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高二生物人教版选修2课件:3-2 酶在工业生产中的应用


第2节 酶在工业生产中的应用 课堂互动探究 热点考向示例 随堂达标检测 举例说明酶在工业生产中的应用。 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。 课堂互动探究 热点考向示例 随堂达标检测 酶的家族与酶制剂的生产 1. 酶的种类 胞外 酶。 (1)根据存在部位分为:胞内酶和_____ (2)根据酶催化的反应和所起的作用分为:氧化还原酶、 ______ 水解 酶、裂解酶、连接酶、转移酶和_____ 异构 酶六大类。 2. 酶的优点 温和 等优点。 比无机催化剂___________ 催化效率高 、反应条件_____ 课堂互动探究 热点考向示例 随堂达标检测 3.酶的生产 应用的酶 都是利用微生物发酵 (1)微生物发酵生产:大量_________ 生产。 重要的酶 是通过基因工程 (2)基因工程菌发酵生产:一些_________ 菌发酵生产。 4.固定化酶技术 (1)方法:采用多种办法将酶固定在一定的_____ 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:避免了_____ 污染 产物,又可以_____ 反复 使 连续 化和自动化。 用,从而有助于实现反应的_____ 课堂互动探究 热点考向示例 随堂达标检测 [思维激活1] 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。 课堂互动探究 热点考向示例 随堂达标检测 1. 直接使用酶和固定化酶催化反应的优缺点比较 类型 优点 不足 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 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 催化效率高,低 直接使用酶 耗能,低污染等 酶既能与反应物 接触,又能与产 物分离,同时, 固定化酶 固定在载体上的 酶还可以被反复 利用 课堂互动探究 热点考向示例 随堂达标检测 2. 酶的固定化方法 (1)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)。 课堂互动探究 热点考向示例 随堂达标检测 (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 纤维素、琼脂糖等多糖类或 多孔玻璃、离子交换树脂等 载体 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 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 课堂互动探究 热点考向示例 优点 离子键作用、 吸附法 物理吸附 酶和多功能试 交联法 剂之间形成共 价键 将酶包埋在能 固化的载体中 工艺简便 且条件温 和,在生 产上应用 广泛 包埋法 随堂达标检测 知识拓展 固定化细胞技术 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

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