2019-2020学年新培优同步北师大版高中生物选修二课件：第2章 第2节 酶在工业生产中的应用 .pptx
第2节 酶在工业生产中的应用,1.简述酶制剂的生产。 2.举例说明酶制剂的广泛应用。,一、酶制剂的生产 1.酶的概念:酶是活细胞产生的一类具有生物催化功能的蛋白质。 2.酶制剂:经过提纯并制成产品的酶称为酶制剂。 3.酶制剂的种类:固体酶制剂和液体酶制剂。 4.固定化酶技术 (1)方法:采用一定方式将酶固定在一些载体上,制备成不溶于水的固体颗粒,称为固定化酶。 (2)固定化酶的优点:具有催化性质,稳定性高,可以回收、反复利用,从而有助于实现反应的连续化和自动化。,二、酶制剂的广泛应用 1.酶与化学催化剂相比具有的优势 (1)酶可在常温、常压和适宜酸碱环境下,高效进行催化反应,设备要求简单,安全性高。 (2)酶的作用特异性强,可以从复杂的原料中加工某一成分,制备所需产品。 (3)酶本身是蛋白质,无毒,对酸、碱和温度极为敏感,可以通过调节酸碱度或反应条件来控制酶反应的进行,对环境污染少。 2.酶制剂在食品工业中的应用:广泛用于食品加工、食品添加剂等方面。 3.酶制剂在其他领域的应用:酶制剂在医药、造纸、纺织等行业都有广泛应用。,1.直接使用酶和固定化酶催化反应的优缺点比较,2.分析酶催化反应的优点 (1)酶催化的反应类型十分广泛。六大酶类催化的反应基本上涵盖了各种化学反应类型,因此,酶具有极其广泛的应用范围。 (2)酶对催化的反应具有极高的选择性,一种酶只能够催化一种底物或一类底物的一种反应,酶可以在一个十分复杂的系统内催化特定的反应,而且几乎没有副反应,反应的转化率和产率高。这在临床检验、化学分析和特定产品的生产上要比化学方法具有更大的优势。,(3)酶催化的反应速率高。酶催化的反应速率大约比化学催化剂催化的反应速率高1010倍,因此,酶催化的反应时间短,设备利用率高,生产效率高。 (4)酶催化的反应条件温和,一般是在常温、常压、近乎中性pH条件下反应,因此,能耗低,设备要求低,使用时间长,反应成本和操作成本低。即使近期开发出来的极端酶类,如高温酶和嗜酸碱酶等,催化反应的条件也远比化学催化剂催化的反应条件低得多。,题型一,题型二,酶制剂的应用 【例1】 下列关于酶制剂的叙述,正确的是( ) A.需依次经过提纯、沉淀、过滤等过程 B.经过固定化的酶才能称为酶制剂 C.酶制剂活性的维持需要提供营养物质 D.酶制剂中的酶最终来源于活细胞 解析:获取酶制剂要将细胞破碎,释放出细胞内的酶分子;提取到的酶即可称为酶制剂;酶不是活细胞,其活性的维持不需提供营养物质。 答案:D 反思领悟:只有活细胞才能产生酶,但是酶可以在细胞外适宜条件下独立发挥催化作用。,题型一,题型二,固定化酶技术的应用 【例2】 下列不属于固定化酶在利用时的特点的是( ) A.有利于酶与产物分离 B.可以被反复利用 C.能自由出入依附的载体 D.一种固定化酶一般情况下不能催化一系列酶促反应 解析:固定化酶是采用化学结合法或物理吸附法将酶固定在一定载体上,所以固定化酶不能自由出入依附的载体。 答案:C 反思领悟:固定化酶易于和大分子接触反应,但易受外界影响而导致活性降低。目前,科学家已经研制出膜状、颗粒状和粉状等多种形状的固定化酶。,1加酶洗衣粉中含有蛋白酶,不含有肽酶的原因是 ( ) A.肽酶制备成本太高 B.肽酶会影响蛋白酶活性 C.衣物上的大分子蛋白质变为多肽后已很容易脱落 D.蛋白酶把蛋白质全水解成可溶性氨基酸 解析:考虑衣物的实际洗涤情况,当加酶洗衣粉中的蛋白酶将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成小分子多肽或可溶性氨基酸后,已经很容易从衣物上脱落了,无须再加肽酶。 答案:C,2固定化细胞对酶的影响最小,其根本原因是( ) A.避免了细胞破碎、酶的提取纯化过程 B.固定化细胞在多种酶促反应中连续发挥作用 C.催化反应结束后,能被吸收和重复利用 D.细胞结构保证了各种酶在细胞内的化学反应中有效地发挥作用 解析:固定化细胞对酶的影响最小,其根本原因是酶在细胞内,受外界影响小,保证了各种酶在细胞内的化学反应中有效地发挥作用。 答案:D,3右图曲线表示的是温度和果胶酶活性之间的关系。此曲线不能说明的是( ),A.在B点之前,果胶酶的活性和温度呈正相关;之后,呈负相关 B.当温度到B'点时,果胶酶的活性最高,酶的催化作用最强 C.A点时,果胶酶的活性很低,在一定范围内,随着温度升高,果胶酶的活性可以上升 D.C点时,果胶酶的活性也很低,当温度降低时,酶的活性也可以上升,解析:从图中可以看出随着温度的升高,果胶酶的活性在上升,当温度达到B'点时,酶的活性达到最高;随后,随着温度的继续上升,酶的活性迅速下降。A点和C点相比,虽然酶的活性都很低,但是A点是低温条件,对酶的分子结构无影响,所以,在一定范围内,随着温度的上升,其活性也会不断上升,而C点是高温条件,当温度过高时,会破坏酶的分子结构,使酶的活性发生不可逆的变化。 答案:D,
