Giải chuyên đề Sinh học 10 CTST 7: Quy trình công nghệ sản xuất Enzyme có đáp án

Ngoài phương pháp thu nhận từ động vật, enzyme protease còn có thể được sản xuất bằng công nghệ sản xuất enzyme protease từ chủng nấm mốc Aspergillus oryzae hoặc công nghệ sản xuất enzyme protease tái tổ hợp từ nấm mốc Aspergillus oryzae. Nhờ tốc độ sinh trưởng và sinh sản nhanh của vi sinh vật, những công nghệ này có thể tạo ra số lượng lượng enzyme protease trong thời gian ngắn nhưng vẫn giảm được chi phí sản xuất.

Vai trò của enzyme đối với cơ thể sống:

- Xúc tác các phản ứng hóa học: Enzyme làm tăng tốc độ phản ứng của cơ thể lên hàng triệu lần, nhờ đó, sự đồng hóa và dị hóa xảy ra một cách nhanh chóng trong điều kiện nhiệt độ và áp suất bình thường của cơ thể. Nếu không có enzyme thì các phản ứng sẽ không xảy ra hoặc xảy ra vô cùng chậm dẫn đến các hoạt động sống không thể duy trì.

- Kiểm soát các phản ứng hóa học đặc biệt: Nhờ có tính đặc hiệu cao nên enzyme kiểm soát được các phản ứng hóa học đặc biệt và điều chỉnh tốc độ phản ứng tương ứng với điều kiện trao đổi chất của cơ thể.

Các đặc điểm của enzyme:

- Có hoạt tính mạnh: Ở điều kiện thích hợp, hầu hết các phản ứng có sự xúc tác của enzyme đều diễn ra với tốc độ nhanh. Ví dụ: 1 phân tử chymotrypsin có thể phân giải 102 phân tử protein trong 1 giây.

- Có tính đặc hiệu cao: Đa số enzyme có tính đặc hiệu tuyệt đối, chỉ xúc tác cho một cơ chất nhất định. Ví dụ: urease chỉ phân giải ure thành amoniac.

- Có sự phối hợp hoạt động giữa các enzyme: Trong tế bào, enzyme hoạt động theo kiểu dây chuyền, sản phẩm phản ứng của enzyme trước là cơ chất của enzyme sau. Ví dụ: trong hạt lúa mạch đang nảy mầm, amylase phân giải tinh bột thành maltose, sau đó maltase sẽ phân giải maltose thành glucose.

- Enzyme có sự định khu trong tế bào: Enzyme có thể ở dạng hòa tan trong tế bào chất hoặc được định khu trong các bào quan. Ví dụ: enzyme xúc tác cho phản ứng trong hô hấp tế bào định khu trong ti thể.

- Hầu hết các enzyme có nguồn gốc tự nhiên đều không độc.

- Enzyme chịu sự tác động của một số yếu tố: nhiệt độ, pH, áp suất,… Mỗi enzyme hoạt động tối ưu trong những điều kiện nhất định, ở những môi trường không thích hợp, enzyme sẽ mất hoạt tính.

Nếu quá trình sản xuất các enzyme bị rối loạn (các enzyme có thể không được tổng hợp hoặc được tổng hợp nhưng mất hoạt tính) sẽ làm cho các phản ứng sinh hóa trong tế bào diễn ra chậm hoặc không diễn ra dẫn đến sự rối loạn chuyển hóa các chất gây ra các bệnh lí hoặc tử vong.

Quy trình sản xuất công nghệ enzyme bao gồm 4 giai đoạn:

(1) Chọn nguồn nguyên liệu.

(2) Tách chiết enzyme.

(3) Tinh sạch enzyme.

(4) Tạo chế phẩm enzyme.