酿酒酵母呼吸突变株能耐受高浓度糖溶液,在发酵时显著提高糖分利用率,增加产能。分析回答下列问题:
(1)酵母菌是兼性厌氧菌,根据有无细胞核进行划分,酵母菌属于_________ 细胞。在有氧条件下酵母菌消耗O2的细胞结构是_______________ ,在无氧条件下酵母菌氧化分解葡萄糖产生酒精和____________ ,控制通气即可利用酵母菌发酵生产各种酒。
(2)酵母菌进行无氧呼吸时,只在_________ 阶段释放少量能量,生成少量ATP,而葡萄糖分子中大部分能量的去向是_________________ 。
(3)从细胞层面思考,野生型酿酒酵母不耐受高浓度糖溶液的原因可能是_____________ 。
(1)酵母菌是兼性厌氧菌,根据有无细胞核进行划分,酵母菌属于
(2)酵母菌进行无氧呼吸时,只在
(3)从细胞层面思考,野生型酿酒酵母不耐受高浓度糖溶液的原因可能是
更新时间:2021-01-08 13:21:06
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【推荐1】某兴趣小组在酵母菌和葡萄糖的混合液中通入不同浓度的O2,产生的酒精和CO2的量如图所示。请回答:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/1/10/2374094536130560/2374822487621632/STEM/fcea54509d9a43958972dc7f2b6afe7d.png?resizew=304)
(1)O2浓度为a时,酵母菌进行_______ 呼吸;O2浓度为b时,酵母菌产生CO2的场所有__________ 和________ ;O2浓度为c时,酵母菌细胞呼吸过程中消耗了_______ mol的O2。
(2)O2浓度为d时,酵母菌有氧呼吸过程中产生的_______ ,经过一系列的化学反应,与O2结合形成______ ,同时释放大量的_________ ,此过程需要附着在___________ 上的酶进行催化。
(3)据图分析,酵母菌无氧呼吸强度与O2浓度的关系是_________________________ 。
(4)用酵母菌使葡萄汁发酵产生葡萄酒,当酒精含量达到12%~16%时,发酵就停止,其主要原因是___________ 。
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(1)O2浓度为a时,酵母菌进行
(2)O2浓度为d时,酵母菌有氧呼吸过程中产生的
(3)据图分析,酵母菌无氧呼吸强度与O2浓度的关系是
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【推荐2】将某种植物种子在水中浸透,然后按如图装置进行实验,实验开始时X液面位置与Y液面位置调至同一水平。下表记录了实验过程中每小时的液面变化情况。请回答下列问题:
(1)实验前浸泡种子的目的是让种子细胞增加________ 水,使代谢增强。
(2)装置中使用NaOH溶液的目的是________________ ,X液面变化值表示______________________ 。
(3)为确保实验结果只是由实验装置中种子的生理活动引起的,需设置另一个相同装置,该装置除试管内金属网上需要放________ 、______ 的同种种子外,其他条件与上图装置相同。
(4)实验4小时后液面变化减缓乃至不变,原因是____________________________ 。
(5)请写出松鼠体内无氧呼吸的总反应式:_________________________________ 。
(6)下图为测定消过毒的萌发的小麦种子呼吸熵的实验装置。假设小麦种子只以糖类为呼吸底物,在25 ℃下经10 min观察墨滴的移动情况,若发现甲装置中墨滴不移动,乙装置中墨滴左移,则10 min内小麦种子中发生________ 过程;若发现甲装置中墨滴右移,乙装置中墨滴不动,则10 min内小麦种子中发生________ 过程;在25 ℃下10 min内,如果甲装置中墨滴右移30 mm,乙装置中墨滴左移200 mm,则萌发小麦种子的呼吸熵是________ 。
时间(h) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
X液面位置(cm) | 5.0 | 7.0 | 9.0 | 11.0 | 13.0 | 14.5 | 15.5 | 15.8 | 15.8 | 15.8 |
(1)实验前浸泡种子的目的是让种子细胞增加
(2)装置中使用NaOH溶液的目的是
(3)为确保实验结果只是由实验装置中种子的生理活动引起的,需设置另一个相同装置,该装置除试管内金属网上需要放
(4)实验4小时后液面变化减缓乃至不变,原因是
(5)请写出松鼠体内无氧呼吸的总反应式:
(6)下图为测定消过毒的萌发的小麦种子呼吸熵的实验装置。假设小麦种子只以糖类为呼吸底物,在25 ℃下经10 min观察墨滴的移动情况,若发现甲装置中墨滴不移动,乙装置中墨滴左移,则10 min内小麦种子中发生
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【推荐3】有氧呼吸过程中,[H]中的H+需要经一系列过程才能传递给分子氧,氧与之结合生成水,下图为其传递过程的两条途径,真核生物体内存在其中的一条或两条途径。回答相关问题:
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(1)在有氧呼吸的过程中,[H]的本质是_____________ ,有氧呼吸的化学反应式可表示为:______________________________________________________________________ 。
(2)在有氧呼吸的第二阶段,是否需要氧气的存在?并作出一种合理的解释_______________ 。
(3)研究发现,“物质6→物质7”过程易被氰化物抑制。若小鼠氰化物中毒,细胞呼吸全被抑制,导致死亡;而对天南星科植物用氰化物处理,呼吸速率降低,但并未完全被抑制。结果表明:天南星科植物存在______________________ (“途径1”、“途径2”、“途径1和途径2”)。
(4)天南星在开花时,其花序会释放大能量,花序温度比周围温度高15〜35℃,促使恶臭物质散发以吸引昆虫进行传粉。研究发现,此时花序中ATP生成量并没有明显增加。花序温度升高但ATP生成没有明显增加的原因是________________________________ 。天南星科植物这种性状的形成是长期___________ 的结果。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/19/2099922852118528/2100008073207808/STEM/eb40ace7fa6e4fb7afbf76cc71cee461.png?resizew=516)
(1)在有氧呼吸的过程中,[H]的本质是
(2)在有氧呼吸的第二阶段,是否需要氧气的存在?并作出一种合理的解释
(3)研究发现,“物质6→物质7”过程易被氰化物抑制。若小鼠氰化物中毒,细胞呼吸全被抑制,导致死亡;而对天南星科植物用氰化物处理,呼吸速率降低,但并未完全被抑制。结果表明:天南星科植物存在
(4)天南星在开花时,其花序会释放大能量,花序温度比周围温度高15〜35℃,促使恶臭物质散发以吸引昆虫进行传粉。研究发现,此时花序中ATP生成量并没有明显增加。花序温度升高但ATP生成没有明显增加的原因是
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解题方法
【推荐1】在细胞呼吸过程中,ATP的含量受相关酶活性的调节,具体过程如下图所示,其中的Krebs循环即三羧酸循环,是需氧生物体内普遍存在的代谢途径,又称为柠檬酸循环。回答下列有关问题:_____ ,该过程生成的产物还有_____ 。
(2)人体细胞中的ATP含量_____ (“多”或“少”),根据图中的相关过程分析,原因是_____ ,该调节机制属于_____ 。
(3)据图推测,人体细胞中,Krebs循环发生的场所是_____ ,该过程的反应物还包括_____ 。
(2)人体细胞中的ATP含量
(3)据图推测,人体细胞中,Krebs循环发生的场所是
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【推荐2】木糖醇是木糖代谢的正常中间产物,其甜味堪比蔗糖但不能被口腔内酵母菌和细菌利用,因此常作为食品添加剂使用。科研人员利用基因工程改造了马克思克鲁维耐热酵母菌进行发酵生产木糖醇。回答下列相关问题:
(1)已知微生物分解有机物释放出的能量大多转化为______ ,自然界中能在较高温度生存的微生物较少,据此分析,利用马克思克鲁维耐热酵母菌进行发酵生产的优势有________________________ (写出1点)。
(2)木糖进入细胞后的代谢过程为:首先在木糖还原酶(XR)作用下转化为木糖醇,然后在木糖醇脱氢酶(XDH)作用下形成木酮糖;另一方面木糖在木糖异构酶(XI)的作用下也可以直接形成木酮糖,木酮糖再经木酮糖激酶(XK)催化形成木酮糖-5-磷酸,由此进入戊糖磷酸途径和糖酵解途径。因此对马克思克鲁维耐热酵母菌进行改造以实现高产木糖醇,思路为________________________ (写出对基因的处理)。
(3)利用基因工程培育新菌种需用到的工具酶为______ ,核心步骤是______________ 。
(4)利用基因工程培育的新菌株不能单独利用木糖进行发酵,需要辅助底物。为探究该菌株的适宜发酵条件,科研人员进行了多组发酵实验,相关条件及结果如下表所示。
该实验旨在探究____________ 对木糖醇产量的影响,表中实验结果显示的最佳发酵条件为____________ ,在该条件下可获得最大生产速率。
(1)已知微生物分解有机物释放出的能量大多转化为
(2)木糖进入细胞后的代谢过程为:首先在木糖还原酶(XR)作用下转化为木糖醇,然后在木糖醇脱氢酶(XDH)作用下形成木酮糖;另一方面木糖在木糖异构酶(XI)的作用下也可以直接形成木酮糖,木酮糖再经木酮糖激酶(XK)催化形成木酮糖-5-磷酸,由此进入戊糖磷酸途径和糖酵解途径。因此对马克思克鲁维耐热酵母菌进行改造以实现高产木糖醇,思路为
(3)利用基因工程培育新菌种需用到的工具酶为
(4)利用基因工程培育的新菌株不能单独利用木糖进行发酵,需要辅助底物。为探究该菌株的适宜发酵条件,科研人员进行了多组发酵实验,相关条件及结果如下表所示。
温度/℃ | 原始木糖浓度/(g/L) | 原始甘油浓度/(g/L) | 原始葡萄糖浓度/(g/L) | 剩余木糖浓度/(g/L) | 木糖醇产量/(g/L) | 木糖醇生产速率/[g/(L·h)] |
37 | 50 | 20 | 0 | 1.52 | 48.45 | 1.01 |
42 | 50 | 0 | 15 | 25.21 | 24.89 | 0.26 |
42 | 50 | 0 | 20 | 20.99 | 28.29 | 0.29 |
42 | 50 | 15 | 0 | 7.08 | 42.85 | 0.89 |
42 | 50 | 20 | 0 | 0.54 | 50.13 | 1.04 |
42 | 100 | 30 | 0 | 19.99 | 81.20 | 0.75 |
42 | 100 | 40 | 0 | 0.89 | 100.02 | 0.93 |
45 | 50 | 20 | 0 | 6.63 | 42.68 | 0.89 |
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【推荐3】图 1 表示细胞呼吸过程,图 2 的实验装置是来探究酵母菌细胞呼吸方式(新鲜的食用酵母菌与 5%的葡萄糖溶液制成的酵母菌培养液,简称酵母液),请分析回答下列问题。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/18/2832240179855360/2832670460289024/STEM/6ae58741b1104767a5695cb7f0e5cc9d.png?resizew=364)
(1)在长方框内依次写出 1、2、3 所代表的物质名称:________ 、________ 、_________ 。
(2)④、⑤、⑥代表生成的能量,其中能量最多的是___________________ 。
(3)图 1 中有氧气参与的阶段发生的场所是_____________________ 。
(4)图 2 装置可用于检测酵母菌呼吸方式。若实验后,装置一的红色液滴左移,装置二的红色液滴右移,则酵母菌进行的细胞呼吸方式是______________________ 。
(5)如果氧气供应不足,则酵母菌细胞内的葡萄糖的分解产物是________________ 。
(6)请写出有氧呼吸的总反应式:_______________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/10/18/2832240179855360/2832670460289024/STEM/6ae58741b1104767a5695cb7f0e5cc9d.png?resizew=364)
(1)在长方框内依次写出 1、2、3 所代表的物质名称:
(2)④、⑤、⑥代表生成的能量,其中能量最多的是
(3)图 1 中有氧气参与的阶段发生的场所是
(4)图 2 装置可用于检测酵母菌呼吸方式。若实验后,装置一的红色液滴左移,装置二的红色液滴右移,则酵母菌进行的细胞呼吸方式是
(5)如果氧气供应不足,则酵母菌细胞内的葡萄糖的分解产物是
(6)请写出有氧呼吸的总反应式:
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解题方法
【推荐1】如图1是传统发酵技术的部分制作装置及操作步骤示意图;图2为果酒与果醋发酵装置示意图,请据图回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/17/8e30dc27-5927-4d23-8ee2-d4326619ad0a.png?resizew=583)
(1)A和B装置中,适用于果醋制作的是____ ,判断的理由是____ 。
(2)在葡萄酒的自然发酵过程中,酵母菌主要来源于____ 。
(3)醋酸菌是一种好氧细菌,只有当条件适宜时,才能进行旺盛的生理活动。当____ 都充足时,醋酸菌可将糖分解成乙酸;在缺少糖源时,醋酸菌可将乙醇转化为____ ,再进一步转变为乙酸。
(4)进行果酒制作时,A装置中的发酵液不能装满,从微生物代谢的角度分析,其目的是____ ,该发酵需要的温度条件是____ ℃。
(5)图1C装置是制作____ 的装置,其中在发酵坛盖沿上加水的目的是____ 。
(6)酿造葡萄酒时,在榨汁前,要先对葡萄进行____ ,再去除枝梗,该步骤可以避免去除枝梗时引起葡萄破损,增加被____ 污染的机会。
(7)用体积分数为____ 对上述装置进行____ 后,再装入葡萄汁,将发酵装置放在18~30 ℃的环境中,每天拧开气阀b多次,排出发酵过程产生的大量____ 。图2装置中d处设计成弯曲形状的目的是____ 。
(8)10 d之后,利用酸性条件下的____ 对图2出料口c取样的物质进行检验。若呈____ 色,则说明产生了酒精。
(9)产生酒精后,在发酵液中加入醋酸菌,然后将装置放在____ ℃的环境中,适时打开图2中气阀____ 向发酵液中充气。充气的原因是____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/17/8e30dc27-5927-4d23-8ee2-d4326619ad0a.png?resizew=583)
(1)A和B装置中,适用于果醋制作的是
(2)在葡萄酒的自然发酵过程中,酵母菌主要来源于
(3)醋酸菌是一种好氧细菌,只有当条件适宜时,才能进行旺盛的生理活动。当
(4)进行果酒制作时,A装置中的发酵液不能装满,从微生物代谢的角度分析,其目的是
(5)图1C装置是制作
(6)酿造葡萄酒时,在榨汁前,要先对葡萄进行
(7)用体积分数为
(8)10 d之后,利用酸性条件下的
(9)产生酒精后,在发酵液中加入醋酸菌,然后将装置放在
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【推荐2】如图是果酒、果醋生产和筛选纤维素分解菌的过程,回答下列相关问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/15/9d25c1d0-6839-4d0c-819f-b6e223621e21.png?resizew=578)
(1)果酒制作过程用到微生物来源于水果表面的酵母菌,它的新陈代谢类型是_____ ,发酵过程在无氧条件下进行,原因是_____ 。
(2)过程④发挥作用的菌种是_____ ;需要在_____ 条件下才能通过④发酵产生醋酸。
(3)为筛选尿素分解菌,将微生物稀释液接种至以_____ 为唯一氮源的培养基上进行培养,该培养基属于_____ ;配制培养基时通常加入酚红指示剂,菌落周围会呈现红色环带,这是由于尿素被分解产_____ 使培养基pH升高,酚红指示剂变红。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/15/9d25c1d0-6839-4d0c-819f-b6e223621e21.png?resizew=578)
(1)果酒制作过程用到微生物来源于水果表面的酵母菌,它的新陈代谢类型是
(2)过程④发挥作用的菌种是
(3)为筛选尿素分解菌,将微生物稀释液接种至以
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【推荐3】某些农作物秸秆富含纤维素,纤维素经过水解可以形成葡萄糖,葡萄糖再经过发酵可以生产酒精。如图是利用农作物秸秆生产酒精的大致流程,请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/17/51215c03-12c7-447f-a104-cbf901a1bc33.png?resizew=418)
(1)农作物秸秆含有丰富的纤维素,纤维素要经过纤维素分解菌分解成葡萄糖。 人们常常从土壤中分离纤维素分解菌。分离纤维素分解菌常用的方法是___ 染色法。其实验流程是:土壤取样→选择培养→_____ →将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生______ 的菌落。
(2)纤维素分解菌能合成纤维素酶,纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少含有三种组分,即_____ 。前两种酶使纤维素分解成____ ,第三种酶将它分解成葡萄糖。
(3)图中发酵阶段常用的菌种是酵母菌,若要提高酒精的产量,发酵过程中关键要控制好哪些条件?_______ (至少填写2项)。发酵后是否有酒精产生,可以用______ 来检验。
(4)利用葡萄能生产果酒,进而生产果醋,生产果醋常用的菌种是醋酸杆菌,醋酸杆菌与酵母菌在代谢类型上的区别是_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/17/51215c03-12c7-447f-a104-cbf901a1bc33.png?resizew=418)
(1)农作物秸秆含有丰富的纤维素,纤维素要经过纤维素分解菌分解成葡萄糖。 人们常常从土壤中分离纤维素分解菌。分离纤维素分解菌常用的方法是
(2)纤维素分解菌能合成纤维素酶,纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少含有三种组分,即
(3)图中发酵阶段常用的菌种是酵母菌,若要提高酒精的产量,发酵过程中关键要控制好哪些条件?
(4)利用葡萄能生产果酒,进而生产果醋,生产果醋常用的菌种是醋酸杆菌,醋酸杆菌与酵母菌在代谢类型上的区别是
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