2018版高中生物_第3章 生物科学与工业 3.2 酶在工业生产中的应用课件 新人教版选修2

第2节酶在工业生产中的应用 课程目标 导航 1 说出酶家族的概况及酶制剂的生产方法 2 举例说明酶在工业生产中的应用 3 尝试分析和收集有关酶的专利文献资料 4 认同解决现实生活中的许多问题离不开科学技术 以及科学技术是一个不断发展的过程 知识点1酶的家族与酶制剂的生产 知识梳理 1 酶的种类 1 根据存在部位分为 胞内酶和酶 2 根据酶催化的反应和所起的作用分为 氧化还原酶 酶 裂解酶 连接酶 转移酶和酶六大类 胞外 水解 异构 2 酶的优点3 酶的生产 比无机催化剂高 反应条件等优点 1 微生物发酵生产 大量都是利用微生物发酵生产 2 基因工程菌发酵生产 一些是通过基因工程菌发酵生产 催化效率 温和 应用的酶 重要的酶 活学活用 肝脏中的乙醇脱氢酶可催化乙醇氧化为乙醛 从而消除人的乙醇中毒 下列选项中能表示其过程的是 解析由题意 乙醇脱氢酶可催化乙醇氧化为乙醛 知乙醇脱氢酶为氧化还原酶 而分析各选项可知B项符合题意 答案B 归纳总结 酶的分类 知识点2酶的固定化技术 知识梳理 固定化酶技术 1 方法 采用多种办法将酶固定在一定的上 制备成的固体颗粒 称为固定化酶 2 固定化酶的优点 避免了产物 又可以使用 从而有助于实现反应的化和自动化 载体 不溶于水 污染 反复 连续 思维激活 酶与一般无机催化剂的共性是什么 提示 反应前后质量和性质不改变 不改变化学平衡点 活学活用 1 固定化酶的优点是 A 有利于增加酶的活性B 有利于产物的纯化C 有利于提高反应速率D 有利于酶发挥作用解析固定化酶制剂的目的是降低生产成本 一是能够顺利地从发酵产物中把酶分离出来 二是能够使酶反复使用 酶的固定化 对酶的活性 酶作用的发挥 反应速率的提高 并没有多少作用 酶的活性 酶作用的发挥与环境条件密切相关 如温度 pH等 反应速率与底物的浓度 温度 pH等条件有关系 在底物浓度升高时 反应速率将提高 温度 pH适宜时 反应速率最快 答案B 2 如下图所示是酶的几种固定方式示意图 其所采用的固定方法依次是 A 载体结合法 交联法 包埋法B 交联法 载体结合法 包埋法C 包埋法 载体结合法 交联法D 包埋法 交联法 载体结合法 解析 题图表示酶包埋在细微网格里 应属包埋法 图表示许多酶分子通过特殊试剂连接起来 呈网状结构 应属交联法 图表示固定在一定的支持物上 可用物理吸附法 离子结合法和共价结合法固定 答案D 归纳总结 1 直接使用酶和固定化酶催化反应的优缺点比较 2 酶的固定化方法 1 常用的制备固定化酶的主要方法有吸附法 交联法 包埋法等 如图所示 2 各种制备固定化酶方法的比较 如下表 知识拓展固定化细胞技术通过各种方法将细胞与一定的载体结合 使细胞仍保持原有的生物活性 这一过程称为细胞固定化 固定化细胞仍能进行正常的生长 繁殖和代谢 可以像游离的细胞一样应用于发酵生产 固定化细胞技术免去了破碎细胞提取酶等步骤 能充分利用细胞内的酶 因而固定化细胞内的酶活性基本没有改变 由于保留了细胞内原有的多酶系统 这样对于催化多步的连续反应优势就更加明显 固定化细胞的方法也有多种 常用的方法 见下表 海藻酸钠凝胶包埋法制备固定化细胞的操作简便 条件温和 对细胞无毒性 通过改变海藻酸钠的浓度可以改变凝胶的孔径 适合于多种细胞的固定化 用海藻酸钠凝胶制备的固定化细胞已用于多种酶的发酵生产与研究 知识点3酶在工业生产中的应用 知识梳理 1 酶相比无机催化剂的优越性 1 反应能在 常压和条件下进行 可以节省大量的能源和设备投资 2 生产过程中不会造成 符合环境保护的要求 3 生产过程简单 产品质量好 生产成本低 常温 中性pH 严重的污染 效率高 2 应用 1 已成功用于工业 不仅用于食品的直接生产 还用于改进工艺 简化生产过程 改善产品的品质和风味 延长储存期 提高产品产量和质量等方面 2 在和化工工业方面有着广泛的应用 3 在医药工业方面 可利用酶的催化反应生产 食品 轻工业 药物 思维激活 试画出pH T 温度 底物浓度 酶浓度对酶活性的影响的曲线图 提示 活学活用 现在生产的许多饮料和糖果中的甜味剂不是蔗糖而是高果糖浆 高果糖浆是淀粉通过一系列的催化作用转