Question

11．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）图一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三所示的坐标图．
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（填写时间）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，要提高酒精产量需通入少量的氧气．
④在甲、乙发酵罐发生的相同生理过程的总反应式：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量．

Answer 1

分析 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．
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酒精利用重铬酸钾试剂鉴定产生灰绿色．
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，因此要提高酒精产量需通入少量的氧气．
④在甲、乙发酵罐发生的相同生理过程的总反应式：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量．
故答案为：
（1）真核　有以核膜为界限的细胞核
（2）有氧　细胞质基质和线粒体
（3）①8：5　第5h和第3 h　②酸性重铬酸钾　灰绿色
③通入少量的氧气
④C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量

点评 本题考查了果酒的制作以及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．