生物學，解答生命的重大問題/發酵
發酵實驗的目標是向學生介紹糖分解代謝的概念。他們會意識到他們在日常生活中已經看到過這種情況，但不知道具體細節。
指出酵母可以在有氧和無氧條件下分解糖，但如果它們在無氧條件下進行，它們每分解一個葡萄糖只能產生 2 個 ATP 能量，而當它們使用氧氣時，它們可以產生 36 或 38 個 ATP。
該實驗旨在清楚地展示反應的起點和終點。學生將糖加入水中，然後加入酵母。最後，他們聞到酒精的味道並測試 CO2。
此實驗可以進行定性或定量分析。選擇最適合您的學生的實驗型別。
發酵實驗很有趣，你可以很容易地改變難度。
最簡單的做法是將其作為演示。將氣球放在燒瓶的頂部，然後在您講課的時候讓它放在講臺上。氣球會慢慢變大。
對於更復雜的方案，允許學生蒸餾產生的酒精，並使用石灰水測試 CO2 的存在。
請記住，此實驗所需的時間會因溫度和酵母質量而異。如果學生沒有得到結果，讓反應繼續 20 分鐘，然後再次嘗試。
如果你製作了酵母的顯微鏡載玻片，你會在 40X 下看到沙子狀的點，在 100X 下看到小團圓形的東西，在 400X 下看到成團的含核細胞。
如果你不用碘液等會殺死細胞的染料染色細胞，那麼細胞會繼續生長，學生即使沒有顯微鏡也能觀察到玻璃片下面形成的氣泡。讓他們在製作載玻片後立即畫出來，然後在 15 分鐘後再次畫出來。氣泡應該更大，更明顯。問問他們在載玻片上發生了什麼。
1. Your instructor will show you that ethanol still contains energy by burning a sample of 95% ethanol.
A. 在一塊表面皿上倒入一些 95% 的乙醇，小心點燃。
B. 關閉燈光，以便更容易看到火焰。
C. 小心。我今天做這個實驗的時候把手燒了！
D. 告訴學生，雖然乙醇是發酵的最終產物，但它仍然在分子中儲存著能量。細胞從中獲得能量的方式是有氧呼吸。
E. 用燒杯蓋住表面皿，觀察火焰如何熄滅。告訴學生，丙酮酸的燃燒需要氧氣，就像火焰需要氧氣一樣。
2. Look at the demonstration flask, and see if you can observe the presence of CO2 gas in the mixture.
A. 用一個帶有一個孔的塞子蓋住一個錐形瓶。將一根玻璃管穿過孔。
B. 將其連線到一根塑膠管，塑膠管進入另一個裝滿石灰水的燒杯。
C. 隨著發酵的進行，會產生 CO2。它會透過管子並透過石灰水冒泡出來。希望你能看到白色沉澱物。
D. 使用石灰水 CaOH2 沉澱 CO2 是一個經典的化學測試。白色粉末是粉筆。維基百科關於 CO2 的條目說
"氣體可以吹入氫氧化鈣溶液（石灰水）中。由於形成了碳酸鈣，石灰水會變渾濁。"
方程式是
石灰水 + 二氧化碳 --> 粉筆 + 水
Ca(OH)2(aq) + CO2(g) --> CaCO3(s) + H2O(l)
有關更多資訊，請參見維基百科關於 [石灰水] 的文章。
在這個實驗中使用圓形氣球。然後讓學生用繩子繞住氣球最寬的地方。將繩子放下並測量長度。這會告訴您圓的周長。
使用以下公式計算到圓心的半徑
一旦你有了半徑，你就可以使用以下公式計算氣球的體積
最簡單的方法是直接比較體積，但它應該能夠計算出產生的 CO2 量。
假設它是純 CO2，並且假設標準溫度和壓力，您可以使用理想氣體定律計算出該反應產生的 CO2 摩爾數。
理想氣體定律
P 是壓力，V 是體積，n 是摩爾數，T 是溫度，R 是氣體常數，其值根據壓力的單位而不同
要獲得釋放的 CO2 摩爾數，請使用以下公式
每個葡萄糖分子被糖酵解分解會釋放 2 個摩爾。
葡萄糖 --> 2 乙醇 + 2 CO2
因此將摩爾數乘以 2 以獲得您發酵反應中燃燒的葡萄糖摩爾數。
1. 使用不同的碳水化合物來源重複實驗，以找出哪些糖被最佳利用。
2. 在不同的時間點測量氣球的體積，或者將反應物倒入試管中，並在不同的時間點測量糖和氣體體積。
(務必詢問學生他們在實驗中可能遇到的哪些誤差來源。)
如果你想走定量路線，請注意這些可能的誤差來源。
玉米糖漿會粘在量筒上，如果學生不耐煩，他們可能無法將所有糖都取出來。我見過他們在“清空”燒瓶後，燒瓶中還留著將近 5 毫升的糖。如果你在計算中使用測量的糖量，它很可能不準確。
如果你想計算產生的二氧化碳量，請使用試紙上測得的糖的 mMol/L 測量值，以便你可以比較原始糖量中有多少糖。