Question

【題目】尋找清潔可再生能源是當(dāng)今迫切任務(wù)，生物燃料乙醇可實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。生物燃料乙醇主要由玉米、小麥、薯類等植物淀粉、農(nóng)林業(yè)廢棄物等植物纖維通過微生物發(fā)酵而來。目前工業(yè)上生產(chǎn)乙醇應(yīng)用的菌株主要是釀酒酵母。釀酒酵母可利用葡萄糖、果糖等，在缺乏六碳糖時，也能利用醇類和有機(jī)酸作為后備碳源。實(shí)現(xiàn)固定化酵母連續(xù)發(fā)酵可降低成本。連續(xù)發(fā)酵過程中，前一批發(fā)酵結(jié)束后，將固定化酵母與發(fā)酵醪液快速分離，將發(fā)酵醪棄去，用無菌水清洗固定化酵母 3 次，添加與第 1 批次發(fā)酵相等的新鮮發(fā)酵液，在適宜且相同條件下循環(huán)發(fā)酵 3 批次，每批次發(fā)酵周期為 72 小時，現(xiàn)每隔 24h 取樣分別測定固定化酵母、增殖活化酵母發(fā)酵醪乙醇濃度、葡萄糖濃度如下表：

循環(huán)次數(shù)	固定化酵母						增殖活化固定化酵母
	乙醇濃度（g/L）			葡萄糖濃度（g/L）			乙醇濃度（g/L）			葡萄糖濃度（g/L）
	24h	48h	72h	24h	48h	72h	24h	48h	72h		24h	48h	72h
1	20.3	30.3	29.5	23.1	0.0	0.0	31.2	27.9	26.2		0.0	0.0	0.0
2	9.4	15.9	22.4	53.8	32.0	11.3	12.6	24.3	28.3		43.8	10.5	0.0
3	6.06	9.16	12.6	59.2	47.2	33.6	8.1	12.6	17.7		56.0	36.7	19.8

回答下列問題：

（1）固定化酵母連續(xù)發(fā)酵過程，體現(xiàn)了固定化酵母__________的優(yōu)點(diǎn)。（答兩點(diǎn)）

（2）表中數(shù)據(jù)表明，第 1 批次發(fā)酵過程中，發(fā)酵后期乙醇濃度下降，主要是由于_______。

（3）表中數(shù)據(jù)表明，隨著發(fā)酵批次的增加乙醇濃度_____（填“上升”或“下降”），固定化酵母發(fā)酵性能逐漸下降。若要提高固定化酵母的發(fā)酵性能可以采取_____或_____等措施。

Answer 1

【答案】容易與產(chǎn)物脫離，能重復(fù)利用 葡萄糖被耗盡，酵母菌將乙醇作為新的碳源進(jìn)行新陳代謝 下降 增殖活化固定化酵母 縮短發(fā)酵周期

【解析】

本題著重考查了制備和應(yīng)用固相化酶的相關(guān)知識，考生要能夠從圖表中獲得解題的相關(guān)信息，旨在考查考生信息獲取的能力與知識遷移運(yùn)用能力。

（1）固定化酵母連續(xù)發(fā)酵過程，體現(xiàn)了固定化酵母容易與產(chǎn)物脫離，能重復(fù)利用的優(yōu)點(diǎn)；

（2）第 1 批次發(fā)酵過程中，發(fā)酵后期乙醇濃度下降，主要是由于葡萄糖被耗盡，由題干信息“釀酒酵母可利用葡萄糖、果糖等，在缺乏六碳糖時，也能利用醇類和有機(jī)酸作為后備碳源”推知，此時酵母菌將乙醇作為新的碳源進(jìn)行新陳代謝；

（3）分析表格數(shù)據(jù)可知，隨著發(fā)酵批次的增加乙醇濃度下降，固定化酵母發(fā)酵性能逐漸下降；若要提高固定化酵母的發(fā)酵性能可以采取增殖活化固定化酵母或縮短發(fā)酵周期等措施。