Bài 7. Ứng dụng của enzyme - Chuyên đề học tập Sinh 10 Kết nối tri thức

Mở đầu

Enzyme không chỉ có vai trò quan trọng đối với các hoạt động sống trong cơ thể sinh vật mà còn có vai trò rất lớn trong đời sống. Hiện nay, enzyme được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống, đó là những lĩnh vực nào? Kể tên một số sản phẩm được tạo ra từ ứng dụng enzyme.

Lời giải chi tiết:

Enzyme được ứng dụng trong:

Công nghiếp thực phẩm: dùng dứa, đu đủ xanh ... để làm mềm thịt nhờ protease, ứng dụng amilase trong sản xuất bánh mì, rượu vang ...

Y dược: sản xuất amylase để điều chế thuốc tim mạch, bromelain dùng để giảm đau sau phẫu thuật ...

Kĩ thuật di truyền: dựa trên enzyme Taq polymerase nhân bản DNA gọi là kĩ thuật PCR ...

Dừng lại và suy ngẫm - CH1

1. Khái quát vai trò của enzyme trong công nghệ chế biến thực phẩm. Lấy một số ví dụ minh họa.

Lời giải chi tiết:

Enzyme đã và đang đóng vai trò vô cùng quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm, từ việc chế biến thực phẩm, sản xuất thực phẩm ... đến bảo quản thực phẩm, giúp nâng cao hiệu quả kinh tế.

Ví dụ:

- Cellulase dùng để tăng chất lượng thực phẩm, làm mềm thực phẩm nguồn thực vật ...

- Sản xuất bia dùng enzyme amylase có trong các hạt nảy mầm góp phần làm giảm giá thành sản phẩm.

- Trong sản xuất mứt từ quả, pectinase làm dịch quả có nồng độ đậm đặc và nước quả trong hơn.

CH2

2. Công nghệ enzyme được ứng dụng trong y dược như thế nào? Nêu một số ứng dụng của enzyme trong điều trị bệnh ở người.

Lời giải chi tiết:

Enzyme được dùng để chữa bệnh và chẩn đoán bệnh.

Enzyme trong việc chữa bệnh: Amylase được sử dụng để điều chế thuốc tim mạch, điều trị bệnh thần kinh; Bromelain có lợi cho tiêu hóa nên được sử dụng hỗ trợ bệnh nhân bị đầy hơi, khó tiêu ...

Enzyme trong chẩn đoán bệnh: Penicillinase được sử dụng để làm giảm nồng độ kháng sinh trong cơ thể người bệnh bị dị ứng mạnh; Glucosidase dùng để định lượng glucose huyết thanh trong chẩn đoán tiểu đường ...

CH3

3. Nêu vai trò của enzyme trong một số công nghệ di truyền.

Lời giải chi tiết:

Vai trò quan trọng của enzyme trong kĩ thuật di truyền chính là công nghệ tạo DNA tái tổ hợp. Nhờ các enzyme cắt nối, các nhà khoa học có thể chuyển gene từ loài này sang loài khác, cũng như thay thế hoặc chỉnh sửa các gene trong hệ gene.

Dừng lại và suy ngẫm - CH1

1. Em hãy chỉ ra các triển vọng của công nghệ enzyme trong tương lai.

Lời giải chi tiết:

Các triển vọng của công nghệ enzyme trong tương lai là:

 - Sử dụng enzyme trong phân tích, chuẩn đoán và điều trị bệnh.

- Tổng hợp thuốc bằng phương pháp xúc tác enzyme sinh học.

- Sử dụng enzyme trong xử lí chất thải

CH2

2. Con người đang kì vọng có thể sử dụng enzyme để xử lí rác thải nhựa, ô nhiễm nước ngầm. Em hãy phân tích cơ chế hoạt động của enzyme trong việc thực hiện triển vọng đó.

Lời giải chi tiết:

Gần đây, các nhà khoa học phát hiện nhóm vi khuẩn có khả năng phân hủy rác thải nhựa do một loại enzyme có trong tế bào, mở ra giải pháp mới cho vấn đề xử lí rác thải nhựa.

Triển vọng xử lí ô nhiễm nước ngầm nhờ enzyme oxy hóa do vi khuẩn tạo ra. Các chất gây ô nhiễm nước ngầm khuếch tán vào các ạt chứa trong tế bào vi khuẩn và được vi khuẩn sử dụng làm nguồn dinh dưỡng, phân giải chúng thành chất không độc.

Luyện tập - CH1

1. Hãy liên hệ những lĩnh vực sản xuất và đời sống có ứng dụng các loại enzyme bằng cách hoàn thành vào bảng theo mẫu sau:

Lời giải chi tiết:

CH2

Tỏng xử lí ô nhiễm môi trường, tại sao nói việc sử dụng enzyme là "công nghệ cuối đường ống"?

Lời giải chi tiết:

Trong xử lý ô nhiễm môi trường sử dụng enzym là "công nghệ cuối đường ống "vì:

• Người ta thường kết hợp nhiều phương pháp với nhau như hoá học, vật lý, sinh học.
• Sử dụng emzyme có thể làm kết tủa hoặc hoặc làm thay đổi đặc tính của chất thải, đưa chúng về dạng dễ xử lý hoặc chuyển chất thải thành các sản phẩm có giá trị hơn không gây biến đổi bất thường mà an toàn cho môi trường.
• Enzyme được sử dụng trong bước sau cùng, sau khỉ chỉ còn lại những rác thải khó xử lí.

CH3

Tại sao người ta thường hay ninh xương chung với quả dứa hoặc đu đủ xanh?

Lời giải chi tiết:

Dứa và đu đủ xanh chứa nhiều enzyme có hoạt tính phân giải protein chính là bromelain và papain.  

Người ta thường ninh xương chung với 2 loại thực phẩm này để thịt mềm hơn và tăng mùi vị của món ăn.

CH4

Hiện nay, trào lưu sử dụng các chất tẩy rửa thân thiện môi trường đang được nhiều người quan tâm, trong đó việc sử dụng rác thải nhà bếp (rác thải có nguồn gốc thực vật như vỏ dứa, lá sả, vỏ quả chanh, vỏ quả bưởi ...) để làm nước rửa bát, nước lau sàn. Em hãy tìm hiểu quy trình sản xuất chất tẩy rửa từ các nguyên liệu nói trên và cho biết cơ sở của những bước làm đó.