题目内容
【题目】将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后,再次离心处理,得到上清液(只含有细胞质基质)和沉淀物(只含有细胞器和细胞核)两部分,与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3个试管中,并向三个试管内同时滴入等量、等浓度的葡萄糖溶液。在无氧的条件下,最终能通过细胞呼吸产生CO2的试管是( )
A.甲B.丙C.甲和丙D.丙和乙
【答案】C
【解析】
有氧呼吸总反应方程式:6O2+C6H12O6+6H2O 酶 6CO2+12H2O+能量。
1、有氧呼吸可以分为三个阶段:
第一阶段:在细胞质的基质中。
反应式:C6H12O6(葡萄糖)酶 2C3H4O3(丙酮酸)+4[H]+少量能量(2ATP);
第二阶段:在线粒体基质中进行。
反应式:2C3H4O3(丙酮酸)+6H2O酶 20[H]+6CO2+少量能量(2ATP);
第三阶段:在线粒体的内膜上。
反应式:24[H]+6O2 酶 12H2O+大量能量(34ATP);
无氧呼吸的反应式为:C6H12O6 酶 2CO2+2C2H5OH+能量;C6H12O6 酶 2C3H6O3+能量。
2、无氧呼吸可以分为二个阶段:
第一阶段:C6H12O6 酶 2丙酮酸+4[H]+少量能量(2ATP)(细胞质基质)
第二阶段:2丙酮酸+4[H] 酶 2酒精+2CO2(细胞质基质)
或2丙酮酸+4[H] 酶 2乳酸(细胞质基质)。
由题干分析可知,在无氧条件下,甲试管含酵母菌细胞质基质,可以完成无氧呼吸过程,产生二氧化碳;乙试管只含有细胞器和细胞核,不能完成无氧呼吸过程,不能产生二氧化碳;丙试管含酵母菌细胞质基质和细胞器及细胞核,可以完成无氧呼吸过程,产生二氧化碳。综上在无氧的条件下,最终能通过细胞呼吸产生CO2的试管是甲和丙,C正确。
故选C。
【题目】寻找清洁可再生能源是当今迫切任务,生物燃料乙醇可实现这一目标。生物燃料乙醇主要由玉米、小麦、薯类等植物淀粉、农林业废弃物等植物纤维通过微生物发酵而来。目前工业上生产乙醇应用的菌株主要是酿酒酵母。酿酒酵母可利用葡萄糖、果糖等,在缺乏六碳糖时,也能利用醇类和有机酸作为后备碳源。实现固定化酵母连续发酵可降低成本。连续发酵过程中,前一批发酵结束后,将固定化酵母与发酵醪液快速分离,将发酵醪弃去,用无菌水清洗固定化酵母 3 次,添加与第 1 批次发酵相等的新鲜发酵液,在适宜且相同条件下循环发酵 3 批次,每批次发酵周期为 72 小时,现每隔 24h 取样分别测定固定化酵母、增殖活化酵母发酵醪乙醇浓度、葡萄糖浓度如下表:
循环次数 | 固定化酵母 | 增殖活化固定化酵母 | |||||||||||
乙醇浓度(g/L) | 葡萄糖浓度(g/L) | 乙醇浓度(g/L) | 葡萄糖浓度(g/L) | ||||||||||
24h | 48h | 72h | 24h | 48h | 72h | 24h | 48h | 72h | 24h | 48h | 72h | ||
1 | 20.3 | 30.3 | 29.5 | 23.1 | 0.0 | 0.0 | 31.2 | 27.9 | 26.2 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | |
2 | 9.4 | 15.9 | 22.4 | 53.8 | 32.0 | 11.3 | 12.6 | 24.3 | 28.3 | 43.8 | 10.5 | 0.0 | |
3 | 6.06 | 9.16 | 12.6 | 59.2 | 47.2 | 33.6 | 8.1 | 12.6 | 17.7 | 56.0 | 36.7 | 19.8 | |
回答下列问题:
(1)固定化酵母连续发酵过程,体现了固定化酵母__________的优点。(答两点)
(2)表中数据表明,第 1 批次发酵过程中,发酵后期乙醇浓度下降,主要是由于_______。
(3)表中数据表明,随着发酵批次的增加乙醇浓度_____(填“上升”或“下降”),固定化酵母发酵性能逐渐下降。若要提高固定化酵母的发酵性能可以采取_____或_____等措施。