2019-04-09
(18分)酵母菌在氧气充足条件下不能进行酒精发酵,有同学认为是氧气自身抑制了酵母菌厌氧呼吸,也有同学认为是需氧呼吸产生的某产物X抑制了酵母菌厌氧呼吸。请设计实验探究酵母菌在氧气充足条件下不能进行厌氧呼吸的原因。
供选的实验试剂和用品:酵母菌细胞(试剂1)、酵母菌破碎后经离心处理得到的只含有酵母菌细胞溶胶的上清液(试剂2)和只含有酵母菌细胞器的沉淀物(试剂3)、X溶液、蒸馏水、橡皮管夹若干、其他常用器材和试剂。
(1)先给本设计作出假说 。
(2)完成下列实验步骤:
①取锥形瓶等连接成如上图所示的装置四套,依次编号为甲、乙、丙、丁。其中每套装置的a锥形瓶加入质量分数为10%的NaOH溶液10mL,c锥形瓶加入质量分数5%的葡萄糖溶液10ml,b与d锥形瓶各加入等量的澄清石灰水。
②首先完成表内空格的填空(在C锥形瓶中添加试剂、溶液和气体的处理),然后按表格完成实验操作。
实验操作 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
添加试剂(供选:试剂1、2、3) | 10mL的试剂2 | 10mL的试剂2 |
| 10mL的试剂2 |
添加溶液(供选:X溶液、蒸馏水) | 2mL蒸馏水 | 2mL X溶液 |
| 2mL X溶液 |
通气状况(供选:氧气、氮气) | 持续通入足量的氮气 |
|
| 持续通入足量的氧气 |
(注:甲、乙、丙、丁四套装置均先持续通入氮气5min,去除锥形瓶中的氧气,后按表格操作)
③将四套装置放在温度适宜(25~35℃)的相同条件下培养相同一段时间(8~10h)。
④观察澄清石灰水是否变浑浊,判断是否进行厌氧呼吸。
(3)预期实验结果并得出相应结论:
① ;
② ;
③ ;
④ ;
⑤甲、乙、丙三套变浑浊,丁套不变浑浊,则酵母菌厌氧呼吸受X与氧气共同抑制。
(1)酵母菌厌氧呼吸受X抑制,不受氧气抑制(或酵母菌厌氧呼吸受氧气抑制,不受X抑制;或酵母菌厌氧呼吸既受X抑制,也受氧气抑制;或酵母菌厌氧呼吸不受X抑制,也不受氧气抑制;酵母菌厌氧呼吸受X与氧气共同抑制)(2分)
(2)②首先完成表内空格,并按表格完成实验操作。(每空2分,共8分)
实验操作 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
添加试剂(供选:试剂1、2、3) | 10mL的试剂2 | |||
添加溶液(供选:X溶液、蒸馏水) | 2mL蒸馏水 | |||
通气状况(供选:氧气、氮气) | (持续)通入足量的氮气 | (持续)通入足量的氧气 |
(3)预期实验结果并得出相应结论:
①若甲、丙两套变浑浊,乙、丁两套不变浑浊,则酵母菌厌氧呼吸受X抑制,不受氧气抑制 (2分)
②若甲、乙两套变浑浊,丙、丁两套不变浑浊,则酵母菌厌氧呼吸受氧气抑制,不受X抑制 (2分)
③若甲套变浑浊、乙、丙、丁三套都不变浑浊,则酵母菌厌氧呼吸既受X抑制,也受氧气抑制(2分)
④若甲、乙、丙、丁四套均变浑浊,则酵母菌厌氧呼吸不受X抑制,也不受氧气抑制 (2分)
(1)酵母菌厌氧呼吸受X抑制,不受氧气抑制(或酵母菌厌氧呼吸受氧气抑制,不受X抑制;或酵母菌厌氧呼吸既受X抑制,也受氧气抑制;或酵母菌厌氧呼吸不受X抑制,也不受氧气抑制;酵母菌厌氧呼吸受X与氧气共同抑制)(2分)
(2)②首先完成表内空格,并按表格完成实验操作。(每空2分,共8分)
实验操作 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
添加试剂(供选:试剂1、2、3) | 10mL的试剂2 | |||
添加溶液(供选:X溶液、蒸馏水) | 2mL蒸馏水 | |||
通气状况(供选:氧气、氮气) | (持续)通入足量的氮气 | (持续)通入足量的氧气 |
(3)预期实验结果并得出相应结论:
①若甲、丙两套变浑浊,乙、丁两套不变浑浊,则酵母菌厌氧呼吸受X抑制,不受氧气抑制 (2分)
②若甲、乙两套变浑浊,丙、丁两套不变浑浊,则酵母菌厌氧呼吸受氧气抑制,不受X抑制 (2分)
③若甲套变浑浊、乙、丙、丁三套都不变浑浊,则酵母菌厌氧呼吸既受X抑制,也受氧气抑制(2分)
④若甲、乙、丙、丁四套均变浑浊,则酵母菌厌氧呼吸不受X抑制,也不受氧气抑制 (2分)