2018版高中生物 第3章 生物科學與工業(yè) 3.2 酶在工業(yè)生產中的應用課件 新人教版選修2.ppt

第2節(jié)酶在工業(yè)生產中的應用,課程目標導航,1.說出酶家族的概況及酶制劑的生產方法。2.舉例說明酶在工業(yè)生產中的應用。3.嘗試分析和收集有關酶的專利文獻資料。4.認同解決現實生活中的許多問題離不開科學技術，以及科學技術是一個不斷發(fā)展的過程。,知識點1酶的家族與酶制劑的生產,知識梳理,1.酶的種類,(1)根據存在部位分為：胞內酶和酶。(2)根據酶催化的反應和所起的作用分為：氧化還原酶、酶、裂解酶、連接酶、轉移酶和酶六大類。,胞外,水解,異構,2.酶的優(yōu)點3.酶的生產,比無機催化劑高、反應條件等優(yōu)點。(1)微生物發(fā)酵生產：大量都是利用微生物發(fā)酵生產。(2)基因工程菌發(fā)酵生產：一些是通過基因工程菌發(fā)酵生產。,催化效率,溫和,應用的酶,重要的酶,活學活用,肝臟中的乙醇脫氫酶可催化乙醇氧化為乙醛，從而消除人的乙醇中毒，下列選項中能表示其過程的是(),解析由題意“乙醇脫氫酶可催化乙醇氧化為乙醛”知乙醇脫氫酶為氧化還原酶；而分析各選項可知B項符合題意。答案B,歸納總結,酶的分類,知識點2酶的固定化技術,知識梳理,固定化酶技術(1)方法：采用多種辦法將酶固定在一定的上，制備成的固體顆粒，稱為固定化酶。(2)固定化酶的優(yōu)點：避免了產物，又可以使用，從而有助于實現反應的化和自動化。,載體,不溶于水,污染,反復,連續(xù),思維激活酶與一般無機催化劑的共性是什么？提示：反應前后質量和性質不改變，不改變化學平衡點。,活學活用,1.固定化酶的優(yōu)點是(),A.有利于增加酶的活性B.有利于產物的純化C.有利于提高反應速率D.有利于酶發(fā)揮作用解析固定化酶制劑的目的是降低生產成本。一是能夠順利地從發(fā)酵產物中把酶分離出來；二是能夠使酶反復使用。酶的固定化，對酶的活性、酶作用的發(fā)揮、反應速率的提高，并沒有多少作用。酶的活性、酶作用的發(fā)揮與環(huán)境條件密切相關，如溫度、pH等。反應速率與底物的濃度、溫度、pH等條件有關系。在底物濃度升高時，反應速率將提高；溫度、pH適宜時，反應速率最快。答案B,2.如下圖所示是酶的幾種固定方式示意圖，其所采用的固定方法依次是(),A.載體結合法，交聯法，包埋法B.交聯法，載體結合法，包埋法C.包埋法，載體結合法，交聯法D.包埋法，交聯法，載體結合法,解析題圖表示酶包埋在細微網格里，應屬包埋法；圖表示許多酶分子通過特殊試劑連接起來，呈網狀結構，應屬交聯法；圖表示固定在一定的支持物上，可用物理吸附法、離子結合法和共價結合法固定。答案D,歸納總結,1.直接使用酶和固定化酶催化反應的優(yōu)缺點比較,2.酶的固定化方法,(1)常用的制備固定化酶的主要方法有吸附法、交聯法、包埋法等(如圖所示)。,(2)各種制備固定化酶方法的比較(如下表),知識拓展固定化細胞技術通過各種方法將細胞與一定的載體結合，使細胞仍保持原有的生物活性，這一過程稱為細胞固定化。固定化細胞仍能進行正常的生長、繁殖和代謝，可以像游離的細胞一樣應用于發(fā)酵生產。固定化細胞技術免去了破碎細胞提取酶等步驟，能充分利用細胞內的酶，因而固定化細胞內的酶活性基本沒有改變。由于保留了細胞內原有的多酶系統(tǒng)，這樣對于催化多步的連續(xù)反應優(yōu)勢就更加明顯。固定化細胞的方法也有多種，常用的方法(見下表)：,海藻酸鈉凝膠包埋法制備固定化細胞的操作簡便，條件溫和，對細胞無毒性。通過改變海藻酸鈉的濃度可以改變凝膠的孔徑，適合于多種細胞的固定化。用海藻酸鈉凝膠制備的固定化細胞已用于多種酶的發(fā)酵生產與研究。,知識點3酶在工業(yè)生產中的應用,知識梳理,1.酶相比無機催化劑的優(yōu)越性,(1)反應能在、常壓和條件下進行，可以節(jié)省大量的能源和設備投資。(2)生產過程中不會造成，符合環(huán)境保護的要求。(3)生產過程簡單，產品質量好，生產成本低。,常溫,中性pH,嚴重的污染,效率高,2.應用,(1)已成功用于工業(yè)，不僅用于食品的直接生產，還用于改進工藝、簡化生產過程、改善產品的品質和風味、延長儲存期、提高產品產量和質量等方面。(2)在和化工工業(yè)方面有著廣泛的應用。(3)在醫(yī)藥工業(yè)方面，可利用酶的催化反應生產。,食品,輕工業(yè),藥物,思維激活試畫出pH、T(溫度)、底物濃度、酶濃度對酶活性的影響的曲線圖。提示：,活學活用,現在生產的許多飲料和糖果中的甜味劑不是蔗糖而是高果糖漿，高果糖漿是淀粉通過一系列的催化作用轉化而來的，在這一過程中不需要的酶是()A.-淀粉酶B.糖化酶C.葡萄糖異構酶D.纖維素酶解析此題中酶的作用不是除去果肉細胞的細胞壁，而是將淀粉通過一系列的催化作用轉化為高果糖漿。答案D,