Giải bài tập Chuyên đề Sinh học 10 Ôn tập chuyên đề 2
Câu hỏi 1 trang 67 Chuyên đề Sinh học 10: Phân tích các cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ enzyme. Các thành tựu nổi bật của công nghệ enzyme dựa trên kĩ thuật nào?
Trả lời:
● Các cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ enzyme:
– Enzyme là chất xúc tác sinh học, có nguồn gốc từ sinh vật.
– Enzyme có thể hoạt động bên ngoài tế bào và cơ thể sống trong điều kiện gần với điều kiện trong tế bào của sinh vật đó.
– Enzyme xúc tác chuyển hóa đặc hiệu một hoặc một nhóm cơ chất thành sản phẩm.
– Vi sinh vật có ưu thế trong công nghệ sản xuất enzyme, do chúng có khả năng sinh trưởng nhanh, dễ điều khiển các hoạt động sinh tổng hợp protein.
– Enzyme được phân lập từ các vi sinh vật sống trong điều kiện khắc nghiệt, enzyme được sản xuất và cải biến bằng công nghệ DNA tái tổ hợp và công nghệ gene có thể hoạt động trong các điều kiện khác nhau để phục vụ cho công nghiệp.
– Tùy thuộc vào các ứng dụng khác nhau mà chế phẩm enzyme cần đạt được những yêu cầu khác nhau về đặc tính (điều kiện hoạt động) và chất lượng (hoạt độ, tính đặc hiệu và độ tinh sạch).
● Các thành tựu nổi bật của công nghệ enzyme dựa trên kĩ thuật DNA tái tổ hợp và cải biến đặc tính của enzyme bằng công nghệ gene. Các thành tựu nổi bật của công nghệ enzyme mang lại nhiều lợi ích như chủ động được nguồn nguyên liệu cung cấp enzyme, nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng enzyme, dễ dàng công nghiệp hóa quy trình sản xuất, hạ giá thành sản phẩm.
Câu hỏi 2 trang 67 Chuyên đề Sinh học 10: So sánh ưu và nhược điểm của chế phẩm enzyme tự nhiên và chế phẩm enzyme tái tổ hợp.
Trả lời:
|
Ưu điểm |
Nhược điểm |
|
|
Enzyme tự nhiên |
– Nguồn nguyên liệu đa dạng, dễ sản xuất (không phải tiến hành cải biến gene). |
– Nguồn nguyên liệu từ động, thực vật sau thu hoạch phải chế biến ngay để tránh mất mát và biến tính enzyme. – Việc thu nhận một số enzyme từ động, thực vật cho năng suất không cao (lượng enzyme thu được thấp trong khi tiêu tốn nhiều nguyên liệu). |
|
Enzyme tái tổ hợp |
– Chủ động được nguồn nguyên liệu. – Cho năng suất thu nhận enzyme cao, giúp giảm giá thành sản phẩm. – Phần lớn enzyme tái tổ hợp được sản xuất trong tế bào chủ là các vi sinh vật, nhiều vi sinh vật không đòi hỏi nguồn dinh dưỡng đắt tiền. |
– Quy trình thực hiện phức tạp hơn do phải tiến hành tạo dòng DNA tái tổ hợp mang gene mã hóa enzyme. |
Câu hỏi 3 trang 67 Chuyên đề Sinh học 10: Đề xuất quy trình sản xuất hoặc ứng dụng một chế phẩm enzyme cho một lĩnh vực cụ thể ở địa phương em. Giải thích và nêu các bước cơ bản của quy trình đó.
Trả lời:
• Đề xuất quy trình sản xuất chế phẩm enzyme bromelain từ dứa.
• Các bước cơ bản của quy trình sản xuất chế phẩm enzyme bromelain từ dứa:
– Bước 1 – Chuẩn bị nguyên liệu: Enzyme bromelain có thể được thu nhận trong thân, phần thịt quả và trong chồi quả dứa.
– Bước 2 – Trích li enzyme: Xay nhuyễn nguyên liệu rồi tiến hành lọc lấy dịch → Li tâm dịch lọc để loại bỏ các chất xơ → Thu được dịch li tâm có chứa bromelain → Bổ sung vào dịch li tâm các dung môi hữu cơ (acetone, ethanol) hoặc muối ammonium sulfate để gây kết tủa và thu được chế phẩm enzyme thô.
– Bước 3 – Tinh sạch enzyme: Tinh sạch enzyme bằng thẩm tích (sắc kí hoặc lọc qua sephadex) để thu nhận chế phẩm bromelain tinh khiết.
– Bước 4 – Phối chế, đóng gói và bảo quản chế phẩm enzyme.