高中生物备课第二章生物科学与工业第2节酶在工业生产中的应用课件浙科选修2.ppt

1、第第2节节 酶在工业生产中的应用酶在工业生产中的应用酶的化学本质酶的化学本质 酶的来源酶的来源 酶的功能酶的功能大部分酶是蛋白质，少数是大部分酶是蛋白质，少数是RNARNA。酶是由酶是由活细胞活细胞产生的具有产生的具有催化作用催化作用的的有机物有机物回忆什么是酶：回忆什么是酶：2 2、酶的特性、酶的特性酶具有高效性酶具有高效性酶具有专一性酶具有专一性酶的作用条件较温和酶的作用条件较温和需要适宜的温度和需要适宜的温度和pHpH值值多样性多样性3 3、酶的类型及命名、酶的类型及命名按酶分布部位按酶分布部位胞内酶胞内酶胞外酶胞外酶按酶催化的底物按酶催化的底物淀粉酶淀粉酶蛋白酶蛋白酶脂肪酶脂肪酶3 3

2、、酶的类型及命名、酶的类型及命名按酶催化的按酶催化的底物及来源底物及来源枯草杆菌蛋白酶枯草杆菌蛋白酶木瓜蛋白酶木瓜蛋白酶按酶催化的按酶催化的底物及特性底物及特性酸性蛋白酶酸性蛋白酶碱性蛋白酶碱性蛋白酶中性蛋白酶中性蛋白酶按酶催化的按酶催化的反应和所起反应和所起的作用的作用氧化还原酶氧化还原酶转移酶转移酶水解酶水解酶裂解酶裂解酶异构酶异构酶连接酶连接酶国际专业组织根据酶催化的反应和所起的作国际专业组织根据酶催化的反应和所起的作用将所有酶系统分为六大类：用将所有酶系统分为六大类：自学自学思考思考1酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，广泛存在于动植物和微生物的

3、体内，如猪的广泛存在于动植物和微生物的体内，如猪的胰脏中有蛋白酶，大麦麦芽中有淀粉酶，我胰脏中有蛋白酶，大麦麦芽中有淀粉酶，我们可以怎样获取这些酶呢？们可以怎样获取这些酶呢？可以采用一定的技术可以采用一定的技术直接直接从动植物或微生物的从动植物或微生物的组织、细胞中将酶提取出来组织、细胞中将酶提取出来 例：例：1919世纪末，人类第一次从一种米曲霉中提取了世纪末，人类第一次从一种米曲霉中提取了淀粉酶，并用作消化药物；淀粉酶，并用作消化药物；在屠宰厂，可以从家畜胰脏中提取出胰酶；在屠宰厂，可以从家畜胰脏中提取出胰酶；在水果加工厂，可从菠萝皮中提取出菠萝蛋白酶。在水果加工厂，可从菠萝皮中提取出菠萝

4、蛋白酶。4 4、酶制剂的生产、酶制剂的生产可以通过微生物发酵大规模生产所需要的酶可以通过微生物发酵大规模生产所需要的酶若是细胞外酶，可以从发酵液中直接提取；若是细胞外酶，可以从发酵液中直接提取；若是细胞内酶，可将细胞弄碎再经过提取纯化而得到若是细胞内酶，可将细胞弄碎再经过提取纯化而得到 对已知分子结构的酶，可以用人工合成法获得对已知分子结构的酶，可以用人工合成法获得 自学思考自学思考2：微生物发酵生产的酶，能不能直微生物发酵生产的酶，能不能直接用于催化化学反应呢？接用于催化化学反应呢？酶的活性受外界环境的影响较大，为保持酶的活性，酶的活性受外界环境的影响较大，为保持酶的活性，要将酶液经过要将酶

5、液经过分离提纯、浓缩或干燥分离提纯、浓缩或干燥等工艺过程，等工艺过程，制备成液态、粉状或颗粒状的制品制备成液态、粉状或颗粒状的制品酶制剂酶制剂酶制剂生产的大致过程酶制剂生产的大致过程 自学思考自学思考3 3：将酶制剂直接用于催化化学将酶制剂直接用于催化化学反应，反应结束后酶制剂会和底物、产物混反应，反应结束后酶制剂会和底物、产物混合在一起。这样酶制剂因不能重复使用而浪合在一起。这样酶制剂因不能重复使用而浪费，同时也费，同时也影响了产物的纯度和质量影响了产物的纯度和质量。科学。科学家是如何解决这个难题的呢？家是如何解决这个难题的呢？科学家通过科学家通过固定酶固定酶来解决酶不能重复使用来解决酶不能

6、重复使用和影响产物纯度这个难题。和影响产物纯度这个难题。方法：方法：将分离纯化后的酶固定在将分离纯化后的酶固定在非水溶性非水溶性载体载体上，形成上，形成固定化酶固定化酶。使用时，将被固。使用时，将被固定的酶定的酶投放投放到反应溶液中，催化反应结束到反应溶液中，催化反应结束后又能将固定的酶后又能将固定的酶回收回收。载体结合法：载体结合法：将酶吸附在将酶吸附在载体表面上载体表面上 酶的常用固定方法酶的常用固定方法交联法：交联法：将酶相互将酶相互连接起来连接起来 包埋法：包埋法：将酶包埋在细微将酶包埋在细微网格或微囊里网格或微囊里 使用使用固定化酶的固定化酶的优点：优点：稳定性较高，在一定时间范围内

7、可稳定性较高，在一定时间范围内可反复和连续反复和连续使用使用，又，又不影响反应物纯度不影响反应物纯度，有利于工业生产，有利于工业生产中转化反应的连续化和自动化。中转化反应的连续化和自动化。二、酶在工业生产中的应用二、酶在工业生产中的应用（一）工业上常用的主要酶类：（一）工业上常用的主要酶类：淀粉酶淀粉酶蛋白酶蛋白酶果胶酶果胶酶纤维素酶纤维素酶二、酶在工业生产中的应用二、酶在工业生产中的应用（一）工业上常用的主要酶类：（一）工业上常用的主要酶类：1 1、淀粉酶、淀粉酶功能：功能：种类：种类：应用：应用：糖生产工业：糖生产工业：发酵工业：发酵工业：纺织工业：纺织工业：二、酶在工业生产中的应用二、酶

8、在工业生产中的应用（一）工业上常用的主要酶类：（一）工业上常用的主要酶类：2 2、蛋白酶、蛋白酶功能：功能：种类：种类：应用：应用：传统的酿造工业：传统的酿造工业：制革工业：制革工业：日用化工工业：日用化工工业：二、酶在工业生产中的应用二、酶在工业生产中的应用（一）工业上常用的主要酶类：（一）工业上常用的主要酶类：3 3、果胶酶、果胶酶功能：功能：应用：应用：麻纺工业：麻纺工业：食品工业：食品工业：二、酶在工业生产中的应用二、酶在工业生产中的应用（一）工业上常用的主要酶类：（一）工业上常用的主要酶类：3 3、纤维素酶、纤维素酶功能：功能：应用：应用：酿造工业：酿造工业：食品加工工业：食品加工工业：二、酶在工业生产中的应用二、酶在工业生产中的应用（二）酶在新能源开发中的应用前景（二）酶在新能源开发中的应用前景1 1、当代人类面临的重要能源课题：、当代人类面临的重要能源课题：用用可再生的可再生的生物资源生物资源替代替代不可再生的不可再生的石油、煤炭、天然气等矿产资源，真石油、煤炭、天然气等矿产资源，真正解决世界的能源危机。正解决世界的能源危机。2 2、可能替代化石燃料的新能源、可能替代化石燃料的新能源酒精酒精