Question

7．下面是古代家庭釀酒的具體操作過程：先將米煮熟，待冷卻至30℃時(shí)，加少許水和一定量的酒釀（做實(shí)驗(yàn)是用酵母菌菌種）與米飯混用后置于一瓷壇內(nèi)（其他容器也可），在中間要挖一個(gè)洞，加蓋后置于適當(dāng)?shù)牡胤奖�溫�?4h即成．現(xiàn)請(qǐng)你從以下幾個(gè)方面對(duì)其發(fā)酵過程作一個(gè)簡單的分析：
（1）在中間挖一個(gè)洞的目的是儲(chǔ)存一部分空氣，讓酵母菌先進(jìn)行有氧呼吸，快速增加酵母菌的數(shù)量．
（2）發(fā)酵壇沒有密封，那么壇內(nèi)無氧發(fā)酵的環(huán)境是由什么造成的？酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生水，當(dāng)水積累越來越多后，水的深度沒過酵母菌，導(dǎo)致酵母菌處于無氧狀態(tài)寫出發(fā)酵反應(yīng)式C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量．
（3）請(qǐng)你用坐標(biāo)曲線的形式來說明在發(fā)酵壇內(nèi)有氧呼吸和無氧呼吸的此消彼長的過程．
（4）在具體操作過程中，要根據(jù)米飯的多少加適量的酒釀，如把握不住，寧多而不能少，如果加少了將引起什么后果？不能得到酒精為什么？菌種少，難以造成無氧環(huán)境，其它微生物會(huì)大量繁殖，造成米飯腐�。�

Answer 1

分析 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：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量；             
（2）在無氧條件下，反應(yīng)式如下：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2CO₂+2C₂H₅OH+能量．

解答 解：（1）在壇中挖洞的目的是增加透氧性，保證酵母菌在開始生長時(shí)有足夠的氧氣進(jìn)行有氧呼吸而大量繁殖．
（2）酵母菌有氧呼吸時(shí)產(chǎn)生的水逐漸增加，發(fā)酵基質(zhì)液面逐漸升高最后沒入水中，水中的氧被耗盡后造成無氧環(huán)境，發(fā)酵反應(yīng)式為：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$ 2C₂H₅OH+2CO₂+能量．（3）開始時(shí)進(jìn)行有氧呼吸，但有氧呼吸速率隨著氧氣的消耗而逐漸降低，當(dāng)氧氣含量較低時(shí)開始進(jìn)行酒精發(fā)酵，且無氧呼吸速率逐漸升高，如圖所示：

（4）酒釀中含有酵母菌，如果加入的酒釀較少，則菌種較少，難以造成無氧環(huán)境，其它微生物會(huì)大量繁殖，造成米飯腐敗，最終不能得到酒精．
故答案為：
（1）儲(chǔ)存一部分空氣，讓酵母菌先進(jìn)行有氧呼吸，快速增加酵母菌的數(shù)量
（2）酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)生水，當(dāng)水積累越來越多后，水的深度沒過酵母菌，導(dǎo)致酵母菌處于無氧狀態(tài)    C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$ 2C₂H₅OH+2CO₂+能量
（3）如圖：

（4）不能得到酒精    菌種少，難以造成無氧環(huán)境，其它微生物會(huì)大量繁殖，造成米飯腐敗

點(diǎn)評(píng) 本題考查果酒和果醋的制作，要求考生識(shí)記參與果酒和果醋制作的微生物及其代謝類型，掌握果酒和果醋制作的原理及條件，能理論聯(lián)系實(shí)際，運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)合理解釋生活中的生物學(xué)問題．