‹ 回去

2. 发酵的类型

微生物发酵工程及其应用 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 微生物在适宜条件下,将有机物转化为自身物质或代谢产物的过程,分为有氧、无氧及兼性发酵。

从哪来 基于“1. 碳的存在形式”理解底物来源,结合“1. 氮的存在形式”理解菌体合成需求,推导代谢路径。

为什么 微生物需获取能量(ATP)和还原力(NADH/NADPH)。有氧时,电子传递链末端受体是O₂,产能效率高;无氧时,缺乏O₂,需通过发酵将电子回传给有机物(如丙酮酸)以再生NAD⁺,维持糖酵解持续进行,故产能低但速度快。

类比工厂流水线
适合形象思维强、逻辑抽象较弱的学生。 将细胞比作工厂,葡萄糖是原料。有氧发酵像“高效发电站”,氧气是燃料,能量产出多;无氧发酵像“应急备用机”,没电(氧)时靠内部电池(有机物)勉强运转,效率低但能维持基本运作。强调“有无氧气”决定走哪条生产线。
能量收支账本
适合理科逻辑强、喜欢量化分析的学生。 列出反应式:1分子葡萄糖有氧分解产生约30-32 ATP;无氧发酵仅产生2 ATP。解释核心矛盾:NAD⁺是糖酵解的“催化剂”,若不能再生,反应停止。有氧通过呼吸链再生NAD⁺并大量产ATP;无氧通过还原丙酮酸再生NAD⁺,牺牲了后续高能步骤,故“亏本”但保命。
生活实例反推
适合生活经验丰富、对理论枯燥感强的学生。 从酸奶(乳酸菌无氧发酵)和面包(酵母菌有氧/无氧混合发酵)入手。问:为什么酸奶要密封?(隔绝氧气,强制走乳酸路径)。为什么面包要揉面排气?(提供氧气,促进酵母繁殖及CO₂产生)。从现象倒推代谢类型,建立“条件-产物-类型”的映射。
看不明白?看一段视频 ▾待生成
练一道
基础题
某密封容器中装有葡萄糖溶液和酵母菌,初期产生CO₂和酒精,后期产生CO₂和H₂O。请判断初期和后期分别属于哪种发酵类型,并说明判断依据。
变式
在制作泡菜时,坛子口需加水密封。若密封不严,泡菜容易腐烂。请从发酵类型角度解释原因。
试试手自己判
检测题
将酵母菌接种到葡萄糖溶液中,在适宜温度下培养。若检测到溶液中酒精浓度随时间增加,且CO₂释放速率初期高后期低,请判断该过程主要进行的发酵类型,并解释为何CO₂释放速率会变化。
看答案和判分标准
答案:主要进行无氧发酵(酒精发酵)。
判对标准:
1. 正确指出“无氧发酵”或“酒精发酵”(2分)。
2. 解释CO₂速率变化:初期酵母菌数量少,代谢慢;中期酵母菌大量繁殖,代谢旺盛,CO₂释放快;后期葡萄糖耗尽或酒精积累抑制酵母菌活性,代谢减慢,CO₂释放降低(3分)。
3. 若回答“有氧发酵”则不得分。
容易错在哪儿 ▾点开看
这一步没懂?写一句问老师 ›
内容由卡片自动生成 · 有不对的地方告诉老师
这张卡有问题?告诉老师 ›