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C [据图分析可知,过程①表示细胞呼吸的第一阶段,其在有氧或无氧的条件下都可以进行,且是在细胞质基质中进行的,而非线粒体中,A、B错误;过程③表示有氧呼吸的第二、三阶段,过程④表示乙醇氧化为醋酸的阶段,过程③和④都必须在有氧的条件下才可以进行,C正确;过程①②③是果酒制作阶段的化学反应,其适宜温度为18~25 ℃,过程④是果醋制作阶段的化学反应,其适宜温度为30~35 ℃,D错误。]
1.下列条件不是酵母菌快速生长繁殖的因素是( ) A.含糖量高的培养基 C.pH=2.5
B.温度在20 ℃左右 D.pH=6
C [酵母菌生活在偏酸性、含糖量高的环境中,温度为20 ℃左右,pH约为6时酵母菌能快速生长繁殖。故正确[答案]为C。]
2.下列哪种条件下,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸( ) A.氧气、糖源充足 C.缺少氧气、糖源充足
B.氧气充足、缺少糖源 D.氧气、糖源都缺少
A [因醋酸菌为好氧菌,当缺少糖源、氧气充足时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸;只有在氧气和糖源均充足时,醋酸菌才能将糖直接分解成醋酸。]
3.下列有关酵母菌和醋酸菌的叙述,不正确的是( ) A.两者的正常繁殖都离不开氧气
B.在无氧条件下,酵母菌可以生产酒精,醋酸菌则不能生产醋酸 C.两者都是异养生物,生存都离不开葡萄糖
D.醋酸菌可以酵母菌的某种代谢产物为原料来合成醋酸
C [醋酸菌是好氧型生物,在氧气充足的环境中才能完成其正常的生理活动;酵母菌属于兼性厌氧型生物,在有氧和无氧环境中都能生存,但其无氧呼吸产生
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的能量少,仅能满足其自身代谢的需求,基本不繁殖,所以两者的正常繁殖都离不开氧气。醋酸菌在缺乏糖源时,能以酒精为原料合成醋酸,而酵母菌在无氧环境中能产生酒精。]
果酒和果醋制作的实验设计与操 [合作交流] 1.啤酒生产中,发酵是重要环节,发酵后期,如果密封不严,会使啤酒变酸,你知道这是发生了什么变化吗?
提示:醋酸菌是一种好氧菌,若发酵罐密封不严,酒精就会在醋酸菌的作用下被氧化产生乙醛,最后变为醋酸。
2.在果酒和果醋制作中,你认为哪些方法可防止发酵液被污染? 提示:(1)冲洗葡萄时应先冲洗再除去枝梗。 (2)榨汁机要冲洗干净并晾干。
(3)发酵瓶要清洗干净,并用70%的酒精消毒。
(4)排气时只需拧松瓶盖,不要完全揭开瓶盖,防止杂菌污染。 [归纳总结] 1.发酵装置
作
(1)各部位的作用:
①充气口:在醋酸发酵时连接充气泵进行充气。
②排气口:排出酒精发酵时产生的CO2;与排气管相连的长而弯曲的胶管,可有效阻止空气中微生物的进入,避免来自空气的污染。
③出料口:用来取样。
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(2)装置的使用:使用该装置制作果酒时,应该关闭充气口;制作果醋时,应将充气口连接充气泵,输入空气。
2.实验流程
(1)器具的清洗、消毒:榨汁机要洗净晾干,发酵瓶要清洗干净并用体积分数为70%的酒精消毒。
(2)材料的选择和处理:选择新鲜的葡萄,先用清水冲洗1~2遍除去污物后,再去枝梗。
(3)榨汁装瓶:将冲洗干净并除去枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁,然后将葡萄汁装入发酵瓶,要留大约1/3的空间,并封闭充气口。
(4)发酵:
①制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18~25 ℃,时间控制在10~12 d,每天定时排出发酵产生的CO2,10 d后开始从出料口抽样,监测酒精浓度或菌体数量。
②制葡萄醋的过程中,用充气泵不断从充气口泵入空气,温度严格控制在30~35 ℃,发酵7~8 d,即可制成果醋。
3.结果分析与评价 (1)分析与评价
①果酒制作:发酵后取样,可通过嗅味和品尝进行初步鉴定。此外,还可用显微镜观察酵母菌,并用重铬酸钾溶液检验酒精的存在。成功制作的葡萄酒应色泽鲜艳、爽口、柔和、有浓郁的果实香味。
②果醋制作:首先可通过观察菌膜的形成、嗅味和品尝进行初步鉴定,再通
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过检测和比较醋酸发酵前后的pH(可用pH试纸)做进一步的鉴定。此外,还可以通过在显微镜下观察发酵液中是否有醋酸菌,并统计其数量做进一步鉴定。制作成功的果醋为琥珀色或棕红色,具有特有的果香,酸味柔和,稍有甜味,不涩。
(2)酒精检测的对照实验设计
A组 B组 C组 步骤 3 mol/L的H2SO43滴 振荡后加入酸性饱和重铬酸钾溶液3滴 振荡、观察颜色变化 颜色变化 结论 不变色 果汁经发酵后产生酒精
特别提醒:(1)在制果酒时,为提高果酒的品质,更好地抑制其他微生物的生长,可以直接在果汁中加入人工培养的酵母菌。
(2)果酒发酵时产生的部分CO2会溶于发酵液而使发酵液pH下降。 [典题通关]
下面是果酒和果醋制作的实验流程以及某同学设计的果酒和果醋的发酵装置。根据图示回答下列问题。
灰绿色 灰绿色
图1 图2
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(1)图1中方框内的实验流程是____________________。 (2)冲洗的主要目的是_____________________________, 冲洗时应特别注意不能______________,以防菌种的流失。
(3)图2所示装置中的充气口在________时关闭,在________时连接充气泵,并连续不断地向内________。
(4)排气口在果酒制作时排出的气体是由________(填生物名称)产生的________。
[[解析]] 本题主要考查了果酒、果醋制作的基本过程和原理,同时还考查了两种微生物的代谢类型、生存环境。酵母菌是兼性厌氧微生物,有氧时进行有氧酶
呼吸,无氧时进行酒精发酵,反应式分别为C6H12O6+6O2――→6CO2+6H2O,酶C6H12O6――→2C2H5OH+2CO2。因此制作果酒时,应在缺氧的环境中进行。醋酸菌是好氧细菌,在氧气、糖源都充足时,其可将葡萄汁中的糖分解成醋酸;在糖源不足时,其可将乙醇变成乙醛,再将乙醛变为醋酸,酒精发酵时的缺氧环境会抑制醋酸菌的生长。在果酒制作过程中排气口排出的是由酵母菌产生的CO2。
[[答案]] (1)醋酸发酵 (2)除去污物 反复冲洗
(3)酒精发酵 醋酸发酵 泵入空气(或氧气) (4)酵母菌 CO2
(1)写出与(4)有关的反应式:
①______________________________________________; ②______________________________________________。
(2)若果汁中就含有醋酸菌,在酒精发酵旺盛时,醋酸菌________(填“能”或“不能”)将果汁中的葡萄糖发酵为醋酸,原因是___________________________________________。
酶酶
提示:(1)①C6H12O6+6O2――→6CO2+6H2O ②C6H12O6 ――→2C2H5OH+2CO2(两空顺序可颠倒) (2)不能 酒精发酵时的缺氧环境能抑制醋酸菌生长,且醋酸发酵需要较高的温度条件
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