我國科研人員對秸稈資源的合理利用進行研究。
（1）秸稈的主要成分包括植物細胞壁中的纖維素和半纖維素等多種物質，纖維素徹底水解后得到

葡萄糖

葡萄糖

，半纖維素水解后可得到木糖及醋酸鹽等。
（2）科研人員首先從土壤中分離纖維素分解菌和半纖維素分解菌。其中，分離纖維素分解菌的方法是：
①制備培養基：制備以纖維素為

唯一碳源

唯一碳源

的培養基，并加入剛果紅。
②接種：將收集的土壤加入無菌水后搖勻，進行梯度稀釋，將稀釋液

均勻涂布

均勻涂布

在制備的培養基平板上。
③纖維素分解菌的分離：纖維素分解菌能夠分泌纖維素酶，依據

透明圈直徑與菌落直徑

透明圈直徑與菌落直徑

的比值，篩選得到能高效分解纖維素的菌種。
（3）用所得菌種進行發酵，分解秸稈中的纖維素和半纖維素，其中，半纖維素水解產物中的醋酸鹽是進一步發酵的抑制劑。科研人員嘗試利用代謝途徑較多的酵母菌株S將醋酸鹽消耗掉，并在此基礎上改造菌種，發酵產生維生素A等更多有價值的產物。
①科研人員進行圖1所示實驗，探究不同底物條件下醋酸鹽對菌株S發酵的影響。由實驗結果可得出的結論是：

以葡萄糖為底物時，醋酸鹽濃度增大，細胞干重減小，不利于菌株S發酵；以木糖為底物時，醋酸鹽濃度增大，細胞干重有所增加，有利于菌株S發酵；以木糖為底物比以葡萄糖為底物更利于菌株S發酵

以葡萄糖為底物時，醋酸鹽濃度增大，細胞干重減小，不利于菌株S發酵；以木糖為底物時，醋酸鹽濃度增大，細胞干重有所增加，有利于菌株S發酵；以木糖為底物比以葡萄糖為底物更利于菌株S發酵

。
②研究發現，菌株S能吸收木糖和醋酸鹽等物質進行發酵，代謝途徑如圖2。
由圖2可知，葡萄糖和木糖進入酵母細胞后，通過

細胞呼吸（氧化分解）

細胞呼吸（氧化分解）

過程為酵母菌的生長和分裂提供大量能量。據圖2分析，圖1中3組酵母細胞干重小于6組的原因是：葡萄糖一方面可以

抑制細胞吸收醋酸鹽

抑制細胞吸收醋酸鹽

，另一方面可以

抑制醋酸鹽與ATP反應生成乙酰輔酶A

抑制醋酸鹽與ATP反應生成乙酰輔酶A

，進而影響脂類物質的合成。
（4）將工程菌加入到含有秸稈水解產物的發酵罐中，嚴格控制發酵條件，隨時檢測培養液中微生物數量和

產物濃度

產物濃度

等，以便及時補充發酵原料，實現秸稈資源的充分利用。