高一生物酶在工业生产中的应用2高一生物课件

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。