生態学の問題について

このQ&Aのポイント
  • 生態学の問題について質問です。
  • 2本の試験管を用いてグルコース水溶液に酵母菌を加える実験を行った結果、二酸化炭素の発生量と酸素の消費量について調べたいと思います。アの試験管には窒素を、イの試験管には酸素を添加しました。結果として、グルコースの消費割合はアとイの間で9:7となりました。
  • この結果から、酵母菌によるグルコースの消費は酸素の存在によって促進されることが分かります。生態学の観点からは、酸素の供給が生物の生存と活動に重要な役割を果たしていることが示唆されます。
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生態学の問題教えてください

2本の試験管アとイを用意し、両試験管にそれぞれおよそ半分くらいになるように、同量の適当な濃度のグルコース水溶液をいれ、この溶液中に同量のコウボ菌を加えて、密栓した。 ただし、試験管アには窒素を、イには酸素をみたしておいた。試験管アとイからは、0℃1気圧に換算して、ともにamlの二酸化炭素が発生していた。また試験管イでは、0℃1気圧に換算して、a/3mlの酸素が消費されていた。酵母菌によって消費されたグルコースの割合は試験管アとイで何:何になるか。ただし、どの気体もその1モルは、0℃1気圧のもとでは、一定の体積Vmlを締めることが知られている。 この問題の答えは、ア:イ=9:7なのですが、なぜこうなるのか教えてください

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  • yanachu
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回答No.1

ポイントは、試験管イにおいて、呼吸だけでなくアルコール発酵も行われていた、というところだと思います。 とにかく、酸素を消費する「呼吸」と、消費しない「アルコール発酵」の化学式を書いてください。 (C6H12O6+6O2→…というやつです) 話はそれからです。 試験管アにおいて、生成した二酸化炭素量から消費されたグルコース量が求められます。 試験管イにおいて、消費された酸素量から、呼吸によって生成した二酸化炭素量、消費されたグルコース量が分かります。 しかし実際に生成された二酸化炭素量は、それより多いはずです。 残りの二酸化炭素はアルコール発酵から生成したことが分かります。 残りの二酸化炭素を生成するために消費されたグルコース量を求め、先の呼吸で消費されたグルコース量と足し算すると、試験管イで消費されたグルコース量となります。 もっと初歩的なところでつまづいているのなら補足してください。 もう少し詳しく解答します。

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 (1)発生した気体は何か。 
答え→酸素 ※2H₂O₂(過酸化水素水)→2H₂O(水)+O₂(酸素) 
(2)しばらく反応を観察していると、気泡の発生がみられなくなった。ここで、3%過酸化水素5mlを再度Aの試験管に入れるとすると、どのような現象が起こると予想されるか。
 答え→再び気泡が発生する ※触媒自体は変化しないので、過酸化水素(基質)を何度でも作用させることが出来る。 
(3)問題文の反応は室温で行ったものであるが、60℃で行った場合、試験管A、Bはどのような結果になると予想されるか。それぞれについて記載せよ。 答え→ A 肝臓片は生体触媒なので、高温では気泡は発生しなくなる。 B 酸化マンガンは熱の影響を受けにくいので、室温と変わらず気泡が発生する。

 (4)図はAの試験管での反応をグラフにしたものである。横軸は反応時間を、縦軸は反応生成物量をあらわしている。Aの試験管とは別にCの試験管を用意し、6%過酸化水素5ml入れ、試験管Aと同量の肝臓片をCに入れるとAの時よりも激しく気泡が生じた。この試験管Cでの反応をグラフにせよ。 答え→添付ファイルの確認お願いします。    点線がAの反応、実線がCの反応とします。 ※肝臓片(酵素)の量は変わらないので、反応の速度は変わらず傾きは同じになる。  基質が2倍なので、最終的な生成物の量は2倍になる。

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