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，加少許水和一定量的酒釀（做實驗是用酵母菌菌種）與米飯混用后置于一瓷壇內（其他容器也可），在中間要挖一個洞，加蓋后置于適當的地方保溫，24h即成．現請你從以下幾個方面對其發酵過程作一個簡單的分析：
（1）在中間挖一個洞的目的是儲存一部分空氣，讓酵母菌先進行有氧呼吸，快速增加酵母菌的數量．
（2）發酵壇沒有密封，那么壇內無氧發酵的環境是由什么造成的？酵母菌進行有氧呼吸，產生水，當水積累越來越多后，水的深度沒過酵母菌，導致酵母菌處于無氧狀態寫出發酵反應式C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅OH+2CO₂+能量．
（3）請你用坐標曲線的形式來說明在發酵壇內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，難以造成無氧環境，其它微生物會大量繁殖，造成米飯腐敗．

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兼性厭氧型．果酒制作的原理：
（1）在有氧條件下，反應式如下：C₆H₁₂O₆+6H₂O+6O₂$\stackrel{酶}{→}$6CO₂+12H₂O+能量；             
（2）在無氧條件下，反應式如下：C₆H₁₂O₆$\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有足夠的氧氣進行有氧呼吸而大量繁殖．
（2）酵母菌有氧呼吸時產生的水逐漸增加，發酵基質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境，發酵反應式為：C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$ 2C₂H₅OH+2CO₂+能量．（3）開始時進行有氧呼吸，但有氧呼吸速率隨著氧氣的消耗而逐漸降低，當氧氣含量較低時開始進行酒精發酵，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，難以造成無氧環境，其它微生物會大量繁殖，造成米飯腐敗，最終不能得到酒精．
故答案為：
（1）儲存一部分空氣，讓酵母菌先進行有氧呼吸，快速增加酵母菌的數量
（2）酵母菌進行有氧呼吸，產生水，當水積累越來越多后，水的深度沒過酵母菌，導致酵母菌處于無氧狀態    C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$ 2C₂H₅OH+2CO₂+能量
（3）如圖：

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

點評 本題考查果酒和果醋的制作，要求考生識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，能理論聯系實際，運用所學的知識合理解釋生活中的生物學問題．