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生物学

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啤酒是依靠酵母菌发酵来生产的。如果向正在发酵的啤酒酵母反应罐中通入氧气,发现葡萄糖消耗量、乙醇产量和酵母菌的量按照下图变化,这种现象称为“巴斯德效应”。请解释“巴斯德效应”产生的原因。

正确答案: 1)无氧呼吸时,酵母主要进行葡萄糖酵解,形成很少的ATP,酵母增殖缓慢甚至增殖与死亡维持平衡。糖酵解生成的丙酮酸经过脱羧和NADH的还原,生成乙醇;同时NAD+再生出来,维持糖酵解的进行。
2)通入氧气后,糖酵解形成的丙酮酸转化为乙酰CoA,进入三羧酸循环,彻底氧化,并生成大量ATP,酵母增殖速度大大加快。
3)糖酵解的速度受磷酸果糖激酶的调节,而该酶受ATP的强烈抑制,所以有氧呼吸时产生的大量ATP抑制了磷酸果糖激酶的活性,使糖酵解速度下降,葡萄糖消耗减少。随着酵母的增殖,需要的能量逐渐增加,所以葡萄糖消耗量先降后升。
4)有氧条件下,糖酵解产物丙酮酸进入三羧酸循环,不再充当NADH的氧化剂(NADH穿梭进入线粒体,被呼吸链氧化),所以不再有乙醇的生成。这样尽管酵母量在增加,葡萄糖消耗也逐渐回升,乙醇产量却并不相应增加。
答案解析:
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