Một nhóm học sinh muốn khảo sát khả năng phân hủy cellulose trong điều kiện hiếu khí ở các nhiệt độ khác nhau. Nhóm học sinh đưa ra giả thuyết: “Cellulose bị phân hủy với xúc tác của enzym cellulase do vi sinh vật tiết ra, quá trình này phụ thuộc nhiệt độ”. Để kiểm chứng giả thuyết, nhóm học sinh tiến hành thí nghiệm:
• Bước 1: Cho 2,03 gam bông tiệt trùng (chủ yếu chứa cellulose) vào mỗi ống nghiệm.
• Bước 2: Thêm 5 mL men vi sinh vào mẫu thí nghiệm, chuẩn bị một mẫu tương đương nhưng không có men vi sinh để đối chứng.
• Bước 3: Tiến hành ủ các mẫu trong 5 ngày ở các nhiệt độ: 25°C, 37°C, 45°C, 55°C.
• Bước 4: Lọc, rửa sạch, phơi khô và cân khối lượng bông còn lại.
Kết quả thí nghiệm như bảng sau:
a) Giả thuyết đưa ra ban đầu của nhóm học sinh là đúng.
b) Ở tất cả các nhiệt độ, khối lượng bông của mẫu đối chứng không thay đổi cho thấy môi trường nuôi cấy không chứa men vi sinh không làm phân hủy cellulose.
c) Trong thí nghiệm trên, nhiệt độ càng cao càng thuận lợi cho quá trình phân hủy cellulose.
d) Ở nhiệt độ tối ưu trong thí nghiệm trên, phần trăm khối lượng bông bị phân hủy lớn hơn 60%.
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng, các mẫu có men vi sinh khối lượng cellulose giảm chứng tỏ đã có phản ứng phân hủy xảy ra, ở các nhiệt độ khác nhau thì độ giảm khác nhau chứng tỏ quá trình này phụ thuộc nhiệt độ.
(b) Đúng, mẫu đối chứng có khối lượng không thay đổi so với ban đầu chứng tỏ môi trường nuôi cấy không chứa men vi sinh (không có trong dụng cụ, hóa chất và không bị lây nhiễm chéo).
(c) Sai, nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao sẽ làm men vi sinh ngủ đông hoặc bị chết. Kết quả rời rạc của 4 mức nhiệt độ trên cho thấy nhiệt độ thấp hoặc cao (ở mức cho phép) đều không thuận lợi cho quá trình phân hủy cellulose. Nhiệt độ tốt nhất là 37°C.
(d) Đúng, ở nhiệt độ tối ưu (37°C), % bông bị phân hủy = (2,03 – 0,81)/2,03 = 60,1%.