内容正文:
探究实践七 有关细胞呼吸的实验
1.探究酵母菌细胞呼吸方式
(1)实验原理
①酵母菌的代谢类型
②产物检测原理
产物
试剂
现象(颜色变化)
CO2
澄清石灰水
变混浊
溴麝香草酚蓝水溶液
蓝色→绿色→黄色
酒精
酸性条件下橙色的 重铬酸钾 溶液
橙色→灰绿色
(2)实验装置设计
①甲组中空气先通过NaOH溶液的目的是 去除空气中的CO2 。
②乙组中B瓶先密封放置一段时间后,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶的目的是 耗尽瓶中原有的氧气 。
(3)实验步骤
①配制酵母菌培养液:酵母菌+质量分数为5%的 葡萄糖 溶液,分别装入A、B两锥形瓶中。
②连接实验装置:如图连接好实验装置,放置一段时间。
③实验结果的检测。
a:CO2检测:观察两组装置中澄清石灰水的变化。
b:酒精检测:取A、B瓶中滤液各2 mL,分别注入两支干净的试管中,向两试管中分别滴加 酸性重铬酸钾溶液 0.5 mL,并振荡,观察试管中溶液的颜色变化。
(4)实验现象
条件
澄清石灰水变混浊的快慢
酸性重铬酸钾溶液颜色
甲组(有氧)
快
橙色
乙组(无氧)
慢
灰绿色
(5)实验结论
①有氧条件:酵母菌通过有氧呼吸产生大量的 CO2 和水。
②无氧条件:酵母菌通过无氧呼吸产生 酒精 和少量的 CO2 。
2.细胞呼吸方式的实验探究
(1)实验装置(以萌发种子为例)
(2)实验原理
①萌发种子的作用:萌发种子细胞呼吸吸收O2、释放CO2都会影响装置中气体的体积,进而导致着色液滴的移动。
②装置一中NaOH溶液的作用:吸收细胞呼吸产生的 CO2 。
③两装置中着色液滴移动及测定的呼吸方式:
比较项目
装置一
装置二
着色液滴移动
原因
细胞呼吸 吸收O2
细胞呼吸释放 CO2 与 吸收O2 的差
方向
左移或不动
不动或右移
测定的呼吸方式
有氧 呼吸
无氧 呼吸
(3)实验现象和结论
实验现象
实验结论
装置一液滴
装置二液滴
不动
不动
无细胞呼吸
不动
右移
只进行 无氧 呼吸
左移
右移
既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸
左移
不动
只进行 有氧 呼吸
说明:若测定生物材料进行无氧呼吸产生乳酸,则无法用此方法测定。
(4)物理误差的校正
为排除温度、气压等无关变量的干扰,可设置对照装置。对照装置与装置二相比,不同点是用 煮熟的种子 代替发芽种子,其余均相同。
细胞呼吸材料的选择和处理
(1)如果实验材料是绿色植物,整个装置应遮光处理,否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。
(2)如果实验材料是种子,为防止微生物呼吸作用对实验结果的干扰,应对装置及所测种子进行消毒处理。
(3)如果实验材料是酵母菌,实验所用的葡萄糖溶液需煮沸,目的是灭菌,排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。
1.在探究酵母菌的呼吸方式的实验过程中,研究无氧呼吸的装置在开始时溴麝香草酚蓝不变色的原因是什么?
答案:瓶内在进行有氧呼吸,消耗的氧气和产生的CO2相等,并没有CO2排到溴麝香草酚蓝水溶液中。
2.实验设计需遵循对照原则,此实验为何不设置对照组?
答案:此实验为对比实验,对比实验不设对照组,而是通过有氧和无氧条件下的两个实验组相互对照得出实验结论。
3.实验所用的葡萄糖溶液为什么需煮沸?
答案:煮沸的主要目的是灭菌,排除其他微生物的呼吸作用对实验结果造成干扰。
4.当培养液中CO2相对含量不变时,不确定培养液中葡萄糖是否耗尽,请设计一个实验方案,以探究培养液中葡萄糖是否耗尽,请写出实验的基本思路。
答案:取适量的培养液,用斐林试剂检测培养液中是否含有还原糖。
1.(2021·广东高考,9)秸杆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料,生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究细胞呼吸(如图)。下列叙述正确的是( )
A.培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成
B.乙瓶的溶液由蓝色变成红色,表明酵母菌已产生了CO2
C.用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布
D.实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
解析:D [A.检测乙醇的生成,应取甲瓶中的滤液2 mL注入到试管中,再向试管中加入0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液,使它们混合均匀,观察试管中溶液颜色的变化,A错误;B.CO2可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,因此乙瓶的溶液不会变成红色,B错误; C.健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色,因此用健那绿染液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布,C错误;D.乙醇最大产量与甲瓶中葡萄糖的量有关,因甲瓶中