¿Cuáles son los puntos de conocimiento del curso optativo 1 de Biología? Resumen de los puntos de conocimiento de biología de la escuela secundaria n.° 2 de Xuzhou 2011 (módulo optativo)\ x0d \ x0d \Punto de prueba 1. Aplicación de enzimas: Aplicación de levadura en lavado y otros aspectos. Preparación y aplicación de enzima en fase sólida \x0d\ 1. Aplicaciones de enzimas en lavandería. El detergente para ropa enzimático se refiere a un detergente para ropa que contiene preparaciones enzimáticas. Actualmente existen cuatro preparados enzimáticos de uso común: proteasa, lipasa, amilasa y celulasa. Entre ellas, la proteasa alcalina y la lipasa alcalina son las más utilizadas y tienen los efectos más evidentes. La proteasa alcalina puede hidrolizar proteínas macromoleculares contenidas en manchas de sangre, manchas de leche, etc. Conviértete en aminoácidos solubles o pequeños péptidos para que las manchas puedan desprenderse de la ropa. La lipasa, la amilasa y la celulasa también pueden hidrolizar macromoléculas de grasa, almidón y celulosa en sustancias moleculares pequeñas, respectivamente, lo que hace que el detergente para ropa sea más potente en la descontaminación. \x0d\Características de la preparación enzimática: resistente a los ácidos, a los álcalis, a los tensioactivos y a las altas temperaturas. La enzima se envuelve en capas de productos químicos especiales y se aísla de otros componentes del detergente. \x0d\2. Los factores que afectan la actividad enzimática incluyen la temperatura, el pH y los tensioactivos. Las enzimas no se pueden agregar directamente al detergente para ropa porque los tensioactivos del detergente para ropa reducirán la actividad de la enzima. Las enzimas producidas mediante ingeniería genética se envuelven en sustancias especiales solubles en agua y se separan de los demás componentes del detergente para ropa. \x0d\3. Agregar detergente para ropa enzimático puede reducir la contaminación ambiental, porque agregar detergente para ropa enzimático puede reducir la cantidad de surfactante y tripolifosfato de sodio, lo que hace que los detergentes se desarrollen en la dirección con bajo contenido de fósforo y sin fósforo. (Los ingredientes químicos de los detergentes para ropa comunes incluyen: tensioactivos, ablandadores de agua, agentes alcalinos, polvo blanqueador, etc. Algunos detergentes para ropa también contienen agentes blanqueadores, saborizantes, pigmentos y cargas.)\x0d\? El detergente en polvo común más el detergente enzimático\x0d\El tensioactivo del mismo punto puede producir espuma y dispersar las moléculas de aceite, y el ablandador de agua puede dispersar la suciedad\x0d\ La enzima de diferentes puntos puede descomponer la materia orgánica molecular grande en materia orgánica molecular pequeña, lo cual es fácilmente soluble en agua, por lo tanto Separación de las fibras\x0d\4. Después del lavado, podemos juzgar si se ha limpiado comparando el estado restante de la suciedad, como si desaparece, el color se vuelve más claro y el área se vuelve más pequeña. \x0d\II. Preparación y aplicación de enzimas en fase sólida\x0d\1. Las enzimas inmovilizadas se refieren a enzimas que desempeñan un papel catalítico dentro de un cierto rango espacial y pueden usarse de forma repetida y continua. \x0d\Principio: La enzima se fija en un portador insoluble en agua para que pueda catalizar fácilmente la reacción y reciclarse y reutilizarse. \x0d\2. Utilizando la tecnología de enzimas inmovilizadas, la enzima se fija en un soporte granular y luego estos gránulos de enzima se colocan en una columna de reacción y se instala una placa de tamiz con muchos orificios pequeños en el fondo de la columna. Las partículas de enzima no pueden pasar a través de los poros de la placa tamiz, pero la solución de reacción puede entrar y salir libremente. Durante el proceso de producción, la solución de glucosa se inyecta desde el extremo superior de la columna de reacción, lo que hace que la solución de glucosa fluya a través de la columna de reacción, entre en contacto con la glucosa isomerasa inmovilizada, la convierta en fructosa y fluya desde el extremo inferior de la columna de reacción. la columna de reacción. La columna de reacción se puede utilizar de forma continua durante medio año, lo que reduce en gran medida los costos de producción y mejora el rendimiento y la calidad de la fructosa. \x0d\3. Las enzimas inmovilizadas y las células inmovilizadas son tecnologías que inmovilizan enzimas o células en un espacio determinado mediante métodos físicos o químicos, incluidos métodos de incrustación, métodos de unión química y métodos de adsorción física. En términos generales, las enzimas son más adecuadas para la inmovilización mediante unión química y adsorción física, mientras que las células se inmovilizan principalmente mediante incrustación. Esto se debe a que las células son grandes y las moléculas de enzimas son pequeñas; las enzimas grandes son difíciles de adsorber o unir, mientras que las enzimas pequeñas se escapan fácilmente del material de inclusión. \x0d\4. El método de inclusión inmoviliza las células, es decir, incrusta células microbianas en un portador insoluble en agua. Los materiales portadores comúnmente utilizados incluyen gelatina, agarosa, alginato de sodio, acetato de celulosa y poliacrilamida. \x0d\Las células inmovilizadas se desarrollan sobre la base de enzimas inmovilizadas. Sus ventajas son: (1) Omite el procedimiento de separación de enzimas y es un sistema multienzimático que no requiere regeneración de cofactores. gran cantidad, reacción rápida; (3) es posible una fermentación continua, lo que ahorra costos; además, no es necesario separar las células antes de la destilación y la extracción, y el líquido de fermentación se puede descargar durante el cultivo, eliminando la inhibición y el consumo del producto (4); ) Mantener las enzimas dentro de las células en su estado original aumenta la estabilidad de la enzima, especialmente su resistencia a factores contaminantes. \x0d\Desventajas: (1) Es necesario mantener la integridad de las bacterias y evitar la autólisis, de lo contrario afectará la pureza del producto (2) Es necesario evitar las enzimas necesarias para la descomposición de la proteasa intracelular y en el; al mismo tiempo inhiben otras enzimas en la célula. Los subproductos formados debido a la actividad (3) Las membranas y paredes celulares dificultarán la penetración y difusión de los sustratos. \x0d\La ventaja del tipo es insuficiente\x0d\El uso directo de enzimas tiene una alta eficiencia catalítica, un bajo consumo de energía y poca contaminación.
Es muy sensible a las condiciones ambientales y se inactiva fácilmente; la enzima en la solución es difícil de recuperar y no se puede reutilizar, lo que aumenta los costos de producción; después de la reacción, la enzima se mezclará con el producto, lo que puede afectar la calidad del producto. \x0d\La enzima inmovilizada puede estar en contacto con el reactivo y separarse del producto. La enzima fijada en el soporte se puede reutilizar. Una enzima sólo puede catalizar una reacción química, pero en la práctica de producción, muchos productos se forman mediante una serie de reacciones enzimáticas. \x0d\Las células inmovilizadas son de bajo costo y más fáciles de operar. Las enzimas o células inmovilizadas no son fácilmente accesibles para los reactivos, lo que puede resultar en una reducción de la eficiencia de la reacción. \x0d\Aplicación:1. Los estudiantes de un grupo experimental quieren preparar células de levadura inmovilizadas para experimentos de fermentación en solución de glucosa. Los materiales y equipos experimentales están completos. Utilice el método de inclusión para inmovilizar (1) células de levadura. \x0d\(2) Complete los pasos del proceso de preparación de células de levadura inmovilizadas\x0d\① Utilice agua destilada al preparar la solución de cloruro de calcio. (2) El alginato de sodio debe calentarse intermitentemente a fuego lento mientras se revuelve. ③Antes de agregar células de levadura, la solución de alginato de sodio debe enfriarse a temperatura ambiente. ④ Deje caer la mezcla de alginato de sodio y células de levadura de la jeringa en la solución de cloruro de calcio para formar perlas de gel. \x0d\(3) El equipo experimental utilizó el dispositivo como se muestra en la figura para fermentar la glucosa\x0d\① Para que las células de levadura inmovilizadas utilizadas en este experimento sean reutilizables, el experimento debe realizarse en condiciones estériles. \x0d\②La operación después de agregar la solución de reacción es cerrar el pistón 1 y el pistón 2. \x0d\③¿Para qué se utiliza el catéter largo del dispositivo? Libere CO2 para reducir la presión en la torre de reacción; evitar que entre aire en la torre de reacción. \x0d\(4) Fenómeno que se puede observar durante el experimento: se generan burbujas y se emite olor a alcohol\x0d\ Durante el experimento, la fórmula de reacción que puede ocurrir en el dispositivo es: (la respiración aeróbica y la respiración anaeróbica producen alcohol y dióxido de carbono) \x0d\Aplicación: 2. El mosto puede penetrar en las perlas de gel hechas de alginato de sodio y levadura de cerveza, y la levadura de cerveza puede usar sus propias células. El siguiente es el proceso experimental de inmovilización de células de levadura para producir cerveza: \x0d\ Paso 1: Activación de células de levadura. Pesar 1 g de levadura seca, colocarlo en un vaso de precipitados de 50 ml, agregar 10 ml de agua destilada, remover y dejar reposar durante 65438 ± 0 horas. \x0d\Paso 2: Prepare una solución de cloruro de calcio (CaCl2) con una concentración de 0,05 mol/L.\x0d\Paso 3: Prepare una solución de alginato de sodio. Pesar 0,7 g de alginato de sodio y colocarlo en un vaso de precipitados de 50 ml, agregar 10 ml de agua destilada, colocar el vaso en una lámpara de alcohol y calentarlo a fuego lento o de forma intermitente. \x0d\Paso 4: Agregue las células de levadura activadas a la solución de alginato de sodio que se ha enfriado a temperatura ambiente, mezcle bien y transfiera a una jeringa\x0d\Paso 5: Inmovilice las células de levadura. Deje caer lenta y uniformemente la solución de la jeringa en la solución preparada de cloruro de calcio (CaCl2) para formar perlas de gel y remoje las perlas de gel en la solución de CaCl2 durante 30 minutos. \x0d\Paso 6: Lave las células de levadura inmovilizadas (perlas de gel) con agua destilada 2-3 veces. \x0d\Paso 7: Coloque una cantidad adecuada de perlas de gel en un matraz Erlenmeyer de 500 ml, agregue 300 ml de mosto esterilizado, ciérrelo y fermente a 25 °C. \x0d\Lea atentamente el proceso anterior y responda las siguientes preguntas:\x0d\(1) El propósito del paso 6 de lavar con agua destilada 2 a 3 veces es eliminar las impurezas (cloruro de calcio) y las bacterias para evitar la contaminación. \x0d\(2) El alcohol de los productos de fermentación se puede probar con dicromato de potasio, pero se volverá gris verdoso en condiciones ácidas. \x0d\(3)¿Cómo comprobar la calidad de las perlas de gel? El primer método consiste en utilizar unas pinzas para coger una perla de gel, colocarla sobre la mesa experimental y apretarla con las manos. Si las perlas de gel no se rompen fácilmente y no sale líquido, significa que las perlas de gel se produjeron con éxito. El segundo método consiste en golpear las perlas de gel en una mesa de laboratorio. Si las perlas de gel rebotan fácilmente, también indica que las perlas de gel preparadas tienen éxito. )\x0d\Punto de prueba dos. Aplicación de la biotecnología en el procesamiento de alimentos: Métodos básicos de procesamiento de alimentos fermentados \x0d\ 1. Fermentación: A grandes rasgos, es un proceso de producción masiva de diversos metabolitos mediante el cultivo de microorganismos. Incluyendo la fermentación aeróbica (como la fermentación acética, la fermentación del ácido glutámico) y la fermentación anaeróbica (como la fermentación alcohólica). Sentido estricto: se refiere a la respiración anaeróbica de los microorganismos (incluida la fermentación del alcohol, la fermentación del ácido láctico, etc.). Por lo tanto: fermentación ≠ respiración anaeróbica. \x0d\Aplicaciones: elaboración de cerveza, bollos al vapor, pan, vino, tabletas de levadura medicinal, vitaminas, antibióticos, etc.