Question

【題目】某校生物興趣小組在學(xué)習(xí)了課本實驗“探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式”后，想進(jìn)一步探究酵母菌細(xì)胞在有氧和無氧的條件下產(chǎn)生等量CO2時，哪種條件下消耗葡萄糖較少的問題。他們進(jìn)行了如下實驗：將無菌葡萄糖溶液與少許酵母菌混勻后密封(瓶中無氧氣)，按圖裝置進(jìn)行實驗。當(dāng)測定甲、乙裝置中CaCO3沉淀相等時，撤去裝置，將甲、乙兩錐形瓶溶液分別用濾菌膜過濾，除去酵母菌，得到濾液1和濾液2。請分析回答下列問題。

(1)甲、乙兩組的實驗變量是______________。

(2)酵母菌產(chǎn)生CO2的場所是____________________________。

(3)利用提供的U形管(已知濾液中的葡萄糖不能通過U形管底部的半透膜，其余物質(zhì)能通過)、濾液1和濾液2等，繼續(xù)完成探究實驗：

實驗步驟：

①將等量的濾液1和濾液2分別倒入U形管的A、B兩側(cè)并標(biāo)記；

②一段時間后觀察兩側(cè)液面的變化。

實驗結(jié)果預(yù)測和結(jié)論：

①如果__________________________________，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少；

②如果_________________________________，則有氧呼吸消耗的葡萄糖多；

③__________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】有無氧氣 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 A側(cè)液面上升，B側(cè)液面下降 A側(cè)液面下降，B側(cè)液面上升 A、B兩側(cè)液面高度相同，有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多

【解析】

有氧呼吸的總反應(yīng)方程式：C6H12O6＋6H2O＋6O26CO2＋12H2O＋能量

無氧呼吸的總反應(yīng)方程式：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量

（1）由題意可知，實驗?zāi)康臑樘骄拷湍妇��?xì)胞在有氧和無氧的條件下產(chǎn)生等量CO2時，哪種條件下消耗葡萄糖較少的問題。因此，實驗的自變量是有無氧氣，因變量是葡萄糖的量、無關(guān)變量是溫度、pH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等。

（2）酵母菌無氧呼吸第二階段和有氧呼吸第二階段均會產(chǎn)生CO2，其中無氧呼吸第二階段發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，有氧呼吸第二階段發(fā)生在線粒體基質(zhì)。

（3）實驗?zāi)康模禾骄拷湍妇��?xì)胞在有氧和無氧的條件下產(chǎn)生等量CO2時，哪種條件下消耗葡萄糖較少。預(yù)測實驗結(jié)論：①有氧呼吸消耗的葡萄糖少；②有氧呼吸消耗的葡萄糖多；③有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多�？筛鶕�(jù)預(yù)測實驗結(jié)論反推實驗結(jié)果：①如果有氧呼吸消耗的葡萄糖少，則濾液1的葡萄糖濃度大于濾液2的葡萄糖濃度，水分子從B側(cè)通過半透膜進(jìn)入A側(cè)，A側(cè)液面上升，B側(cè)液面下降。②如果有氧呼吸消耗的葡萄糖多，則濾液1的葡萄糖濃度小于濾液2的葡萄糖濃度，水分子從A側(cè)通過半透膜進(jìn)入B側(cè)，A側(cè)液面下降，B側(cè)液面上升。③如果有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多，則濾液1的葡萄糖濃度等于濾液2的葡萄糖濃度，從A側(cè)進(jìn)入B側(cè)的水分子數(shù)目等于從B側(cè)進(jìn)入A側(cè)的，A、B兩側(cè)液面高度相同。