实验室解释:不同温度下酵母产生的二氧化碳

问题：

如果有足够的氧气，酵母进行有氧细胞呼吸，释放二氧化碳作为废物。和其他细胞一样，酵母也有一个最适宜的温度，在这个温度下它们的工作效率最高，包括细胞呼吸过程。本实验旨在探索温度与酵母二氧化碳产量之间的关系，寻找酵母进行细胞有氧呼吸的最佳温度。

假设:

据推测，酵母在高温下进行有氧细胞呼吸最有效，因为高温可能以更高的速率激活这一过程。细胞在高温下最活跃，但仍在其耐热性范围内，如果温度超过40度，酵母和它们的酶就会死亡或变性，不再起作用。相反，低温不会激活酵母工作，因为酵母不适应寒冷的环境。

变量：

• 自变量:放置酵母进行有氧细胞呼吸的10%葡萄糖溶液的温度(6°C，室温和30°C是调查温度，尽管实验室的实际室温被记录下来)
• 因变量:CO的变化₂将酵母置于不同温度的葡萄糖溶液中一段时间后的浓度(每隔30秒记录3分钟内的CO2浓度)
• 常数/控制变量:浓度的葡萄糖溶液(10%)、葡萄糖溶液的质量在每个试验(50通用的水和5通用的葡萄糖),使用的酵母质量在每个试验(250毫克),搅拌溶液的搅拌速率板(500 rpm),二氧化碳浓度时间记录后放入酵母(30秒,1分钟,90秒,2分钟,150秒,3分钟)、化学物质(10%葡萄糖溶液)、仪器设备(试管、烧杯、100毫升50毫升毕业圆柱体的不确定性±0.1毫升,250毫升厄伦美厄烧瓶,平衡g精确到小数点后2位,热板,还包含一个电磁搅拌器板和磁力搅拌棒,温度计范围从0°C到100°C，不确定度±0.01°C, CO₂传感器连接到Xplorer GLX机器，试管架，计时器精确到0.01秒，1个抹刀，1个冰浴由一个50毫升烧杯和冰块组成，1个冰箱)

材料:

• 酵母1.5克
• 葡萄糖30克
• 500毫升蒸馏水
• 4 100 ml烧杯，不确定性±5 ml
• 1个温度计范围0°C ~ 100°C，不确定度±0.01°C
• 12个试管
• 1个试管架，可容纳12根试管
• 1 50毫升刻度缸，不确定度±0.1毫升
• 6 250毫升锥形烧瓶，不考虑不确定度，因为它们不用于测量体积
• 1在g准确到2个小数位的衡量平衡
• 1抹刀
• 1个热板，其中还包含一个磁性搅拌板
• 磁力搅拌棒1根
• 1个二氧化碳传感器充满电池，并有一个塞子固定在烧瓶上
• 1台GLX机，电池充满
• 1定时器精确到0.01秒
• 1个冰浴，包括1个50毫升烧杯和6个边长约1厘米的冰块
• 1台冰箱，有一个冷冻室，可以在高于0°C(大约0到4°C)的温度下冷藏

程序：

6°C葡萄糖溶液配制:

1. 100毫升烧杯用蒸馏水充满
2. 侧长大约1厘米的冰块放置在100毫升烧杯中，蒸馏水
3. 将100ml烧杯放在冰箱舱中，温度范围为0°C至4°C，但高于0°C，因此水不会在冰箱中冻结过夜
4. 第二天，在一个精确到小数点后两位的称重秤上称重5克葡萄糖
5. 将5g葡萄糖放入试管中并放在试管架上
6. 类似地，0.25克酵母通过称重平衡测量，准确到2个小数位，并转移到试管中，该试管放置在试管架上
7. 从冰箱中取出100毫升的烧杯，倒入一个50毫升的量筒，量筒的不确定度为±0.1毫升，测量50毫升的冰水，冰块会留在烧杯中
8. 将50毫升冰水倒入250ml erlenmeyer瓶中
9. 锥形烧瓶放置在热板上，热板也作为一个磁性搅拌板和磁性搅拌棒放入烧瓶
10. 将试管中已测得的5克葡萄糖倒入水中
11. 搅拌板接通，以500rpm的速率搅拌
12. 一旦葡萄糖完全溶解，搅拌板就关闭
13. 在葡萄糖溶液中插入一个0°C到100°C的温度计，不确定度为±0.01°C，在这一阶段，将冰水加热，直到溶液温度达到6°C才能进行此过程
14. CO2传感器连接到GLX机器，在空气中显示CO2浓度
15. 附接到烧瓶颈部的止动件的CO 2传感器以阻挡空气流动，嵌入烧瓶中
16. 二氧化碳浓度将显示在GLX机器上，并记录为烧瓶中的原始二氧化碳浓度
17. 二氧化碳传感器退出和酵母在试管中倒入烧瓶,二氧化碳传感器放回瓶,打开磁力搅拌盘在革命的500 rpm,秒表是被惹怒了,这应该是没有间隔
18. 的有限公司₂每30秒记录烧瓶中的浓度3分3分6分钟将记录6个数字
19. 上面的过程重复两次

室温葡萄糖溶液制备：

1. 100毫升烧杯用蒸馏水充满
2. 烧杯放在实验室里过夜
3. 第二天，在一个精确到小数点后两位的称重秤上称重5克葡萄糖
4. 将5g葡萄糖放入试管中并放在试管架上
5. 25克酵母用精确到小数点后两位的天平称重
6. 将25克酵母转移到试管中，并放置在试管架上
7. 将100毫升烧杯中的蒸馏水倒入一个50毫升的刻度筒，其不确定度为±1毫升，以测量室温下50毫升的水
8. 将50毫升水倒入250ml erlenmeyer瓶中
9. 锥形烧瓶放置在热板上，热板也作为一个磁性搅拌板和磁性搅拌棒放入烧瓶
10. 在试管中测量的5克葡萄糖倒入水中
11. 搅拌板接通，以500rpm的速率搅拌
12. 一旦葡萄糖完全溶解，搅拌板就关闭
13. 从0℃到100℃的温度计插入葡萄糖溶液中的0°C至100℃，测量温度应为室温，并注意到进一步检查
14. 6°C葡萄糖溶液中的步骤14至19重复了最后一段的制备

30°C葡萄糖溶液配制

1. 50ml蒸馏水用50ml量筒测量，不确定度±0.1 ml
2. 50蒸馏水转移到250毫升锥形烧瓶
3. 5克葡萄糖是用精确到小数点后两位的称重天平称重的
4. 将5g葡萄糖放入试管中并放在试管架上
5. 25克酵母是用精确到小数点后两位的称重天平测量的
6. 酵母被放入试管中，并放置在试管架上
7. 将试管中已测得的5克葡萄糖倒入烧瓶中的水中
8. 烧瓶被放置在热板的顶部，热板也可以在磁搅拌板上工作，磁搅拌板设置为30度，并以500转/分钟的速度搅拌
9. 一旦葡萄糖完全溶解，搅拌板就关闭
10. 在葡萄糖溶液中插入一个范围为0°C到100°C，不确定度为±0.01°C的温度计，以监测温度的变化
11. 一旦温度达到30°C，取出温度计，关闭热板
12. 重复从第二个最后一段的6°C葡萄糖溶液中的步骤14至19中的步骤

变量控制方法:

独立变量是放置酵母进行有氧细胞呼吸的10%葡萄糖溶液的温度。它们分别是6°C，室温和30°C。

程序中解释了如何处理自变量的方法。简单地说，6°C的葡萄糖溶液需要蒸馏水储存在冰浴中，并放置在冰箱的冷藏室中。注意不能放入冷冻室，否则蒸馏水会被冻住，不能使用。过夜时，温度要接近冷冻箱的温度，应在0 ~ 4℃之间。

第二天将采用水，其温度测量温度计范围为0℃至100℃，不确定度为±0.01°C。在该过程中，温度可能上升，因此一旦温度达到6°C，就可以进行其余的程序。室温葡萄糖溶液需要与6℃溶液相似的设置。蒸馏水填充100ml烧杯，并在实验室中放置过夜，以在室温下需要水。

然而，应注意确切的温度​​用于定量分析。30°C葡萄糖溶液需要热板。蒸馏水在30℃下设定的热板加热，将温度计插入瓶中，用蒸馏水将温度升温。一旦温度达到30°C，就会关闭热板，并且必须立即进行剩余的程序，使水或葡萄糖溶液不冷却。

从属变量是CO的变化₂在不同温度下随时间置于葡萄糖溶液中浓度浓缩。一个人会记录初始合作₂取酵母放入前葡萄糖溶液的浓度，得到CO的原液浓度₂在烧瓶中。然后，合作社₂将酵母放入瓶中3分钟后，以30秒间隔记录瓶中的浓度，因此30秒后，1分钟后，90秒后，2分钟后，150秒后，3分钟后CO₂记录浓度。一个需要一个计时器。

实验者可能希望记录数据并在CO的图表中进行数据₂长时间在烧瓶中的浓度。用这个图，我们可以减去初始的CO₂CO的浓度₂集中，合作社₂一氧化碳30秒后的浓度₂在1分钟的浓度等获得CO的差值₂每个间隔之间的浓度监测CO的整体变化率₂不同温度下酵母菌进行有氧细胞呼吸的浓度。

一个控制变量是葡萄糖溶液的浓度,这是保持在10%葡萄糖通过测量5克重量平衡精确到小数点后2位,然后葡萄糖涌入一个50毫升蒸馏水由50毫升量筒测量的不确定性±0.1毫升,磁力搅拌混合的板块和酒吧。这一过程在所有三种温度下进行。

另一个常数是每次试验中使用的葡萄糖溶液的质量。与上一个类似，50克蒸馏水用一个50毫升的量筒测量，5克葡萄糖用称重天平称重。他们将使用一个磁性搅拌板和一个磁性搅拌棒放入装有蒸馏水和葡萄糖的锥形烧瓶中混合。

注意,葡萄糖可以存储在试管和搁置,当流入瓶包含蒸馏水,试管被轻轻敲了敲门,确保血糖不会坚持的内部表面试管所以大多数(如果不是全部的话)5通用的葡萄糖进入烧瓶。

每次试验中使用的酵母质量 - 250 mg - 是另一个受控变量。与葡萄糖一样，酵母也用称重平衡来测量，准确到克2个小数位。称重酵母并将它们转移到试管中可能是棘手的，需要额外的浓度。

溶液在搅拌盘上的搅拌速度为每分钟500转。指示应切换到500转/分与磁性棒放置在溶液和酵母，如果数rpm没有显示，转速切换到介质代替。

另一个常数是记录有限公司的时间₂加入酵母后的浓缩。时间是30秒，1分钟，90秒，2分钟，150秒，3分钟。需要一个秒表或计时器，并且精确度为0.01秒。每隔30秒，指挥官₂浓度显示在GLX机连接到CO₂传感器，通过查看PPM中显示的数字来逐步跳转。

使用的化学物质，即10％葡萄糖溶液，是另一个受控变量。

在本实验中还记得只需要葡萄糖，而不是其他糖。使用的装置和设备也是常数。它们是12个试管，100毫升烧杯，50毫升刻度气瓶，不确定度为±0.1ml，250ml Erlenmeyer烧瓶，G的平衡精确到2个小数位，一个热板，也包含磁力搅拌板和磁力搅拌棒，温度计范围为0°C至100°C，不确定度为±0.01°C，CO₂传感器连接到Xplorer GLX机器，试管架，计时器精确到0.01秒，1个抹刀，1个冰浴由一个50毫升烧杯和冰块组成，1个冰箱。

每件设备的编号列在材料部分。如果之前的设备有溶液的残留物，比如带有酵母的葡萄糖溶液，那么可以使用新的设备，这样程序可以更快地进行。

收集相关数据的公式或方法:

数据如表1:

温度(°C)	审判	初始CO.2浓度（ppm）	CO.230秒后浓度(ppm)	CO.260秒后浓度(ppm)	CO.290秒后浓度(ppm)	CO.2120秒后浓度（ppm）	CO.2150秒后浓度（ppm）	CO.2180秒后的浓度(ppm)
6.	1
2
3.
n（室温）	1
2
3.
30.	1
2
3.

数据表2:

温度(°C)	审判	改变CO.2从初始浓度到3min后浓度(ppm)	CO.2每克酵母每秒产量(ppm/s/g)	平均CO.2每克温度下每秒酵母菌产量(ppm/s/g)
6.	1
2
3.
n（室温）	1
2
3.
30.	1
2
3.

该实验旨在探讨溶液温度与酵母产生有氧呼吸和酵母二氧化碳生产的环境之间的关系。

二者之间的相关性是正的还是负的，但仅通过研究3种温度还不能确定酵母进行有氧呼吸的最佳温度。然而，我们可以通过检查和比较CO的变化率来推断相关性的性质₂葡萄糖溶液在不同温度下的浓度。

首先，用温度计从0到100℃的温度计测量储存在实验室中的葡萄糖溶液的温度，其应等同于室温，其不确定度为±0.01℃。然后可以填充两个数据表上的第一列中的n值。

第二，使用CO记录烧瓶中葡萄糖浓度为10%的二氧化碳的初始浓度₂传感器，插入烧瓶，并连接到GLX设备，显示浓度。这种储存浓度作为一个参考，有多少二氧化碳存在的烧瓶在第一时间。这个浓度是在每次试验中测量的，因为CO₂浓度可能会在每次试验中波动，并会影响CO的结果₂浓度测量。

第三，将酵母放入装有葡萄糖溶液的烧瓶中，CO₂传感器重新打开，计时器开始计时。每隔30秒，记录CO2浓度。如果新的浓度上升，这表明酵母菌正在进行有氧细胞呼吸，它们吸入氧气，释放二氧化碳作为废物。

由于预试瓶中含有丰富的氧气气体，酵母需通过3分钟的试验持续进行有氧呼吸。相反，如果二氧化碳浓度保持不变，甚至开始下降，就意味着酵母没有发挥作用。这要么是因为温度不能满足酵母工作的要求，要么是因为酶在高温下变性，酵母开始死亡。

的有限公司₂将酵母放入含有CO的葡萄糖溶液中，记录30秒、60秒、90秒、120秒、150秒和180秒测量的浓度₂传感器附接止动件密封在Erlenmeyer烧瓶的颈部，因此空气不能流动。获取的数据应该填充整个数据表1。

数据表1仅由原始数据组成。和数据表2填充有处理的数据。

第四，在获得所有原始数据后，可以计算处理后的数据。更改产地来源证₂从酵母加入葡萄糖溶液后，从180秒内的二氧化碳浓度中减去贮存浓度，可以推导出从初始浓度到酵母加入180秒后的浓度。这种浓度的变化导致了对这些温度下酵母效率的首次推测。因此使用公式:

CO.的浓度₂在烧瓶中，酵母以PPM浓度放入180秒后

最初的公司₂在烧瓶中，单位为ppm = CO的变化量₂专注

第五,有限公司₂因此，每克酵母每秒的产量可以通过除以CO的变化来计算₂180秒后再除以已经用过的0。25克酵母。在不同温度下的三组试验数据将被加在一起并除以3来确定CO的平均变化率₂浓度。使用如下公式:

平均生产有限公司₂每秒每克/ s / g =（CO的变化）₂在PPM / 180S / 0.25g +在PPM / 180 S / 0.25g）/ 3中的第三试验中PPM / 180S / 0.25g +在第二试的第一次试验中的第一次试验中的第一次试验中的第一次试验中的转化。

一旦按照PPM / S / g计算平均速率，可以比较三个速率以确定三个温度中的哪一个是酵母最有效的，以进行有氧细胞呼吸。最高的意味着相关温度可能更接近最佳温度，最佳温度最有效地函数，因为在一个温度下每克酵母产生的每秒每秒生产的多氧化碳是指在三个温度中的酵母更加受到酵母的青睐检查。