酶的研究与应用知识讲解

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酶学知识与临床应用

酶学知识与临床应用

酶学知识与临床应用酶学是生物化学领域中研究酶的一门学科,酶是生物体内一类特殊的蛋白质,具有生物催化作用。

在生物体内,酶参与了各种生化反应,调控了生物体的代谢过程。

酶学知识的深入研究不仅可以揭示生物体内复杂代谢网络的运作机制,还可以为临床医学提供重要的参考依据。

一、酶的分类根据催化反应的类型,酶可分为氧化还原酶、转移酶、水解酶、连接酶等多种类型。

其中氧化还原酶如氧化酶、还原酶等在细胞呼吸等代谢过程中扮演重要角色;转移酶如氨基转移酶、甲基转移酶等在氨基酸代谢、脂肪酸合成等过程中发挥作用;水解酶如脂解酶、葡萄糖醛酸乳糖酶等参与了碳水化合物、脂肪、核酸等物质的降解代谢。

二、酶在临床中的应用1. 临床诊断:酶学知识在临床诊断中有广泛应用。

比如肝脏疾病中的肝酶检测,心肌梗死中的肌酸磷酸激酶检测等,都是利用不同酶的活性变化来帮助医生确定疾病诊断。

2. 药物开发:药物研发过程中,酶学知识也起着举足轻重的作用。

很多药物都是通过调控特定酶的活性来达到治疗作用。

比如抗病毒药物通过抑制病毒酶的活性来抑制病毒复制。

3. 生物技术:酶在生物技术领域也有重要应用,如聚合酶链反应(PCR)是利用DNA聚合酶来扩增DNA序列的技术,已经成为分子生物学中不可或缺的工具。

三、酶学知识在临床中的挑战与展望随着酶学知识的不断深入研究,也不可避免地面临着一些挑战。

比如在药物研发中,酶抗性、酶变异等问题常常会成为难题。

而在临床诊断中,不同疾病状态下酶活性的变化也可能会影响诊断结果的准确性。

然而,随着科技的不断发展,人们对酶学知识的理解也将更加深化,未来有望通过基因编辑、蛋白工程等技术手段,进一步拓展酶学在临床中的应用领域,为医学诊疗带来更多的机遇与可能。

总之,酶学知识作为生物化学中的重要分支,对于生命科学和医学领域都具有重要的意义。

通过深入研究酶的结构、功能、调控机制等方面,可以更好地揭示生物体内代谢过程的奥秘,为临床医学的发展提供更多的启示和帮助。

高中生物选修1 专题三 酶的研究与应用知识清单

高中生物选修1 专题三  酶的研究与应用知识清单

专题三酶的研究与应用课题一果胶酶在果汁生产中的作用1.果胶(1)成分:由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物。

(2)特点:不溶于水。

(3)作用:是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。

2.果胶酶(1)种类:多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶、果胶酯酶等,化学本质是蛋白质。

(2)作用①瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁变得更容易。

②把果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸,使浑浊的果汁变得澄清。

3.酶的活性与影响酶活性的因素(1)酶的活性①概念:酶催化一定化学反应的能力。

②表示方法:在一定条件下,酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。

③酶反应速度的表示方法:单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量。

(2)影响酶活性的因素:温度、pH和酶的抑制剂等。

4.探究温度和pH对果胶酶活性的影响(1)实验原理①果胶酶的活性受温度(或pH)影响,处于最适温度(或最适pH)时,酶的活性最高。

②果肉的出汁率、果汁的澄清度与果胶酶的活性大小成正比。

(2)实验流程①处理原料:搅拌器搅拌制苹果泥↓②分组处理:将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在不同温度的恒温水浴中保温(探究最适温度时,准备一组烧杯,分别盛有不同温度的水;探究最适PH时,准备一组试管,将每个试管中的反应混合物调节至不同的pH)↓③反应阶段:加入果胶酶反应一段时间↓④测量记录:过滤果汁,用量筒测量果汁体积并记录5.探究果胶酶的用量(1)自变量:果胶酶的用量。

(2)无关变量:温度、pH、酶催化反应的时间、苹果泥的用量等。

(3)判断的思路①如果随着酶的用量增加,过滤到的果汁体积也增加,说明酶的用量不足。

②如果酶的用量增加到某个值后,再增加酶的用量,过滤到的果汁体积不再改变,说明酶的用量已经足够。

深度思考1.影响酶活性的因素(1)影响酶促反应速度的外界因素有哪些?它们是否都影响酶的活性?请举例说明。

答案:①影响酶促反应速度的外界因素有温度、pH、酶抑制剂、酶的用量、底物浓度等。

酶的功能研究与利用

酶的功能研究与利用

酶的功能研究与利用酶是一种重要的生物催化剂,由于其特异性、高效性和可控性等优点,在生物学、化学、医学等不同领域中具有广泛的应用。

酶的功能研究与利用已成为生物技术、工业化学和医学研究的热点领域之一。

一、酶的基本概念酶是一种具有催化作用的蛋白质,它能够促进化学反应的进行,而不改变反应物和产物的自由能。

酶是具有高度立体结构的生物大分子,不同酶具有不同的催化活性和特异性,因此在生物代谢和生物合成过程中起着重要的作用。

二、酶的分类酶可以按其催化反应类型进行分类,主要包括氧化还原酶、水解酶、转移酶、异构酶等。

其中,氧化还原酶能够转移电子,参与氧化还原反应;水解酶可以水解分子中的化学键,分解分子;转移酶能够将化学基团从一种分子转移到另一种分子上;异构酶则可以改变分子的空间构型。

酶还可以按其来源进行分类,包括天然酶和人工合成的酶。

天然酶根据其来源可以分为细胞内酶和细胞外酶,其中细胞内酶包括胞浆酶和细胞器酶,细胞外酶包括分泌酶和膜结合酶。

三、酶的功能研究1. 酶的催化机理酶的催化作用通过相互作用、活化剂作用、过渡状态稳定等过程实现。

酶与底物结合形成酶底物复合物,进而通过事件耦合(即结构相应、活性变化)发挥催化作用,催化过程中形成合成反应中间体,形成产物与脱离酶。

2. 酶的特异性酶的特异性包括底物特异性和立体特异性两种。

底物特异性是指酶对一组具有相似化学结构的底物的选择性,而立体特异性是指酶对立体异构体的选择性。

这些特性使得酶成为非常重要的工具,例如在药物发现、基因工程、生物传感器等领域中广泛应用。

3. 酶的异质酶异质酶是指同种酶在不同组织或物种中表现出的不同性质。

异质酶可能引起生物化学反应的差异,从而影响细胞代谢和生理功能。

对异质酶的表达、调控和酶活性的影响机制的研究,在疾病的发生和药物治疗等方面具有重要意义。

四、酶的利用1. 工业利用酶在工业化学中的应用非常广泛,例如用于食品加工、酶解纤维素、生产乳酸、氯化酰胺、生产生物柴油等方面。

酶技术的原理与应用

酶技术的原理与应用

酶技术的原理与应用引言酶是一类生物大分子催化剂,通过调节反应速率和特异性,广泛参与生物体的代谢过程和信号传导。

酶技术是利用酶的催化作用进行研究和应用的一种方法。

本文将介绍酶技术的原理和一些重要的应用。

酶的特性•酶是蛋白质或核酸分子构成的,具有高度的催化活性和特异性。

•酶可通过与底物结合形成酶-底物复合物,催化底物转化为产物。

•酶的活性受到环境因素(如温度、pH值等)的影响。

酶技术的原理酶技术基于酶的催化活性和特异性,可以分为以下几个方面的应用:酶催化反应酶催化反应是酶技术最基本的应用之一。

通过选择合适的酶和底物,可以实现特定反应的高效催化。

酶催化反应的优势在于反应条件温和、选择性好,并且往往具有较高的产物收率。

酶的检测与定量酶的检测与定量是酶技术在生物学研究中常用的手段之一。

通过测定底物的转化速率或产物的生成量,可以对酶的活性和含量进行定量分析。

常用的方法包括比色法、荧光法、放射性测定法等。

酶的修饰与改造酶的修饰与改造是酶技术中的关键环节,可以通过改变酶的结构和性质,实现对酶活性、稳定性、特异性等方面的调控。

常用的方法包括酶的化学修饰、蛋白工程等。

酶的固定化酶的固定化是将酶固定在载体上,形成酶固定化催化剂,以提高酶的稳定性和重复使用性,常用于生物催化、制药、食品加工等领域。

常见的载体包括凝胶、陶瓷、纤维素等。

酶在生物工程中的应用酶在生物工程中的应用广泛,例如在基因工程中,酶可以用于DNA合成、PCR 扩增、DNA修饰等。

在发酵工程中,酶可用于生产抗生素、酒精、酱油等。

此外,酶还可以用于环境保护、生物燃料、医药研发等方面。

总结酶技术是一种重要的生物技术,可应用于多个领域。

通过利用酶的催化活性和特异性,可以开发出高效、环保、可持续的生物工艺过程。

随着科技的不断进步,酶技术在农业、环境、医药等领域的应用前景将更加广阔。

以上就是酶技术的原理与应用的相关内容。

希望本文能对读者了解酶技术提供帮助,并在实践中推动生物科技的发展。

高中生物选修一专题四 酶的研究和应用 知识点

高中生物选修一专题四 酶的研究和应用 知识点

更适合采用化学结合法和物理吸附法固定,而细胞多采用包埋法固定化, 这是因为细胞个大,而酶分子很小。
不会像蔗糖那样诱发肥胖、糖尿病、龋齿和心血管病,对人类的健康更 7.包埋法固定化细胞即将微生物细胞均匀包埋在不溶于水的多孔性载体
有益。
中,常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺
2.将葡萄糖转化为果糖的酶是葡萄糖异构酶。酶对高温、强酸、强碱及 等。
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的 Cacl2 溶液、配制海藻酸钠溶液、海藻酸钠溶液与酵母细胞混合、固定 化酵母细胞五个步骤。 10.在缺水状态下,微生物处于休眠状态。酵母细胞的活化是指加蒸馏水 使其代谢加快恢复正常生活状态的过程。 11.加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环,要注意小火间断加热并 不断搅拌,防止焦糊。 10.凝胶珠是否制备成功可用用手挤压,如果不破裂,没有液体流出,就 表明凝胶珠的制作成功;也可在实验桌上用力摔打,如果很容易弹起, 也表明凝胶珠的制备的是成功的。 11.如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,说明海藻酸钠的浓度偏低,固 定的酵母细胞数目较少;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明 海藻酸钠的浓度偏高,制作失败,需要再作尝试。 12.利用固定的酵母细胞发酵产生酒精,可以看到产生了很多气泡,同时 会闻到酒味 。 如有侵权请联系告知删除,感谢你们的配合!
洗涤效果不同。
半年,降低了生产成本,提高了果糖的产量和质量。
8.比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同
5.固定化酶只能固定一种酶,而化学反应往往是一序列酶促反应过程,
普通沫,将油脂分子分散开,水软化剂可以
点 分散污垢等
不 同 酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物,小分子有机物易

酶学研究及其应用

酶学研究及其应用

酶学研究及其应用酶学是研究酶的结构、功能、特性、调控等方面的学科,是生物化学的重要分支。

酶是一种生物催化剂,能够在较温和的条件下促进生物反应的进行。

酶通过受体-配体结合、亚基交替构象、可逆调控等方式发挥催化作用,对维持生物体内的代谢活动和生命过程有着至关重要的作用。

因此,酶学研究不仅是学术研究的热点之一,还在工业、医药、环保等领域发挥着重要的应用价值。

1. 酶学研究的进展自酶学诞生以来,随着生物化学、分子生物学、结构生物学等学科的迅速发展,人们对酶的认知也越来越深入。

通过分离、纯化、结晶和晶体学研究,人们逐渐揭示了各种酶的结构和功能;通过同位素示踪、酶动力学和差示电泳等技术,人们研究了酶的代谢途径和调控机制;通过基因工程、蛋白质工程和晶体结构分析等手段,人们不断改良和探索新型酶的应用。

2. 酶学在工业中的应用酶具有催化效率高、特异性强、反应条件温和、无毒、易于分离和回收等优点,在工业中应用广泛。

例如,葡萄糖异构酶和木糖酶可以将廉价的低级糖转化为高价值的六碳糖,可用于生产大豆异麦芽糖、果汁糖和饲料添加剂;纤维素酶、木质素酶、淀粉酶等可用于造纸、酿酒、饲料、食品工业;氨基酸酶、生物酶、蛋白酶等可用于制备药物、化妆品和清洗剂等领域。

3. 酶学在医药中的应用酶在医药领域也有着广泛的应用。

例如,胰岛素、蛋白酶和磷酸酯酶等均是人体内的重要酶,可用于治疗糖尿病、消化道疾病和神经系统疾病;具有降低胆固醇的作用的HMG-CoA还原酶抑制剂等也是常用药物;腺苷酰转移酶和去甲酰酶等则可用于检测肝脏、肾脏和胰腺的功能和疾病。

4. 酶学在环保中的应用酶学在环保领域也具有一定的应用价值。

例如,脱氮酶和脱磷酶等可用于处理生物污水、工业废水和农业废水,减少氮、磷等污染物的排放;微生物酶在生物降解和废弃物处理中也有着独特的作用,如生物柴油的制备、生物垃圾的处理等。

总之,酶学是一门重要的学科,其研究成果和应用价值在各个领域都有所体现。

酶工程的研究与应用

酶工程的研究与应用

酶工程的研究与应用酶工程是研究和应用酶技术的一门学科,涉及到生物化学、微生物学、分子生物学等多个方面。

酶是生物体内一种种类繁多、作用广泛的蛋白质,能够催化各种生物反应,促进代谢和功能活动。

由于酶具有高效、高选择性和温和的反应条件等优点,因此被广泛应用于食品、医药、化工、环保等领域。

一、酶的种类和特性酶是一种催化剂,能够在生物、非生物体内催化特定反应发生,具有高效催化、强特异性、无毒无害等特点,由多肽链构成,具有良好的立体活性。

根据其作用类型和催化反应种类可以将酶分为氧化还原酶、酯酶、水解酶等。

不同的酶具有不同的催化机理和特性,例如:葡萄糖氧化酶能够催化葡萄糖氧化成为葡萄糖酸;淀粉酶能够将淀粉水解成糖;蛋白酶则能够分解多肽链分子。

此外,酶的活性和稳定性也决定了其在应用中的可行性。

二、酶工程的意义和发展历程酶工程是一门新兴的交叉学科,主要研究如何破坏或改变酶的结构来提高其活性、稳定性和选择性,以及如何利用酶作为催化剂来开发新的应用领域。

酶工程的发展历程可以追溯到20世纪60年代,当时制备细胞外酶和功能酶已经成为研究的热点。

20世纪70年代和80年代是酶工程的快速发展期,人们开始研究如何在分子水平上改变酶的结构,以提高其性能。

随着第一代酶制剂的成功开发,酶工程逐渐发展成为一个独立的学科领域,同时也推动了酶在各个领域的应用。

三、酶的应用领域随着酶工程技术的不断发展,酶在食品、医药、化工、环保等领域的应用越来越广泛。

以下是酶在不同领域中的应用案例:1.食品工业中的应用:食品酶是一类用于改善食品陈化、延长保质期、改善口感和颜色的酶制品,包括酶制剂和专用酶。

例如:面包酵母中的蛋白酶和淀粉酶;啤酒酿造中的青霉素酶和脂肪酶;糖果制造中的果胶酶和黄原胶酶等。

这些酶可以改善食品质量,减少食品浪费,因此广受消费者欢迎。

2.医药工业中的应用:酶在药物研发和制造中有着重要的作用。

例如,血管紧张素转换酶抑制剂是一类常用的治疗高血压和心脏病的药物。

酶学研究的基本原理及其应用

酶学研究的基本原理及其应用

酶学研究的基本原理及其应用酶学是研究酶的性质、结构、活性和功能的学科。

酶作为一种生物催化剂,在生命体内起着至关重要的作用。

酶学的研究对于生物科学、医学以及农业等领域都具有重要的理论和实践意义。

一、基本原理1. 酶的定义和特点酶是一种生物催化剂,它可以在生理条件下催化体内或体外发生的化学反应,使其速率大大加速。

酶是一种蛋白质,具有高度的专一性和灵敏度。

2. 酶的催化机理酶催化过程中主要包括四个步骤:亲合作用、过渡态形成、产物释放和酶的再生。

其中,亲合作用是指酶与底物的结合反应,形成酶-底物复合物;过渡态形成是指酶-底物复合物通过转移和/或变形产生过渡态;产物释放是指酶催化产生的产物从酶-底物复合物中解离出来;再生是指酶从产物和底物中解离出来,回到初始状态,可以开始新的催化过程。

3. 酶的性质和结构酶的性质包括专一性、灵敏度、催化速率、酶动力学等。

酶的结构包括原核生物和真核生物两种类型,其中真核生物酶的结构更加复杂。

二、应用领域1. 化学工业酶可以用于生产化学原料、化学品和制药等领域。

例如,用于生产纤维素、纤维素酶等。

2. 食品工业酶可以在食品加工中发挥重要作用。

例如,用于生产面包、啤酒、乳制品、红葡萄酒、肉制品等。

3. 医学领域酶在医学领域中有广泛的应用。

例如,酶可以用于制造各种药物,如激素、抗生素、病毒和肿瘤的治疗剂等。

4. 环境工程酶可以分解有害化学物质,清除水体和土壤污染物。

例如,可用于分解环境中的有毒物质,如苯、酚、农药等。

总之,酶学是一个重要的生物学科,在众多领域都发挥着不可替代的作用。

科学家们也在不断深入研究酶学的基本原理,以期在更广泛的领域中实现更好的应用和发挥。

酶的特性与应用研究

酶的特性与应用研究

酶的特性与应用研究酶是一种生物催化剂,其特性和应用一直是生物学、化学和工程学等多个领域共同关注的重点问题。

酶的特性包括构象、催化机理、催化效率、产物选择性和抗性等,这些特性使酶可以应用于医学、食品、化工等多个领域。

一、酶的构象特性酶是一种蛋白质,其三级结构包括原生(一级)、二级和三级结构。

酶原生结构的不同决定了酶的折叠方式,从而控制催化活性。

由于酶的构象稳定性较高,其活性很容易受到外界某些因素的影响,如温度、pH值、盐浓度、离子强度、有机溶剂和酸碱物质等。

这些因素可以改变酶的构象和稳定性,从而影响酶的催化活性。

二、酶的催化机理酶的催化机理涉及到其参与反应的底物、中间体和产物。

根据其催化反应的种类不同,酶的催化机理可以分为酯交换反应、不加水分解反应和氧化还原反应等。

这些反应均涉及到酶对底物和中间体的结合使其更容易进行化学反应,从而提高反应速率。

三、酶的催化效率酶的催化效率指的是其催化速率和底物浓度的比值。

与无催化物质相比,酶可以使反应速率提高上百倍甚至上千倍。

这种高效率和高选择性是酶广泛应用的基础与保障。

四、酶的产物选择性酶的产物选择性指的是其产生的产物种类及其比例。

不同的酶对不同的底物有不同的选择性,这使得酶可以用于生产特定产物,提高生产效率和产品质量。

五、酶的应用研究酶的应用领域广泛,其中较为突出的应用包括:(一)工业领域。

酶可以用于生产食品、饮料、化妆品、纺织品、制药品等。

比如,将酶用作面包、奶酪、啤酒等食品的制作过程中,不但能提高产品品质,还能将生产成本降低。

(二)医学领域。

酶可以用于诊断和治疗疾病。

比如,蛋白酶可以用于诊断切伤和血栓形成等疾病,激酶则可以用于抗癌治疗。

(三)环保领域。

酶可以用于水处理、废物处理和生态修复等方面。

比如,酶可以用于水质污染处理过程中,去除有害物质和净化水源。

综上所述,酶的特性和应用研究是一个涉及多个学科交叉的广阔领域,对于提高生产效率和产生高附加值的产品都具有重要意义。

酶技术的原理和应用知识点

酶技术的原理和应用知识点

酶技术的原理和应用知识点1. 什么是酶技术酶技术是指利用酶这种生物催化剂在生物体外进行特定化学反应的技术。

酶是生物体内参与代谢和调节的蛋白质分子,具有高效、高选择性和环境友好等优点。

酶技术在医药、食品、环保等领域有广泛的应用。

2. 酶技术的原理•酶的特异性作用:酶通过与底物结合,在特定的反应条件下,催化底物转化为产物。

酶能够通过具有特异性的活性中心与底物形成酶底物复合物,从而降低反应活化能,加速反应速率。

•酶反应的催化机理:酶催化反应主要通过两种机制进行:酸碱催化和亲核攻击。

酶表面的氨基酸残基和金属离子等能够提供酸碱催化所需的质子或氢离子,而亲核攻击则是由酶特有的活性残基进行。

•酶的底物选择性:酶对底物的选择性是由于酶的活性中心具有特异的空间结构和活性残基的特定配置。

酶的各个部位在结构上对不同底物具有区分作用,从而实现酶的底物选择性。

•酶的催化效率:酶能够在温和的条件下催化底物的反应,大大提高反应速率。

酶的催化效率可以通过调节反应条件、改变酶的结构以及优化酶底物结合方式来提高。

3. 酶技术的应用领域3.1 医药领域•药物合成:酶技术可以用于药物的合成,提高合成效率和产物纯度。

•生物传感器:酶可以作为生物传感器的灵敏元件,用于检测和监测生物样品中的化学物质。

•酶替代疗法:利用酶替代疗法可以治疗一些酶缺乏性疾病,如遗传性疾病中的酶缺乏等。

3.2 食品工业•食品加工:酶技术可以用于面食、奶制品等食品的加工过程中,提高食品质量和口感。

•食品安全:酶可以用于食品中有毒物质的检测和去除,确保食品的安全性。

3.3 环境保护•污水处理:酶技术可以用于污水处理过程中的有机物降解和重金属去除。

•废弃物利用:酶可以用于废弃物的转化和利用,降低废弃物对环境的负面影响。

3.4 生物燃料•生物酶解:酶可以在生物质转化成生物燃料的过程中起到催化作用,提高生物酶解效率。

•生物乙醇生产:酶可以用于生物乙醇的生产过程中,提高生产效率和产量。

酶技术的原理和应用

酶技术的原理和应用

酶技术的原理和应用1. 酶技术的概述•酶是一种生物催化剂,能加速生物体内化学反应的进行。

酶技术利用酶的特性和作用机制,在生物学、医学、农业、食品工业等领域发挥重要作用。

•酶技术的原理是利用酶与底物之间的特异性结合,通过酶催化底物的转化来实现特定的反应。

•酶技术具有高效、特异性强、选择性好等优点,在生物反应中被广泛应用。

2. 酶技术的原理• 2.1 酶的结构–酶是由蛋白质组成的大分子,具有复杂的三维结构。

–酶的活性位点决定了其与底物的结合特异性。

• 2.2 酶的作用机制–酶通过特异性识别底物,并使底物分子在酶的活性位点上发生化学反应,形成产物。

–酶的催化过程包括底物结合、反应进行和产物释放等步骤。

–酶的催化过程遵循酶底物复合物理论和能量分配原理。

• 2.3 酶的特性–酶具有催化效率高、底物特异性强、反应条件温和等特点。

–酶的活性受到环境因素(如温度、pH值)和抑制物的影响。

3. 酶技术的应用领域• 3.1 生物学研究–酶技术在生物学研究中常用于酶催化反应的研究、酶动力学实验的设计和分析。

–酶技术可用于分析酶的结构和功能,解析酶对生物体内化学反应的调节作用。

• 3.2 医学诊断–酶技术在医学诊断中广泛应用,如生化指标检测、酶标记抗体法检测等。

–酶技术可以检测血清中酶的活性水平,帮助诊断和治疗多种疾病。

• 3.3 农业生产–酶技术在农业生产中可用于饲料添加剂、酶制剂等的生产。

–酶技术可提高饲料的消化率,改善动物的生产性能。

• 3.4 食品工业–酶技术在食品工业中可用于酶制剂的生产与应用。

–酶技术可以改善食品品质,提高产品口感,延长食品的保质期。

• 3.5 环境保护–酶技术在环境保护中有重要应用,如污水处理、废物转化等。

–酶技术可降解有机废物,减少环境污染。

4. 酶技术的发展前景•酶技术以其独特的优势和广泛的应用前景,在各个领域得到了广泛的关注和研究。

•随着生物技术的不断发展和进步,酶技术将在多个方面实现突破和创新。

酶的研究及其应用

酶的研究及其应用

酶的研究及其应用酶是一种生物催化剂,在人类生活中扮演着重要的角色。

酶的研究及其应用已经成为了现代生物科学的重要研究领域,并且取得了许多重要的科学成果,如电泳、PCR等技术的发展都与酶有着密切的关系。

本文将从酶的定义、种类及功能、酶的结构和活性探讨酶的研究及其应用。

一、酶的定义和种类酶是一种生物催化剂,能够加速生物化学反应的速度,而且不会被反应消耗。

酶的种类非常多样化,既包括水解酶、氧化酶等传统酶,也包括DNA聚合酶、RNA聚合酶等新型酶。

酶按照其催化作用作用而分类,可以分为水解酶、氧化还原酶、转移酶、异构酶、氧化酶等几大类。

其中水解酶是最常见的酶之一,用于分解有机物质,常见的如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等。

二、酶的功能酶存在于所有的生物体中,其功能主要是加速各种生物化学反应。

在人类日常生活中,酶的应用非常广泛,例如面包的发酵粉利用了酵母菌产生的酶;果汁、酒类和奶酪都利用了乳酸菌等微生物酵母中的酶;药物制药、食品加工、化学合成等产业都利用了各种酶来改良产品质量或生产效率。

其中一类重要的应用是酶在基因工程领域中的应用,例如利用CRISPR-Cas9系统改变细胞基因的序列、利用酶工程取得了基因重组和克隆等技术。

三、酶的结构和活性酶有着复杂的三维结构,结构和活性是相互关联的。

酶的催化活性主要来源于其结构上的活性位点,该位点可以识别并结合与之反应的底物分子,从而实现催化反应。

酶的结构可以用多种方法来描述,其中最常见的方法是X射线晶体结构学。

另外,酶的催化活性深受其所处环境的影响,例如温度和pH 值。

在催化反应中,适当的温度和pH值可以帮助催化剂发挥最佳催化效果。

这也说明了在利用酶进行工业生产时,适应其所处环境和所处理的物质的性质是非常重要的。

四、酶的研究进展和应用近年来,随着科技的不断进步和生物学研究的深入,酶的研究和应用广泛而深入。

酶的研究进展涉及了酶的结构、功能和催化机制的研究,同时,酶的生产、纯化、速率改良和酶有关的基因工程技术等方面也得到了迅猛的发展。

专题三 酶的研究与应用 知识点总结

专题三  酶的研究与应用   知识点总结

专题三酶的研究与应用课题一果胶酶在果汁生产中的作用一、果胶与果胶酶1.果胶(1)成分:是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物,新鲜水果根、茎、叶中丰富。

(2)特点:不溶于水,不溶于乙醇。

(3)作用:是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。

(4)对果汁加工的影响:影响出汁率,且使果汁浑浊。

2.果胶酶(1)组成:果胶酶:多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。

(2)作用机理*果实成熟过程中分解果胶质,使果肉相互分离,从而变软。

(3)来源:植物、霉菌、酵母菌和其他真菌。

(4)酶的提取:低温最适PH值若要提高活性可加入酶的激活剂果胶酶可被盐类(Nacl 10%)抽提并激活。

二、酶的活性与影响酶活性的因素1.酶的活性(1)概念:酶催化一定化学反应的能力。

(2)表示方法::酶活性的高低可以用在一定条件下,酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。

酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。

2.影响酶活性的因素:温度、pH、酶的抑制剂(Fe3+、Ca2+、Zn2+)等。

三、探究温度和pH对酶活性的影响1.操作思路(1)探究最适pH:在一恒定温度下,通过设置pH梯度来确定。

(2)探究最适温度:在一恒定的pH下,通过设置温度梯度来确定。

2.操作方法在不同温度或pH下,将一定量的果胶酶加入一定量的苹果泥中,反应相同时间,再将反应液过滤相同时间,收集滤液,用量筒测量并比较产生的苹果汁的体积。

3.判断果胶酶活性高低的方法(1)测定单位时间内产生果汁的体积。

获得的果汁越多,说明果胶酶的活性越高。

(2)比较果汁的澄清度。

果汁越澄清,表明果胶酶的活性越高。

*果汁量不再增加时的最低酶用量就是该酶的最适用量。

四、果胶酶的应用1.果胶酶在果汁生产中的应用①水果中的果胶经果胶酶分解后,可降低果汁的黏度,有助于压榨并提高出汁率。

②在进行果汁沉降和离心时,能破坏果汁中悬浮物的稳定性,使其凝聚沉淀,果汁得到澄清。

酶结构与功能关系的研究及其应用

酶结构与功能关系的研究及其应用

酶结构与功能关系的研究及其应用酶作为生命体内的重要催化剂,广泛参与着生命体内的各种代谢反应,其特异性和高效性是保障生命体内正常代谢的关键。

酶结构与功能关系的研究是探讨酶催化机理及优化酶催化性能的重要途径,同时也为酶的工业应用提供了理论基础。

1. 酶的结构基础酶分子在结构上可以分为两个基本部分:蛋白质骨架和辅助性催化物质。

酶的蛋白质骨架通常为球形、棒状或片状,其内部形成了许多隐蔽的氨基酸残基,能够形成氢键、疏水相互作用和范德华力等相互作用,使得酶能够稳定地存在于特定的三维空间中,形成特定的构象。

辅助性催化物质通常为一些离子、糖类、核酸或配位原子等,能够在酶的催化过程中提供必要的化学反应能。

2. 酶的功能机理酶的催化作用主要包括底物结合、底物转化和产物释放三个阶段。

在底物结合阶段,酶通过识别和结合底物分子中的特异性结构元素,将其定向输送至酶的活性位点上,从而使底物与酶形成强烈的结合作用。

在底物转化阶段,酶通过引导底物分子发生酶促反应,使其逐步发生化学转化,通常包括选择性逆式加成、质子转移、烷基迁移、酯水解、氧化还原等多种化学变化。

在产物释放阶段,催化产物分子逸出酶分子,同时酶恢复到初始状态,为下一轮催化反应做好准备。

3. 酶结构与功能的关系酶分子的特殊构象决定了其特异性和高效性,而酶的活性位点则是其有效催化的关键。

酶分子的构象可以通过蛋白质工程手段进行定向修饰和设计,从而达到改变酶催化性质的目的。

同时,酶分子的活性位点中各个氨基酸残基的位置、性质和相互作用方式也会影响酶催化性能。

因此,通过对酶分子的结构解析和功能性研究,可以为酶的优化设计和高效催化提供更准确的理论指导。

4. 酶在生物学、医学和工业中的应用酶在生物学中具有广泛的应用前景,可以用于生物传感、生物诊断、单细胞分析、基因编辑等多个领域,同时也为新药研发提供了潜在的目标酶。

在医学中,酶可以用于治疗某些疾病和疗法的加速,如溶栓治疗、消化酶替代治疗等。

生物酶的研究和应用

生物酶的研究和应用

生物酶的研究和应用在生物技术领域中,酶的研究和应用已经成为最热门的领域之一。

酶是生命体系中不可或缺的一部分,它们能够加速化学反应和微调代谢,从而使得机体可以更好的适应环境。

因此,酶在医学、工业、环境保护、生物工程等诸多领域中发挥着重要的作用。

一、酶的分类与特点酶是一种特殊的生物催化剂,它可以加速生物化学反应的速度。

酶据其作用方式不同,可以分为水解酶、氧化酶、还原酶、异构酶等数百种。

酶分子的结构特异性很强,具有高效、高选择性的催化能力。

此外,酶分子本身具有良好的可再利用性,可重复使用。

二、酶在医学中的应用酶在医学领域中有着广泛的应用,比如常见的抗凝药——肝素就是一种酶。

除外,体外的诊断试剂箱、蛋白赖氨酸酶和脱氨酶等酶活性也可以用来确定血清、血浆和尿液中蛋白质的浓度。

此外,肝素类产品可以用于防治血栓形成等疾病,多酶联检测试剂箱用于早期癌症筛查,玄武花糖酶用于糖尿病、及一些特定人群的筛查等。

三、酶在工业中的应用酶作为一种巨大的催化剂,因其具有高效、高选择性和低成本等特点,被广泛用于工业化生产中。

比如乳化酶有提高低脂肪奶生产能力的作用;酪氨酸酶则可用来改善奶源性蛋白质在工业化生产过程中的易分性,使之更容易分离和提取。

此外,显影酶也是生产中必不可少的一种酶,它可以为影像资料提高清晰度。

四、酶在环境保护中的应用随着现代工业快速发展,污染已成为一大问题。

酶因其环境友好、高效性和选择性,被广泛用于环境治理中。

比如,酶在废水处理中可以加速化学反应,降低有毒有害物质的浓度;污水化为蒸馏水后,杀菌酶也可以用于水源处理和循环的保护作用。

此外,酶还可以用于食品加工等领域,调整食品营养口感,增加其食用价值。

五、酶在生物工程中的应用在生物工程领域中,酶被广泛应用于药物开发、新能源研发、精细化工,食品加工等等众多领域。

比如,现代制药技术中就需要大量应用酶,如制取维生素、激素、氨肽、卵清素等;在新能源的研究中,木质素降解酶可以被用来分解生物物质中的木质素,使生物产氢更为高效;在精细化学中,酶可以用于分子加工、催化分解、合成等方面。

酶技术的原理与应用知识点

酶技术的原理与应用知识点

酶技术的原理与应用知识点1. 什么是酶技术酶技术是指利用酶催化活性进行生物化学反应的一种技术。

酶是一种生物催化剂,可以在较温和的条件下促进生物化学反应的进行,并具有高效、特异性和环境友好等优势。

酶技术在生命科学、医学、化学工程等领域具有广泛的应用。

2. 酶技术的原理酶技术的原理主要基于酶的结构与功能。

酶是一种蛋白质,具有复杂的空间结构,其中的活性位点是催化反应的关键部分。

酶与底物结合后形成酶底物复合物,通过调整底物的空间构型和电荷分布,降低反应的活化能,从而加速反应的进程。

酶在催化反应中通常与辅因子(如辅酶、金属离子等)协同作用,进一步提高反应效率。

3. 酶技术的应用酶技术具有广泛的应用领域,以下是一些常见的酶技术应用:•酶的制备与纯化:通过基因工程、生物发酵等技术手段,可以大规模生产纯化酶。

•酶的催化合成:利用酶对特定底物进行催化反应,合成目标产物。

•酶的催化转化:利用酶对底物进行催化转化,得到有机合成的中间体或最终产物。

•酶的识别和检测:利用酶对特定底物的识别和反应,实现对特定物质的检测和分析。

•酶的生物传感器:将酶与电化学或光学传感器相结合,用于检测环境中的化学物质。

•酶在药物研发中的应用:利用酶的催化特性,开发新型药物,提高药物的疗效和安全性。

•酶在食品加工中的应用:如利用酶促进食品发酵、去除抗营养物质等。

•酶在环境保护中的应用:如利用酶降解有害物质,改善环境污染。

4. 酶技术的前景和挑战酶技术具有广阔的应用前景,可以带来许多新的研究和商业机会。

然而,酶技术也面临一些挑战:•酶的稳定性:酶在较高温度、酸碱条件下容易失活,限制了在一些极端条件下的应用。

•底物特异性:酶对底物具有一定的特异性,不同的酶只能催化特定的反应,限制了一些多步酶催化反应的实施。

•酶的成本:一些酶的制备和纯化成本较高,限制了规模化应用和商业化推广。

•酶的工程:需要对酶进行工程改造,扩展酶的底物范围、提高催化效率和稳定性。

化妆品中酶的作用机制与应用研究

化妆品中酶的作用机制与应用研究

化妆品中酶的作用机制与应用研究在当今的化妆品领域,酶作为一种具有独特功能和作用的生物分子,正逐渐受到广泛的关注和研究。

酶的应用为化妆品带来了新的发展机遇和创新可能,从改善肌肤质地到增强护肤效果,其作用机制和应用领域都值得我们深入探讨。

一、酶的基本概念和特性酶是一种生物催化剂,能够加速生物体内的化学反应而自身在反应过程中不被消耗。

它们具有高度的特异性,只对特定的底物起作用,并且在温和的条件下就能发挥强大的催化作用。

这种特异性和高效性使得酶在化妆品中的应用具有精准和有效的特点。

酶的活性受到多种因素的影响,包括温度、pH 值、离子强度等。

在化妆品配方中,需要精心控制这些条件,以确保酶能够保持其活性和稳定性,从而发挥最佳的效果。

二、化妆品中常见的酶1、蛋白酶蛋白酶在化妆品中常用于去除角质和清洁皮肤。

它们能够分解角质细胞之间的蛋白质连接,使老化的角质细胞更容易脱落,从而让肌肤变得更加光滑细腻。

2、超氧化物歧化酶(SOD)SOD 是一种抗氧化酶,能够清除体内多余的自由基,减少氧化应激对皮肤的损害。

自由基是导致皮肤衰老和损伤的重要因素之一,因此SOD 在抗衰老化妆品中具有重要的应用价值。

3、透明质酸酶透明质酸酶可以分解透明质酸,这在一些美容治疗中用于改善药物或其他活性成分在皮肤中的渗透和扩散,增强护肤效果。

三、酶的作用机制1、催化化学反应酶通过与底物结合形成酶底物复合物,降低反应的活化能,从而加速化学反应的进行。

例如,蛋白酶与角质蛋白结合,促进其分解。

2、调节生物过程酶参与了许多生物过程的调节,如细胞代谢、信号转导等。

在化妆品中,酶的应用可以调节皮肤的生理功能,改善皮肤状态。

3、抗氧化作用像 SOD 这样的抗氧化酶能够直接清除自由基,保护细胞免受氧化损伤,延缓皮肤衰老的进程。

四、酶在化妆品中的应用优势1、温和有效相比于传统的化学方法,酶的作用通常更加温和,对皮肤的刺激性较小,同时能够实现较好的效果。

2、针对性强由于酶的特异性,能够针对特定的皮肤问题或需求进行精准的干预,提高化妆品的针对性和有效性。

生物酶学研究及其应用

生物酶学研究及其应用

生物酶学研究及其应用生物酶学是研究生物体内各种酶的性质、功能以及在生物体内的调节和应用的科学。

酶是一类具有生物催化作用的特殊蛋白质,通过加速生物体内化学反应的速率,起到调节代谢物质、维持生命活动稳定的重要作用。

生物酶学的研究内容包括酶的结构与功能、酶的催化机制、酶的调节及抑制等。

在酶的研究中,确定酶的结构是十分重要的。

通过分析酶的结构可以了解酶的功能以及与其它分子的相互作用。

生物学家使用X射线晶体衍射和核磁共振等技术手段来解析酶的三维结构,并进一步推测酶的催化机制。

了解酶的催化机制可以为设计和改造酶提供指导,以实现对生物体内化学反应的精确控制和调节。

生物酶学的研究不仅仅停留在基础理论层面,还应用于诸多领域。

首先,生物酶学被广泛应用于工业生产中。

酶催化具有高效、特异性和温和条件的特点,可以替代传统的化学合成方法,提高反应效率和选择性。

例如,蛋白酶和淀粉酶在洗涤剂中的应用可以去除衣物上的蛋白质和淀粉,提高清洁效果。

葡萄糖异构酶可以将葡萄糖转化为异构糖,进一步应用于糖化工业中。

其次,生物酶学也在医药领域有着重要的应用价值。

通过了解酶的结构和功能,科学家可以设计和开发针对特定酶的药物。

例如,通过抑制HIV病毒复制所需的反转录酶,可以开发出用于抗艾滋病的药物。

此外,生物酶学在生物制药中也具有重要作用,例如利用酶进行蛋白质纯化和修饰,以及用酶制备生物活性分子。

除此之外,生物酶学还在环境保护和农业领域发挥重要作用。

酶可以降解有机污染物,减少工业废水和废物对环境的污染。

通过使用生物降解酶,可以将有害物质转化为无害物质,并对土壤和水体进行治理。

在农业领域,酶可以用于提高农作物产量、改善土壤质量和减少农药使用量。

例如,利用聚合酶链反应可以检测农作物中的病毒,提高病毒检测的准确性和灵敏度。

生物酶学的研究和应用不断推动了各个领域的发展,为人类解决重大问题、改善生活质量和推动可持续发展做出了重要贡献。

随着技术的进一步发展,相信生物酶学会在更多领域发挥作用,为人类带来更多的福祉。

高二生物 专题4 酶的研究与应用

高二生物 专题4 酶的研究与应用
9支试管
各取一支分9组分别放入37度的恒温水箱中恒温加热.
酶量
待试管内温度稳定后,将果胶 1 酶2依次3加入4相同5温度6的苹果7 泥中8 9 mg mg mg mg mg mg mg mg mg
恒温保持20min
果汁量
过滤果汁,用量筒测量果汁的量,填入表格
高二生物 专题4 酶的研究与应用
1.探究不同种类加酶洗衣粉的效果
步骤
烧杯编号



注入自来水 加入物质(等量)
500ml
奶渍布
500m l
奶渍布
500ml
奶渍布
控制水温
37℃ 37℃ 37℃
加入洗衣粉(等量)
蛋白酶 洗衣粉
复合酶 洗衣粉
脂肪酶 洗衣粉
用玻璃棒搅拌
ห้องสมุดไป่ตู้
5min 5min 5min
观察实验现象 高二生物 专题4 酶的研究与应用
3.下面三幅图是研究人员对黑曲霉A1果胶酶性质的研究结果,据图分析 温度、pH和Ca2+浓度等与酶活力的关系。
高二生物 专题4 酶的研究与应用
4.洗涤剂等方面的应用——加酶洗衣粉 酶的种类及洗涤原理
高二生物 专题4 酶的研究与应用
1.下图中横轴均表示酶的反应条件,纵轴为酶的反应速度,能 正确反映温度和pH与酶反应速度关系的是( )
A.甲和乙 C.甲和丙 答案:D
B.乙和丙 D.都是甲
高二生物 专题4 酶的研究与应用
高二生物 专题4 酶的研究与应用
5.某同学用实验来探究pH值对酶活性的影响。他准备了5份含有 等量果胶酶溶液的试管,用0.1%的盐酸或氢氧化钠溶液调节至不同 的pH值,每支试管加五块0.1 cm3的正方体苹果块,试管均置于25℃ 室温条件下。
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酶的研究和应用【学习目标】1、了解果胶酶的组成和作用。

2、理解检测酶活性的原理。

(重点)3、简述探究温度和PH对果胶酶活性的影响及其最适值的实验。

(重、难点)4、说出加酶洗衣粉的洗涤原理。

5、说明固定化细胞和固定化酶的作用和原理。

(重点)6、掌握制备固定化酵母细胞和利用其进行酒精发酵的方法。

(重、难点)【要点梳理】要点一、果胶酶在果汁生产中的应用【高清课堂:酶的研究和应用417460课题1:基础知识】1、实验原理(1)果胶是植物细胞壁以及胞间层中的主要成分,也是植物汁液中的主要成分。

果胶可结合大量的水分,将植物细胞粘合在一起,降低植物组织的分散性。

若去掉果胶,细胞壁被瓦解,就会使果泥中的植物组织块变得松散,产生更多的果汁,增加出汁率(2)果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,使浑浊的果汁澄清(3)果胶酶催化果胶分解需要适宜的温度和pH(4)果胶不溶于酒精,因而可用于初步鉴定果胶被分解多少要点诠释:果胶酶和纤维素酶的比较:果胶酶的组成是多聚半乳糖醛酸酶,果胶分解酶和果胶酯酶,其化学本质是蛋白质,作用是催化果胶成为可溶性半乳糖醛酸;纤维素酶的组成是C1酶,C X酶和葡萄糖苷酶,其化学本质也是蛋白质,作用是催化纤维素成为纤维二糖,然后再成为葡萄糖。

果胶酶和纤维素酶都是复合酶,并不特指某一种酶,而是一类酶的总称。

2、酶的活性与影响酶活性的因素(1)酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力。

酶活性的高低可以用在一定条件下,酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。

在科学研究与工业生产中,酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。

(2)影响酶活性的因素①温度:温度对酶活性的影响是通过影响酶(蛋白质)的稳定性和分子(离子等)运动速率的综合作用的结果。

低温使酶的活性降低,高温能使酶失活。

酶都有一个最适温度。

②pH:酶分子上有许多酸性、碱性氨基酸的侧链基团,这些基团随着pH的变化可处于不同的解离状态,从而影响底物与酶的结合和进一步反应,或影响酶的空间结构,进而影响酶的活性。

过酸或过碱能使酶不可逆地失活。

酶促反应都有一个最适酸碱度。

③酶的抑制剂:某些物质虽然不能引起酶变性,但能使酶分子上某些必需基团(主要是酶活性中心上的一些基团)发生变化,引起酶活力下降,甚至失活,致使酶促反应速度降低。

能引起这种抑制作用的物质称为酶的抑制剂。

此外,底物、辅助因子、活化剂、变构剂的种类和浓度,指示剂和辅酶的种类和浓度以及酶的抑制剂等都会影响酶的活性。

要点诠释:①测定酶的活性,必须全面了解影响酶活性的因素,以确定合适的条件,来测定其最适条件和最大活性。

②温度对酶活性的影响具有双重性,即低温和高温都抑制酶的活性,且温度过高会使酶发生不可逆变性失活。

③强酸、强碱都会导致酶的结构发生不可逆破坏而失去活性。

④底物浓度及用量,酶的浓度及用量,也会影响酶的活性。

在实际生产中,应在最适条件下,充分发挥酶的最大活性,以使酶得到充分利用,节约成本。

3、探究酶活性最适条件的实验设计(1)实验设计思路本课题的三个实验都是相同的实验思路,都是通过设置梯度来确定最适值,但是不同的实验的变量是不同的。

①探究温度和pH对酶活性的影响。

研究温度对酶活性的影响的方法是在一恒定的pH下通过设置温度梯度来确定酶催化反应的最适温度;同理研究pH对酶活性的影响就是在某一恒定的温度下通过设置pH梯度来确定酶催化反应的最适pH。

具体的设计方案是:确定温度(pH)梯度→控制温度或pH→酶活性的变化。

②探究果胶酶的用量。

探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和pH对果胶酶活性影响的基础之上的。

此时,研究的变量是果胶酶的用量,其他因素都应保持不变。

实验时可以配制不同浓度的果胶酶溶液,也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液,然后使用不同的体积即可。

(2)探究温度对果胶酶活性的影响(3)探究pH对果胶酶活性的影响①用搅拌器搅拌制苹果泥,苹果泥来源要相同(最好是同一个苹果)↓②将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在恒温水浴中保温↓③将苹果泥和果胶酶分别加入9组实验用的试管中(pH梯度可设置为5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5、9.0),并快速混合调节pH↓④放进恒温水浴中反应一段时间↓⑤将试管中的混合物过滤,并用量筒量取果汁体积,比较果汁的多少,确定最适pH↓⑥记录实验结果pH 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0果汁量①准确称取纯的果胶酶1 mg、2 mg、3 mg、4 mg、5 mg、6 mg、7 mg、8 mg、9 mg,配制成相等体积的酶的水溶液,取等量的酶的水溶液放入9支试管中,依次编号为1~9号【也可只配制一个浓度的酶液,只是使用体积(量)不同】。

制取苹果泥并称取45 g苹果泥,分别装入9支试管中,每支试管中装5 g,依次编号为1~9号↓②将上述试管放入37℃的恒温水浴中平衡内外温度↓③一段时间后将不同浓度的果胶酶分别迅速与各试管的苹果泥混合,然后再放人恒温水浴中,约20 min↓④过滤后测量、记录果汁的体积注意:实验中所用的果胶酶尽量使用纯酶制剂或不合抑制物的粗酶制剂,以免影响对酶用量的估算。

要点二、探讨加酶洗衣粉的洗涤效果1、加酶洗衣粉的概念:指含有酶制剂的洗衣粉。

2、常用酶制剂的洗涤原理:(1)蛋白酶可以将蛋白质分解为易溶解或分散于洗涤液中的多肽或氨基酸,其用于洗涤剂配方中有助于去除血渍、奶渍以及各种食品类的蛋白质污垢。

(2)脂肪酶可以将脂肪水解为甘油和游离的脂肪酸等,这些都比原来的脂肪易溶解,其用于洗涤剂配方中用以去除含脂肪的污渍,如食品中的油渍、人体皮脂以及口红等。

(3)淀粉酶能使淀粉迅速分解为麦芽糖、葡萄糖等可溶性成分,因此淀粉酶用于洗涤剂配方中用以去除含淀粉的污垢,如来自面条、巧克力等的污垢。

(4)纤维素酶本身不能去除衣物上的污垢,它的作用是使纤维的结构变得蓬松,从而使渗入到纤维深处的尘土和污垢能够与洗衣粉充分接触,从而达到更好的去污效果。

另外,碱性纤维素酶可以去除在洗涤和穿着时由于磨损在棉纤维上所产生的微纤维,从而使棉纤维恢复原有的光滑状态。

但过量使用,也会损伤棉、麻等天然纤维织物。

普通洗衣粉中通常包含有表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白剂等成分,有的洗衣粉中还含有增白剂、香精和色素以及填充剂等。

普通洗衣粉中含有磷。

含磷污水的排放可能导致微生物和藻类的大量繁殖,造成水体的污染。

加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量,使洗涤剂朝低磷无磷的方向发展,从而可以减少对环境的污染。

要点诠释:使用加酶洗衣粉时的注意事项:①碱性蛋白酶能使蛋白质水解,因此,蛋白质类纤维(羊毛、蚕丝等)织物就不能用加酶洗衣粉来洗涤,以免使纤维受到破坏。

②使用加酶洗衣粉时,必须注意洗涤用水的温度。

碱性蛋白酶在35℃~50℃时活性最强。

在低温下或70℃以上就会失效。

③加酶洗衣粉也不宜长期存放,存放时间过长会导致酶活力损失。

④加酶洗衣粉不宜与三聚磷酸盐共存.否则酶的活性将会丧失。

⑤添加了碱性蛋白酶的洗衣粉可以分解人体皮肤表面的蛋白质,而使人患过敏性皮炎、湿疹等,因此,应避免与这类洗衣粉长时间的接触。

3、探讨加酶洗衣粉洗涤效果的实验设计比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉的洗涤效果的实验中,实验变量是洗涤剂,设计时应遵循单一变量原则,对照性原则,有效地控制其他变量,如水的用量、污染物的量、所用实验用布料的质地和大小、两种洗衣粉的用量、搅拌及洗涤时间等。

在使用加酶洗衣粉时,不但要考虑最佳洗涤效果的条件,如最适温度、pH、还要考虑衣物的承受能力,也要考虑洗涤成本问题;因为洗涤的成分比较复杂,一般选择复合加酶洗衣粉,以减少用量。

要点四、酵母细胞的固定化1、基础知识【高清课堂:酶的研究和应用417460 课题2:基础知识】(1)固定化酶和固定化细胞是将水溶性的酶或细胞经过物理或化学方法固定在某种介质上或一定空间内,使之成为不溶于水,但仍具有催化活性的酶制剂或保留细胞活性的固定化细胞。

(2)酶和细胞固定化的方法有吸附法、共价偶联法、交联法和包埋法等。

酶分子更适宜采用吸附法、共价偶联法、交联法,而细胞更适合采用包埋法。

包埋法固定化酶/细胞偶联法固定化酶/细胞吸附法固定化酶/细胞(3)将固定化酶装到反应柱内,柱的底端装上分布着很多小孔的筛板。

酶颗粒无法通过筛板上的小孔,而反应液可以自由出入。

当底物溶液流过装固定化酶的柱时,流出液中即含有酶的催化产物。

直接使用酶固定化酶固定化细胞酶的种类一种或几种一种一系列酶常用载体——高岭土、皂土、硅胶、凝胶明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素、聚丙烯酰胺制作方法——化学结合法、物理吸附法包埋法是否需要营养物质否否是催化反应单一或多种单一一系列反应底物各种物质(大分子、小分子)各种物质(大分子、小分子)小分子物质缺点(1)对环境条件非常敏感,易失活;(2)难回收,成本高,影响产品质量不利于催化一系列的酶促反应反应物不易与酶接近,尤其是大分子物质,反应效率下降优点催化效率高、耗能低,低污染(1)既能与反应物接触,又能与产物分离;(2)可以反复利用成本低、操作容易要点诠释:(1)固定化细胞使用的都是活细胞,因而为了保证其生活的需要,应该为其提供一定的营养物质。

(2)固定化细胞由于保证了细胞的完整性,因而酶的环境改变小,所以对酶的活性影响最小。

3、酵母细胞的固定化的实验操作(1)制备固定化酵母细胞①酵母细胞的活化在缺水的状态下,微生物会处于休眠状态。

活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。

酵母细胞所需要的活化时间较短,一般需要0.5 h~1 h,需要提前做好准备。

此外,酵母细胞活化时体积会变大,因此活化前应该选择体积足够大的容器,以避免酵母细胞的活化液溢出容器外。

②配制物质的量浓度为0.05 mol/L的CaCl2溶液。

③配制海藻酸钠溶液加热使海藻酸钠溶化是操作中最重要的一环。

海藻酸钠的浓度涉及固定化细胞的质量,如果海藻酸钠浓度过高,将很难形成凝胶珠;如果浓度过低,形成的凝胶珠所包埋的酵母细胞的数目少,影响实验效果。

要点诠释:海藻酸钠溶液的配制是固定化酵母细胞的关键。

④海藻酸钠溶液与酵母细胞混合⑤固定化酵母细胞刚形成的凝胶珠应在CaCl2溶液中浸泡一段时间,以便形成稳定的结构。

检验凝胶珠的质量是否合格,可以使用下列方法:一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压,如果凝胶珠不容易破裂,没有液体流出,就表明凝胶珠的制作成功。

二是在实验桌上用力摔打凝胶珠,如果凝胶珠很容易弹起,也能表明凝胶珠的制作成功。

(2)用固定化酵母细胞发酵①将固定好的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2~3次。

②将150 mL质量分数为10%的葡萄糖溶液转移到200 mL的锥形瓶中,再加入固定好的酵母细胞,置于25℃下发酵24 h。

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