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　　1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第2节 酶在工业生产中的应用,课程标准,举例说明酶在工业生产中的应用。,课标解读,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。,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。,酶的优点,比无机催化剂,_,、反应条件,_,等优点。,酶的

　　2、家族与酶制剂的生产,1,2,胞外,水解,催化效率高,温和,异构,酶的生产,(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。,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。,3,4,应用的酶,重要的酶,载体,不溶于水,污染,反复,连续,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。,思维激活1,01,02,直接使用酶和固定化酶催化

　　3、反应的优缺点比较,1,类型,优点,不足,直接使用酶,催化效率高，低耗能，低污染等,对环境条件非常敏感，容易失活；溶液中酶很难回收，不能被再次利用，反应后酶会混合在产物中，可能影响产品质量,固定化酶,酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用,一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物都是通过一系列的酶促反应才能得到的,酶的固定化方法,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)。,元贝驾考 元贝驾考2016科目一 科目四,金手指考试 金手指驾驶员考试,(2),各种制备固定化酶方法的比较,(,如下表,),酶的固定方法,原理,固定载体

　　4、,优点,吸附法,离子键作用、物理吸附,纤维素、琼脂糖等多糖类或多孔玻璃、离子交换树脂等载体,工艺简便且条件温和，在生产上应用广泛,交联法,酶和多功能试剂之间形成共价键,利用多功能试剂在酶与酶、酶与载体之间进行交联，从而形成三维的交联网架结构,包埋法,将酶包埋在能固化的载体中,将酶包裹在聚丙烯酰胺凝胶等高分子凝胶中，或包裹在硝酸纤维素等半透性高分子膜中，前者包埋成格子形，后者包埋成微胶囊形,知识拓展 固定化细胞技术,1,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

　　5、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)：,2,固定方法,载体,吸附法,将动物细胞吸附于容器壁、微载体和中空纤维等载体上；将植物细胞吸附在泡沫塑料的大孔隙或裂缝之中，也可将植物细胞吸附在中空纤维的外壁上,包埋法,将细胞包埋在多孔载体的内部，凝胶包埋法是应用最广泛的细胞固定化方法，适用于各种微生物、动物和植物细胞的固定化。凝胶包埋法所使用的载体主要有琼脂、海藻酸钠凝胶、角叉菜胶、明胶等,海藻酸钠凝胶包埋法制备固定化细胞的操作简便

　　6、，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。,【巩固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

　　7、高；温度、,pH,适宜时，反应速率最快。,答案,B,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。,酶在工业生产中的应用,1,常温,中性,PH,严重的污染,效率高,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,_,。,试画出,p

　　8、H,、,T,、底物浓度、酶浓度对酶活性的影响的曲线图。,提示,思维激活,2,2,食品,轻工业,药物,工业上常用的酶及应用,应用领域,使用的酶种类,用途,洗涤剂,工业,细菌蛋白酶,用于污渍的去除,淀粉酶,可作为洗碗机的洗涤剂，用于去除难溶的淀粉残迹等,烘烤食,品工业,真菌产生的,淀粉酶,催化淀粉降解成可被酵母菌利用的糖类,蛋白酶,在饼干制作过程中，用于降低面粉中的蛋白质含量等,酿酒工业,麦芽产生的淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶,将淀粉和蛋白质降解成能被酵母菌使用的单糖、氨基酸和多肽，从而提高乙醇的产量,葡聚糖酶,改进啤酒的过滤性能,淀粉葡萄糖苷酶,用于生产低糖啤酒,木瓜蛋白酶,去除啤酒储存过程中生成的

　　9、混浊,乳制品工业,胰凝乳酶,在奶酪的制作过程中用于分解蛋白质,乳糖酶,降解乳糖为葡萄糖及各类糖浆,糖工业,淀粉酶、淀粉葡萄糖苷酶,将淀粉转化为葡萄糖及各类糖浆,葡萄糖异构酶,用于将葡萄糖转化为果糖，生产高果糖浆,纺织工业,淀粉酶,广泛地应用于纺织品的褪浆,制革工业,胰蛋白酶,用于毛皮中特定蛋白质的去除或皮革脱毛,医疗和制药工业,胰蛋白酶,用于伤口愈合和溶解血凝块，抑制微生物的生长,L,天冬酰胺酶,用于治疗癌症，使癌细胞无法获得生长所需的营养,胃蛋白酶,用于治疗消化不良,其他多种酶,作为诊断试剂,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化而来的

　　10、，在这一过程中不需要的酶是,(,),。,A,淀粉酶,B,糖化酶,C,葡萄糖异构酶,D,纤维素酶,解析此题中酶的作用不是除去果肉细胞的细胞壁，而是将淀粉通过一系列的催化作用转化为高果糖浆。,答案,D,【,巩固,2】,示例一酶的种类,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()。,【例1】,深度剖析 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,思维导图：,归纳总结酶的分类,根据存,在的部位,胞内酶：占酶的绝大多数，存在于细胞内。,如细胞内有氧呼吸酶等,胞外酶：占酶的小部分，分泌到细

　　11、胞外。如,消化酶等,示例二固定化酶技术,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 ()。,【例2】,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,思维导图：,深度剖析 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，成网状结构，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,1,2,反思感悟 固定化酶的优点,酶被固定化后，大多数酶稳定性增加，因而可以通过过滤等简单的方法将酶从反应系统中取出，这样做既避免了污染产物，又可以反复利

　　12、用，从而有助于实现反应的连续化和自动化。,下列叙述中，能正确说明酶特性的是,(,),。,A,酶大多数是蛋白质,B,酶是活细胞产生的，只能在生物体内发挥催化作用,C,酶的活性随温度的升高而不断升高,D,每一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应,解析酶的特性是指酶的高效性、专一性以及受温度、,pH,等因素的影响。,A,项是酶的化学本质，属于酶的概念；酶是活细胞产生的，但它不仅仅在生物体内发挥作用，离体的酶，只要在合适的条件下仍可发挥催化作用；在一定的温度范围内，酶的活性随温度的升高而升高，,C,项不能正确表述酶与温度的关系；,D,项表示了酶的专一性。,答案,D,1,用于皮革工业的脱毛和软化的酶是

　　13、()。,A脂肪酶 B淀粉酶 C蛋白酶 D聚合酶,解析动物皮毛由蛋白质构成，因此可用蛋白酶对皮革脱毛与软化。,答案C,1,2,(1),甲方式叫,_,，这种方法使用的载体有,_,等。,(2),乙方式叫,_,，这种方法需要酶和载体都具有,_,、,_,或,_,等官能团。,(3),丙方式叫,_,，此方法需要使用,_,，如,_,等水溶性化合物。,(4),酶的固定方法大致可分为三类，即,_,、,_,和,_,。图中甲、乙方式属于,_,。,(5),经固定的酶的特性是,_,_,。,解析本题考查酶的固定方法及特性，可结合题中的图示及教材讲解的有关内容确定答案。,1,课堂小结,2,酶在工业生产中的应用,3,酶的种类,酶制剂的生产,4,酶的家族与酶,制剂的生产,酶在工业生产中的应用,

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