Question

【題目】19世紀(jì)時(shí)，法國(guó)微生物學(xué)家巴斯德發(fā)現(xiàn)葡萄汁變成酒是酵母菌的發(fā)酵作用。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：

（1）土壤中富含各種微生物，將土壤浸出液接種到含有青霉素的培養(yǎng)基上，可得到所需要的酵母菌，這一過(guò)程叫做__________；在培養(yǎng)基中加入青霉素的目的是____________。

（2）在果酒發(fā)酵過(guò)程中，絕大多數(shù)其他微生物不能在發(fā)酵液中生存，其原因有：一是____________________；二是____________________。每隔一段時(shí)間要進(jìn)行排氣操作，發(fā)酵罐中的氣體來(lái)源于酵母菌的____________________（填具體場(chǎng)所），排氣操作的目的是____________________。

（3）巴斯德發(fā)現(xiàn)活的酵母菌能將糖類轉(zhuǎn)變成酒精，而同時(shí)代的德國(guó)化學(xué)家李比希認(rèn)為酵母菌中的某些物質(zhì)應(yīng)能將糖類轉(zhuǎn)變成酒精，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，判斷李比希的觀點(diǎn)是否正確（寫出大致實(shí)驗(yàn)思路即可）：_________________________________________________。

Answer 1

【答案】酵母菌的分離 抑制細(xì)菌（或其他微生物）的生長(zhǎng) 缺氧、呈酸性的發(fā)酵液不利于其他微生物的生長(zhǎng) 發(fā)酵產(chǎn)生的酒精能抑制其他微生物的生長(zhǎng) 線粒體基質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 避免發(fā)酵罐內(nèi)氣壓過(guò)高而使發(fā)酵液外溢 將酵母菌研磨、過(guò)濾獲得提取液，然后在提取液中加入葡萄糖，在無(wú)氧、適宜溫度等條件下放置一段時(shí)間后檢測(cè)有無(wú)酒精產(chǎn)生

【解析】

參與果酒制作的微生物是酵母菌，其新陳代謝類型為異養(yǎng)兼性厭氧型，果酒制作的原理：

（1）在有氧條件下，反應(yīng)式如下：；（2）在無(wú)氧條件下，反應(yīng)式如下：。

釀酒就是讓糖類通過(guò)發(fā)酵形成酒精的過(guò)程；糖類是怎么變成酒精的呢？十九世紀(jì)中葉，微生物學(xué)家巴斯德認(rèn)為，糖類變成酒精是酵母細(xì)胞代謝活動(dòng)的結(jié)果；而化學(xué)家李比希則認(rèn)為，糖類變成酒精僅僅是一種化學(xué)反應(yīng)，與酵母細(xì)胞活動(dòng)無(wú)關(guān)，最多只是需要酵母細(xì)胞中某些物質(zhì)的參與。畢希納發(fā)現(xiàn)酵母細(xì)胞中的某些物質(zhì)能夠在酵母細(xì)胞破碎后繼續(xù)起催化作用，就像在活酵母細(xì)胞中一樣。

（1）土壤中富含各種微生物，將其浸出液接種到特定培養(yǎng)基上，可得到酵母菌．這一過(guò)程叫做酵母菌的分離；青霉素可以抑制細(xì)菌（或其他微生物）的生長(zhǎng)，而對(duì)酵母菌的生長(zhǎng)沒有影響，所以在培養(yǎng)基中加入青霉素的目的是抑制細(xì)菌（或其他微生物）的生長(zhǎng)。

（2）果酒的發(fā)酵是利用酵母菌的無(wú)氧呼吸，在缺氧、呈酸性的發(fā)酵液不利于其他微生物的生長(zhǎng)，同時(shí)發(fā)酵產(chǎn)生的酒精能抑制其他微生物的生長(zhǎng)，所以絕大多數(shù)其他微生物不能在發(fā)酵液中生存；發(fā)酵罐中的氣體是CO2，主要來(lái)源于酵母菌的無(wú)氧呼吸，具體場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，少量來(lái)源酵母菌的有氧呼吸，具體產(chǎn)生在線粒體基質(zhì)；排氣的目的是避免發(fā)酵罐內(nèi)氣壓過(guò)高而使發(fā)酵液外溢。

（3）“李比希認(rèn)為酵母菌中的某些物質(zhì)應(yīng)能將糖類轉(zhuǎn)變成酒精”，所以應(yīng)該將酵母菌研磨、過(guò)濾獲得提取液，然后在提取液中加入葡萄糖，在無(wú)氧、適宜溫度等條件下放置一段時(shí)間后檢測(cè)有無(wú)酒精產(chǎn)生。