高一生物酶在工业生产中的应用2高一生物课件

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第二节酶在工业生产中的应用多酶片说明书【成份】每片含胰酶300毫克、胃蛋白酶13毫克,辅料为蔗糖。【适应症】消化不良食欲缺乏。【药理作用】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为甘油及脂肪酸,胰淀粉酶能使淀粉转化为糖,胰蛋白酶能使蛋白质转化为多肽;胃蛋白酶能使蛋白质转化为多肽。二者合用,可促进消化,增进食欲。•细菌细胞直径不足2µm,每时每刻却发生着1500—2000个化学反应,生产着3000多种蛋白质,1000多种核酸;但其合成效率却惊人,它合成每个肽链只需百分之三秒,而现代最先进的蛋白质自动合成机器只能合成小肽,而且速度也慢,合成每个肽链需要7分钟,两者相差200多倍;另外细胞中能量转换效率也很高。酶的优缺点优点:缺点:高效性专一性反应条件温和大多数的酶是蛋白质,在不适宜的条件下容易变性、失活,稳定性差,在某些方面的应用有局限性。酶在生物体内的含量一般很低问题1:酶在生物体内的含量一般很低,工业生产所用的酶是如何获得的?问题2:酶特别“娇嫩”,对环境条件的要求较苛刻。这就给实际生产及应用造成麻烦。怎么解决这一问题呢?问题3:酶催化反应结束后,酶和其他产物混合在一起,分离比较麻烦,这不仅影响产品的纯度,而且酶不能分离出来重复使用,也造成了浪费。这个问题又是怎样解决呢?问题4:有些酶,如氧化还原酶,转移酶,某些裂解酶,在催化相应反应时,需要特殊的辅助因子,如NAD+、NADH、NADP+、NADPH、FAD、FMA、ATP,以及金属离子等。因此,在酶催化反应时,需在反应系统中添加相关的辅助因子。辅酶一般十分昂贵,在酶催化的反应中不可能大量使用。酶是生物界普遍存在,因而可以从动物、植物\微生物等各种原料中提取酶,如从动物胰脏中可以提取胰蛋白酶\淀粉酶\核糖核酸酶,从木瓜中提取木瓜蛋白酶,从菠萝皮中提取菠萝蛋白酶.但动物、植物的来源总是有限的,不能适应生产上大量用酶的需要,所以目前工业上大多采用微生物发酵法来获得大量的酶制剂.此法的优点在于微生物人工培养不受气候、地理等条件的限制,繁殖速度快,还可以根据需要选育菌种来提高产酶率.问题1:酶在生物体内的含量一般很低,工业生产所用的酶是如何获得的?问题2:酶特别“娇嫩”,对环境条件的要求较苛刻。这就给实际生产及应用造成麻烦。怎么解决这一问题呢?问题3:酶催化反应结束后,酶和其他产物混合在一起,分离比较麻烦,这不仅影响产品的纯度,而且酶不能分离出来重复使用,也造成了浪费。这个问题又是怎样解决呢?问题4:有些酶,如氧化还原酶,转移酶,某些裂解酶,在催化相应反应时,需要特殊的辅助因子,如NAD+、NADH、NADP+、NADPH、FAD、FMA、ATP,以及金属离子等。因此,在酶催化反应时,需在反应系统中添加相关的辅助因子。辅酶一般十分昂贵,在酶催化的反应中不可能大量使用。请列举酶催化的反应有哪些优点和缺点?•酶催化反应的优点主要表现在以下几个方面。•1)酶催化的反应类型十分广泛。具有极其广泛的应用范围。•2)酶催化的反应具有极高的选择性(专一性),几乎没有副反应,反应的转化率和产率高。•3)酶催化的反应速度高。酶催化的反应速度大约比化学催化剂催化的反应速度高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。•1)酶是蛋白质,在不适宜的条件下容易发生变性、失活,因此,在使用和保存酶时要十分小心,要尽可能保持适宜的条件。由于酶对温度、pH和有机溶剂敏感,稳定性差,使之在某些应用上受到限制。•2)绝大多数酶溶于水,催化反应结束后,多数酶还有活性,因而直接从反应液中将酶与产物分离回收十分困难。•3)有些酶,如氧化还原酶,转移酶,某些裂解酶,在催化相应反应时,需要特殊的辅助因子,如NAD+、NADH、NADP+、NADPH、FAD、FMA、ATP,以及金属离子等。因此,在酶催化反应时,需在反应系统中添加相关的辅助因子。辅酶一般十分昂贵,在酶催化的反应中不可能大量使用。酶催化反应的缺点主要有以下几个方面。

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