高中生物第二章生物科學(xué)與工業(yè)2.2酶在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用1課件浙科版.ppt

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第二節(jié) 酶在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用,,多酶片說(shuō)明書(shū) 【成份】每片含胰酶300毫克、胃蛋白酶13毫克,輔料為蔗糖。 【適應(yīng)癥】消化不良食欲缺乏。 【藥理作用】胰酶中含有胰脂肪酶、胰淀粉酶、胰蛋白酶。胰脂肪酶能使脂肪分解為甘油及脂肪酸，胰淀粉酶能使淀粉轉(zhuǎn)化為糖，胰蛋白酶能使蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為多肽；胃蛋白酶能使蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為多肽。二者合用，可促進(jìn)消化，增進(jìn)食欲。,細(xì)菌細(xì)胞直徑不足2μm，每時(shí)每刻卻發(fā)生著1500—2000個(gè)化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)著3000多種蛋白質(zhì)，1000多種核酸；但其合成效率卻驚人，它合成每個(gè)肽鏈只需百分之三秒，而現(xiàn)代最先進(jìn)的蛋白質(zhì)自動(dòng)合成機(jī)器只能合成小肽，而且速度也慢，合成每個(gè)肽鏈需要7分鐘，兩者相差200多倍；另外細(xì)胞中能量轉(zhuǎn)換效率也很高。,酶的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 缺點(diǎn)：,高效性 專一性 反應(yīng)條件溫和,大多數(shù)的酶是蛋白質(zhì)，在不適宜的條件下容易變性、失活，穩(wěn)定性差，在某些方面的應(yīng)用有局限性。,酶在生物體內(nèi)的含量一般很低,問(wèn)題１：酶在生物體內(nèi)的含量一般很低，工業(yè)生產(chǎn)所用的酶是如何獲得的？,問(wèn)題２：酶特別“嬌嫩”，對(duì)環(huán)境條件的要求較苛刻。這就給實(shí)際生產(chǎn)及應(yīng)用造成麻煩。怎么解決這一問(wèn)題呢？,問(wèn)題３：酶催化反應(yīng)結(jié)束后，酶和其他產(chǎn)物混合在一起，分離比較麻煩，這不僅影響產(chǎn)品的純度，而且酶不能分離出來(lái)重復(fù)使用，也造成了浪費(fèi)。 這個(gè)問(wèn)題又是怎樣解決呢？,問(wèn)題４：有些酶，如氧化還原酶，轉(zhuǎn)移酶，某些裂解酶，在催化相應(yīng)反應(yīng)時(shí)，需要特殊的輔助因子，如NAD+、NADH、NADP+、NADPH、FAD、FMA、ATP，以及金屬離子等。因此，在酶催化反應(yīng)時(shí)，需在反應(yīng)系統(tǒng)中添加相關(guān)的輔助因子。輔酶一般十分昂貴，在酶催化的反應(yīng)中不可能大量使用。,酶是生物界普遍存在，因而可以從動(dòng)物、植物＼微生物等各種原料中提取酶，如從動(dòng)物胰臟中可以提取胰蛋白酶＼淀粉酶＼核糖核酸酶，從木瓜中提取木瓜蛋白酶，從菠蘿皮中提取菠蘿蛋白酶．但動(dòng)物、植物的來(lái)源總是有限的，不能適應(yīng)生產(chǎn)上大量用酶的需要，所以目前工業(yè)上大多采用微生物發(fā)酵法來(lái)獲得大量的酶制劑．此法的優(yōu)點(diǎn)在于微生物人工培養(yǎng)不受氣候、地理等條件的限制，繁殖速度快，還可以根據(jù)需要選育菌種來(lái)提高產(chǎn)酶率．,問(wèn)題１：酶在生物體內(nèi)的含量一般很低，工業(yè)生產(chǎn)所用的酶是如何獲得的？,問(wèn)題２：酶特別“嬌嫩”，對(duì)環(huán)境條件的要求較苛刻。這就給實(shí)際生產(chǎn)及應(yīng)用造成麻煩。怎么解決這一問(wèn)題呢？,問(wèn)題３：酶催化反應(yīng)結(jié)束后，酶和其他產(chǎn)物混合在一起，分離比較麻煩，這不僅影響產(chǎn)品的純度，而且酶不能分離出來(lái)重復(fù)使用，也造成了浪費(fèi)。 這個(gè)問(wèn)題又是怎樣解決呢？,問(wèn)題４：有些酶，如氧化還原酶，轉(zhuǎn)移酶，某些裂解酶，在催化相應(yīng)反應(yīng)時(shí)，需要特殊的輔助因子，如NAD+、NADH、NADP+、NADPH、FAD、FMA、ATP，以及金屬離子等。因此，在酶催化反應(yīng)時(shí)，需在反應(yīng)系統(tǒng)中添加相關(guān)的輔助因子。輔酶一般十分昂貴，在酶催化的反應(yīng)中不可能大量使用。,請(qǐng)列舉酶催化的反應(yīng)有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？,酶催化反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 1）酶催化的反應(yīng)類型十分廣泛。具有極其廣泛的應(yīng)用范圍。 2）酶催化的反應(yīng)具有極高的選擇性（專一性），幾乎沒(méi)有副反應(yīng)，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率高。 3）酶催化的反應(yīng)速度高。酶催化的反應(yīng)速度大約比化學(xué)催化劑催化的反應(yīng)速度高1010倍，因此，酶催化的反應(yīng)時(shí)間短，設(shè)備利用率高，生產(chǎn)效率高。 4）酶催化的反應(yīng)條件溫和，一般是在常溫、常壓、近乎中性pH條件下反應(yīng)，因此，能耗低，設(shè)備要求低，使用時(shí)間長(zhǎng)，反應(yīng)成本和操作成本低。,1）酶是蛋白質(zhì)，在不適宜的條件下容易發(fā)生變性、失活，因此，在使用和保存酶時(shí)要十分小心，要盡可能保持適宜的條件。由于酶對(duì)溫度、pH和有機(jī)溶劑敏感，穩(wěn)定性差，使之在某些應(yīng)用上受到限制。 2）絕大多數(shù)酶溶于水，催化反應(yīng)結(jié)束后，多數(shù)酶還有活性，因而直接從反應(yīng)液中將酶與產(chǎn)物分離回收十分困難。 3）有些酶，如氧化還原酶，轉(zhuǎn)移酶，某些裂解酶，在催化相應(yīng)反應(yīng)時(shí)，需要特殊的輔助因子，如NAD+、NADH、NADP+、NADPH、FAD、FMA、ATP，以及金屬離子等。因此，在酶催化反應(yīng)時(shí)，需在反應(yīng)系統(tǒng)中添加相關(guān)的輔助因子。輔酶一般十分昂貴，在酶催化的反應(yīng)中不可能大量使用。,酶催化反應(yīng)的缺點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面。,