Question

某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉降解成单糖。查阅资料后,安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图。

(1)向发酵瓶中加入5 g酵母菌开始实验。发酵初期,通气阀①需要偶尔短时间打开,并在A通气口处打气,以利于           ;实验过程中,通气阀②需要偶尔短时间打开,目的是               。

(2)第3天,取出少量发酵液,滴加含有        的浓硫酸溶液来检测酒精。

(3)检测后发现,尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH适宜,但酒精含量(+)比预期低,他们展开了讨论,认为还有其他影响因素,如            ,请设计实验对此因素进行探究并预测实验结果(用表格形式呈现;用“+”表示酒精量,最高含量为“+++++”)。

(4)请对预测的结果进行分析,并得出结论。

点睛:本题主要考查细胞呼吸的过程和原理、细胞呼吸的影响因素及应用,意在考查考生实验设计能力和对细胞呼吸的理解能力。

Answer

(1)提供氧气使酵母菌大量繁殖 排出产生的二氧化碳

(2)重铬酸钾

(3)酵母菌数量

组别

加酵母菌种的量

三天后酒精含量

1

5 g

+

2

7 g

++

3

9 g

+++

4

11 g

++++

5

13 g

+++++

(4)在淀粉酶解物足量的情况下,随着酵母菌数量的增多,产生的酒精含量增多。

【解析】(1)酵母菌是兼性厌氧菌,既可进行有氧呼吸,又可进行无氧呼吸,发酵初期偶尔打开放气阀是有利于酵母菌增殖,所以是有氧呼吸。通气阀②偶尔短时间打开,是为了排出细胞代谢产生的二氧化碳。

(2)橙色的重铬酸钾在酸性条件下与酒精反应变为灰绿色。

(3)影响酵母菌发酵的因素除了菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和pH适宜外,还有酵母菌数量等因素,可以通过以加入的酵母菌种数量为自变量,以生产的酒精含量为因变量设置实验进行探究,在表格设计中要注意对照原则、等量原则和单一变量原则。

(4)在淀粉酶解物足量的情况下,酵母菌的数量越多,酒精的产量越多。