Question

10．某兴趣小组成员为了探究酵母菌在呼吸作用过程中气体体积的变化（已知相同条件下，分子数相同的任何气体，体积相同），进行了实验．在装有酵母菌和足量葡萄糖溶液的气球中通入O₂和CO₂直到饱和，再注入一定量的氧气，扎紧后放入装有温水的量筒中（如图所示），记下液面的读数，以后每隔一段时间进行观察并记录量筒中液面的读数，请回答下列问题：
（1）从呼吸方式上，酵母菌是兼性厌氧型；其细胞结构与下列哪种生物有明显的区别？D
A．水稻 B．蘑菇 C．西瓜 D．大肠杆菌
（2）若不考虑温度变化对气体体积的影响，则实验过程中量筒内的液面如何变化先不变后升高？
（3）若将装置中的温水换成冷水，重复以上实验，则量筒内液面变化的速率将减慢（选填“加快”、“不变”或“减慢”）．

Answer 1

分析 根据有氧呼吸方程式：C₆H₁₂O₆+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+6H₂O，酵母菌只进行有氧呼吸时，消耗的氧气和释放的二氧化碳量相等，气球体积不变，所以烧杯内的液面也不会发生变化；根据无氧呼吸方程式：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂，酵母菌进行无氧呼吸时有二氧化碳的产生，气球体积变大，所以烧杯内的液面上升．

解答 解：（1）酵母菌属于兼性厌氧型生物，有氧气进行有氧呼吸，无氧气进行无氧呼吸．酵母菌、蘑菇属于真菌，水稻、西瓜属于植物；真菌细胞、植物细胞都有核膜包围的细胞核；大肠杆菌属于细菌，细菌没有成形的细胞核，因此酵母菌的细胞结构与大肠杆菌有明显区别，故选：D．
（2）根据有氧呼吸方程式：C₆H₁₂O₆+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+6H₂O，酵母菌只进行有氧呼吸时，消耗的氧气和释放的二氧化碳量相等，气球体积不变，所以烧杯内的液面也不会发生变化；根据无氧呼吸方程式：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂，酵母菌进行无氧呼吸时有二氧化碳的产生，气球体积变大，所以烧杯内的液面上升．
（3）若将装置中的温水换成冷水，重复以上实验，由于温度较低，酵母菌的有氧呼吸速率变慢，产生的二氧化碳增速变慢，气球膨胀速率变慢，则量筒内液面变化的速率将减慢．
故答案为：
（1）兼性厌氧  D
（2）先不变后升高
（3）减慢．

点评 本题难度适中，实验装置更加巧妙，考查的是探究酵母菌的呼吸方式的实验，解题关键是熟练运用呼吸作用化学方程式，并根据题中装置判断气体变化的原因，并能够对实验装置进行进一步的修订和评价．