Question

13．自然界中的酵母菌种类繁多、分布很广，是人类在发酵中常用的菌种．回答下列相关问题：

（1）图甲是酵母菌的结构示意图，酵母菌是真核（填“原核”或“真核”）生物，判断依据是有以核膜为界限的细胞核．
（2）酵母菌繁殖时，主要进行有氧呼吸，其发生的场所是细胞质基质和线粒体．
（3）实验室用两种方式以葡萄糖为原料利用酵母菌发酵生产酒精．甲发酵罐中保留一定量的氧气，乙发酵罐中没有氧气，其余条件均相同且适宜．实验过程中每隔1h分别测定一次两发酵罐中氧气和酒精的物质的量，记录数据并绘成如图所示的坐标图．

①在实验结束时甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳量之比为8：5；甲、乙两发酵罐分别在第5h和第3h（填时间）的无氧呼吸速率最快．
②要鉴别发酵罐中是否有酒精产生需用酸性橙色酸性重铬酸钾试剂，若有酒精，则发酵罐中液体的颜色变为灰绿色．
③由甲、乙发酵罐中的实验结果可以得出，要提高酒精的产量需通入少量的氧气．

Answer 1

分析 1、分析曲线图：甲发酵罐中保留一定量的氧气，随着时间的推移，氧气含量逐渐减少，酵母菌的无氧呼吸逐渐增强，且在第5小时无氧呼吸速率最快，实验结束时甲发酵罐中产生的酒精量为18mol；乙发酵罐中没有氧气，一开始就进行无氧呼吸产生酒精，并且在第3小时无氧呼吸速率最快，实验结束时乙发酵罐中产生的酒精量为15mol．由此可见，向葡萄糖溶液中通入少量的氧气可以提高酒精的产量．
2、计算时根据无氧呼吸：酒精发酵：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量；有氧呼吸：C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量进行解答．

解答 解：（1）图甲是酵母菌的结构示意图，酵母菌是真核生物，真核细胞均具有核膜包被的成形的细胞核．
（2）酵母菌在有氧气的条件下进行有氧呼吸从而大量繁殖，有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体
（3）①由题图可知，发酵罐中消耗的氧气是6，产生的二氧化碳也是6，产生的酒精是18产生的二氧化碳也是18，甲发酵罐产生的二氧化碳是6+18=24，乙发酵罐产生的酒精是15，产生的二氧化碳也是15，乙发酵罐产生的二氧化碳为15，则实验结束时甲、乙两发酵罐中产生的二氧化碳量之比为24：15=8：5；曲线斜率最大时无氧呼吸速率也最快，因此图中看出甲、乙两发酵罐分别在3h、5h的无氧呼吸速率最快．
②酒精利用酸性重铬酸钾试剂鉴定，颜色由橙色变成灰绿色．
③由甲、乙发酵罐中实验结果可以得出，要提高酒精的产量需要首先通入少量的氧气让酵母菌有氧呼吸大量增殖，然后再密封无氧呼吸发酵产生酒精．
故答案为：
（1）真核　有以核膜为界限的细胞核
（2）有氧　细胞质基质和线粒体
（3）①8：5　第5h和第3h　②橙    酸性重铬酸钾　灰绿色　③通入少量的氧气

点评 本题考查了有氧呼吸与无氧呼吸的过程，无氧呼吸与氧气浓度的关系，准确分析题图曲线获取信息是解题的关键．