发酵

两种发酵类型

为什么发酵释放的能量很少

由于不使用氧气，发酵只能把葡萄糖部分分解，它不会经过有氧呼吸中释放大部分能量所需的耗氧阶段。最终产物（乙醇或乳酸）中仍含有大量未被利用的化学能，因此与有氧呼吸相比，释放的ATP只有很少。

粗略比较之下，一分子葡萄糖经无氧呼吸所释放的ATP分子数量，只是同一分子葡萄糖经完整有氧呼吸所释放数量的一小部分。

发酵的应用

酵母菌进行的酒精发酵被用于烘焙，其产生的二氧化碳使面团膨胀发酵；也用于酿造，产生的乙醇赋予酒精饮品其酒精含量。当氧气供应无法满足剧烈运动的需求时，乳酸发酵会自然发生在人体肌肉细胞中，某些细菌则通过乳酸发酵把牛奶制成酸奶。

如何考查

考题通常要求你写出酒精发酵或乳酸发酵的文字方程式或化学方程式，解释为什么肌肉细胞在剧烈运动时会产生乳酸，或解释为什么发酵释放的能量远少于有氧呼吸。你也可能被要求把发酵与日常应用（如制作面包或生产酸奶）联系起来。

考试风格例题

题目。一名面包师把酵母菌与糖和温水混合，并把面团静置发酵一小时后再进行烘烤。

在此期间，面团的体积明显增大。(a) 说出面团中酵母菌进行的呼吸类型。

(b) 写出该过程的文字方程式。(c) 从所产生的气体角度，解释面团体积增大的原因。

(d) 提出为何面团被放在温暖处而不是寒冷处发酵，并解释其生物学原因。

参考答案。(a) 酒精发酵（酵母菌的无氧呼吸）。

(b) 葡萄糖 → 乙醇 + 二氧化碳 + 能量。(c) 所产生的二氧化碳气体在面团中形成气泡并被困住，使面团膨胀并发起。

(d) 使用温暖的地方，是因为该温度更接近酵母菌的最适温度，此时其酶作用最快；这提高了发酵速率，因此在相同时间内产生更多二氧化碳，面团发起得更快。

练习题

试一试。一名跑步者以最快速度冲刺100米，之后不久发现腿部肌肉感到紧绷酸痛。

从所涉及的呼吸类型角度，解释这种情况发生的原因，并说出这种不适最终得以缓解的一种方式。

考试提示

重点术语

第7章的这些呼吸相关术语常被混淆，请把它们区分清楚：

• 细胞呼吸，每个活细胞从葡萄糖释放能量的过程。
• 无氧呼吸，在没有氧气的情况下部分分解葡萄糖，发酵是其中一种形式。
• 发酵，发生在酵母菌（酒精发酵）或肌肉细胞与部分细菌（乳酸发酵）中的无氧呼吸。
• 三磷酸腺苷（ATP），储存所释放少量能量的分子。
• 有氧呼吸，利用氧气完全分解葡萄糖，释放的能量远多于发酵。

来源:SRC-DSKP-EN

常见问题

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