Question

【題目】酵母菌是一類在自然界中分布廣泛的單細胞真菌，可以利用酵母菌制作果酒。請回答下列問題：

（1）果酒的制作離不開酵母菌。酵母菌中將葡萄糖分解為酒精的酶分布于__________。酵母菌大量繁殖除了需要果汁外，還要控制的條件有___________（答兩點）等。

（2）某小組將三種酵母菌分別接種在相同濃度的培養(yǎng)液中，在相同且適宜條件下密閉發(fā)酵。實驗中需輕輕搖晃瓶子并擰松瓶蓋，請分析其中的原理：______________。每隔一段時間對發(fā)酵瓶進行稱重，然后計算其失重量。失重量最大的發(fā)酵瓶相對應的菌種對酒精的耐力________________。

（3）固定化酵母細胞多采用________法固定，與固定化酶相比，固定化細胞的優(yōu)缺點有____________________。

Answer 1

【答案】細胞質基質 有氧（氧氣）、溫度20℃左右 酒精發(fā)酵過程中有CO2產生，輕輕搖晃有利于放氣，擰松但不打開瓶蓋可在一定程度上防止雜菌污染 較大 包埋 優(yōu)點：可催化一系列反應、成本低，操作簡單、易回收；缺點：不容易與反應物接觸，反應效率低

【解析】

酵母菌是兼性厭氧型生物，有氧條件下進行有氧呼吸，大量繁殖；無氧條件下進行酒精發(fā)酵，分解葡萄糖產生酒精和CO2。固定化酶和固定化細胞技術是利用物理或化學的方法將酶或細胞固定在一定空間內的技術，包括包埋法、化學結合法和吸附法，由于細胞相對于酶來說更大，難以被吸附或結合，因此多采用包埋法。固定化酶優(yōu)點是使酶既能與反應物接觸，又能與產物分離，還可以被反復利用，缺點是不利于催化一系列的酶促反應；而固定化細胞優(yōu)點是成本更低，操作更容易，可以催化一系列的化學反應，缺點是反應物不宜與酶接觸，尤其是大分子物質，反應效率下降。

（1）酵母菌將葡萄糖分解為酒精的過程屬于無氧呼吸，在細胞質基質中進行，故酵母菌中將葡萄糖分解為酒精的酶也分布于細胞質基質中。酵母菌大量繁殖需要果汁為其提供碳源、氮源、水和無機鹽，還要控制的條件有有氧、溫度20℃左右等。

（2）某小組將三種酵母菌分別接種在相同濃度的培養(yǎng)液中，在相同且適宜條件下密閉發(fā)酵。酒精發(fā)酵過程中有CO2產生，故實驗中需輕輕搖晃瓶子并擰松瓶蓋而不打開，有利于放氣，同時可以防止雜菌污染。每隔一段時間進行稱重，然后計算發(fā)酵瓶的失重量，發(fā)酵瓶失重是由于有CO2放出，因此失重量最大的發(fā)酵瓶相對應的菌種釋放CO2多，產生酒精多，對酒精的耐力較大。

（3）固定化酵母細胞多采用包埋法固定，與固定化酶相比，固定化細胞可催化一系列反應、成本低、操作簡單、易回收，但不容易與反應物接觸、反應效率低。