题目内容
【题目】酵母菌属于兼性厌氧型生物,在有氧和无氧条件下都能生存。突变酵母的发酵效率高于野生型,常在酿酒工业发酵中使用。图1为突变酵母呼吸过程示意图。图2为一瓶含有野生型酵母菌的葡萄糖培养液,在通入不同浓度的O2的情况下,其产生的酒精和CO2的物质的量(单位:mol)。请回答下列问题:
(1)从呼吸方式的代谢途径比较,突变酵母与野生型酵母的______途径未变,______途径改变。
(2)突变酵母______(填“能”或“不能”)产生[H]。野生型酵母彻底分解葡萄糖时产生的[H]来自于反应物中的______,其作用是______。
(3)氧气充足时,野生型酵母种群增殖速率大于突变体的原因是______。通入氧气后,突变酵母产生能量的主要部位是______。
(4)图2中酵母菌在O2浓度分别为a、b、c、d时,其中只有无氧呼吸的O2浓度为______,能产生ATP的O2浓度为______。当O2浓度为c时,有______(用分数表示)的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵。
【答案】无氧呼吸(或乙醇代谢,或细胞呼吸的第一阶段) 有氧呼吸第二、第三阶段(有氧呼吸) 能 葡萄糖和水 与氧气结合生成水,释放大量的能量 野生型酵母可进行有氧呼吸,产生能量多,而突变酵母不能进行有氧呼吸,产生的能量少 细胞质基质 a abcd 2/3
【解析】
酵母菌为兼性厌氧生物,在有氧时可以进行有氧呼吸,产生CO2和H2O,在无氧时进行无氧呼吸,产生酒精和CO2,由图一可知突变酵母的发酵效率高于野生型,是由于其有氧呼吸过程中断;图2为为含有野生型酵母菌的葡萄糖培养液随不同浓度的O2的产物情况。
(1)分析题图可知:从呼吸方式的代谢途径比较,突变酵母与野生型酵母的无氧呼吸途径未变,但有氧呼吸途径因第二、第三阶段中断而改变;
(2)因突变酵母仍能进行呼吸作用的第一阶段,故突变酵母能产生[H];野生型酵母能够将葡萄糖彻底分解,故在有氧呼吸的第一、二阶段均可产生[H],来自于反应物中的葡萄糖和水,其作用是在有氧呼吸第三阶段与氧气结合生成水,释放大量的能量;
(3)因野生型酵母可进行有氧呼吸,产生能量多,而突变酵母不能进行有氧呼吸,产生的能量少,故氧气充足时,野生型酵母种群增殖速率大于突变体;通入氧气后,突变酵母也只能进行呼吸作用的第一阶段,故产生能量的主要部位是细胞质基质;
(4)分析曲线可知氧气浓度为a时,产生酒精的量与释放二氧化碳的量相等,说明酵母菌此时只进行无氧呼吸,不进行有氧呼吸;无论有氧呼吸还是无氧呼吸,细胞均可产生ATP,故图中a、b、c、d均能产生ATP;当氧浓度为c时,酒精的产生量为6,说明无氧呼吸二氧化碳的产生量为6,则有氧呼吸二氧化碳的产生量为15-6=9,根据有氧呼吸和无氧呼吸的化学反应式可以计算,有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖分别为1.5、3,故有2/3的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵。
【题目】为了证明肾上腺素和胰高血糖素在血糖调节中的作用,研究人员选取若干生理状态相同的健康小白鼠(血糖浓度均为0.9g/L)均分成A、B、C三组,分别注射少量且等量的肾上腺素、胰高血糖素溶液和生理盐水,实验结果如下图。回答下列问题:
(1)C组注射的生理盐水中的Na+、Cl-进入血浆后所起的主要作用是_____________。实验中,可利用小白鼠的排尿反射来采集尿液,鉴定尿液中是否出现葡萄糖。完成该反射时,兴奋通过突触以__________________的方式传递。
(2)根据实验结果推测,A组小白鼠注射肾上腺素后,小鼠体内胰岛素的分泌量会增加,原因是____________________________。
(3)据报道富硒大米有多种保健功能,如增强免疫力、降血糖等。为验证硒能增强机体的免疫功能,某研究小组用小鼠进行实验,实验处理及结果如下表。
组别 | A组 | B组 | C组 |
饲喂的饲料 | 适量含硒的鼠粮 | ? | 等量含免疫增强剂的鼠粮 |
用羊红细胞作为抗原处理小鼠 两周,测得体内抗体的含量 | + + + + + | + | + + + |
注:“+”越多表示抗体含量越高。
实验过程中,B组小鼠应饲喂____________。实验结果表明,硒增强了小鼠的体液免疫,依据是_____________________。