人教高中生物选修2第3章第2节 酶在工业生产中的应用高中生物精品公开课

酶在医药工业上的应用
•多巴的生产
练一练
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，在这一过程中不需要的酶是( )
A.α-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。
3.酶制剂
（1）概念 •在实际应用中，为了保持酶的活性以及使用 、储存和运输的方便，人们将酶制备成不同的 剂型，如液体、颗粒、粉末等，这种含有酶的 制品成为酶制剂。
（2）类型
液 体
粉末状
颗粒状
4.固定化酶
（1）概念
• 人们采取多种方法将酶固定在一定的 载体上，制备成不溶于水的固体颗粒， 成为固定化酶。
现实中的问题
1.大规模工业生产对酶的需要量很大。生物体内尽管含有酶， 但含量很少，怎样才能获取大量可供应用的酶呢？
2.酶特别“娇嫩”，对环境条件要求比较苛刻，生产中是如何 来解决这一问题呢？酶催化反应结束后，酶与产物混合在一起， 这不仅影响产品纯度，而且酶不能重复使用，造成浪费，这一 问题又如何来解决？
用酶 低污染等
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，一种酶只能催化一种化学反应， 又能与产物分离，同 而在生产实践中，很多产物都 时，固定在载体上的 是通过一系列的酶促反应才能 酶还可以被反复利用 得到的
酶在工业生产中的应用
• 1、葡萄糖的a生－淀产粉酶 • 2、果汁的果生胶产酶和纤维素酶 • 3、棉布的生纤维产素酶
（3）优点
• 酶被固定化后，大多数稳定性增加，可 以通过过滤等简单的方法将酶从反应系统中 取出，既避免了污染环境，又可以反复使用 ，从而有助于实现反应的连续化和自动化。
1.固定化酶的优点是( )
A.有利于增加酶的活性 C.有利于提高反应速率
练一练
B.有利于产物的纯化 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，反应速率将提高；温度、pH适宜时，反应速率最快。 答案 B
答案 D
谢谢指正！
• 4、造纸工业中的应酶代用替化学脱墨 • 5、半合成青霉素的青生霉产素酰化酶 • 6、食品加工、洗涤脂肪剂酶 7、酶在新能源开发中的应用前景
酶在食品加工工业中的应用
•果汁的生产 （果胶酶和纤维素酶）
葡萄糖的生产
酶在轻工业和化工业上的应用
•棉布的生产
•造纸工业中的应用
酶在医药工业上的应用
•半合成青霉素的生产
练一练
下列酶属于胞内酶还是胞外酶: 限制性内切酶,胃蛋白酶,糖酵解酶, DNA聚合酶, 唾液淀粉酶,解旋酶,光合酶
练一练
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( )
解析 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
2.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( D )
A.载体结合法，交联法，包埋法 C.包埋法，载体结合法，交联法
B.交联法，载体结合法，包埋法 D.包埋法，交联法，载体结合法
[归纳总结]
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
直接使 催化效率高，低耗能，活；溶液中酶很难回收，不能
酶的家族与酶制剂的生产
1、酶的类型
(1)根据存在的部位：
胞内酶 •
酶
胞外酶
(2)根据酶催化的底物：淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等
(3)根据同一种酶的来源不同：枯草杆菌蛋白酶、木 瓜蛋白酶等
•(4)根据酶催化的反应和所起的作用
(酶的国际统一分类法)
氧化还原酶类、 转移酶类、水解酶类、 裂解酶类、异构酶类、 连接酶类
（2）固定方式
物理吸附法
化学结合法包ຫໍສະໝຸດ 法（3）优点类型优点
不足
对环境条件非常敏感，容易失
直接使 催化效率高，低耗能，活；溶液中酶很难回收，不能
用酶 低污染等
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，一种酶只能催化一种化学反应， 又能与产物分离，同 而在生产实践中，很多产物都 时，固定在载体上的 是通过一系列的酶促反应才能 酶还可以被反复利用 得到的
什么是酶？
酶的来源 酶的功能 酶的化学本质 酶的特性
活细胞
生物催化作用 有机物
高效性、专一性， 作用的条件较温和
酶是活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物
酶的优缺点
优点：
高效性 专一性 反应条件温和
缺点： 酶在生物体内的含量一般很低
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。
酶在工业生产中的应用
选修二 第3章 第2节
酶为生活 添姿彩
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。
3.如果上面两大问题得以解决，那酶就可以在工业生产中大显 身手了，请你查找酶在生活和生产的哪些方面得以应用？带来 了怎样的效果？
自主学习
阅读课本P80-82页的相关内容，完成学案上 的知识点填空。
2.酶的产生
(1)微生物发酵生产： 大量重要的酶都是利用_微__生__物_发__酵_生产。
(2)基因工程菌发酵生产： 一些应用的酶是通过_基__因_工__程__菌_ 发酵生产。