现代环境生物技术教学课件电子教案全套课件.pptx

现　代　环　境　生　物　技　术 王建龙　文湘华　编著 环境工程教研室 谯　　　　华;参考书目;概　　述;　1、教学重点 生物技术的内容、定义、发展；环境生物技术的产生与研究范围；主要章节 　　2、难点 　　生物技术的定义、环境生物技术 　　3、学时 　　1学时;一、　引　言;一、　引　言;一、　引　言;2005年：全球首只克隆狗在韩国公开露面 ;DNA的双螺旋结构;　（二）意义 　　生物技术作为一个现代前沿学科领域，受到当今世界各国的广泛关注，全球生物技术每年创造的产值约5000亿美元??单项产品产值高达40亿美元，仅美国生物技术产值达2240亿美元。 　　比如“三色”农业－绿色“露天农业” 、白色“工厂农业”、蓝色“水生农业”。其中白色农业主要表示这种农业的生产过程没有环境污染并严格要求环境条件的高度洁净，节水、节土、不污染环境、资源可循环利用。一座年产10万吨单细胞蛋白的微生物工厂，相当于180万亩耕地生产的大豆蛋白或3亿亩草原饲养牛羊的动物蛋白质。;一、　引　言;二、　生物技术;三、　环境生物技术;（三）研究范围　 1、从实验室到模拟和现场应用； 2、开发废物资源化和能源化技术； 3、建立无害化生物技术清洁生产新工艺； 4、发展对环境污染物的生理毒性及其对生态影响的检测技术;四、　主要内容;Chapter6 污染治理生物技术：废物生物处理的基本原理，生物处理的新技术； Chapter7 污染预防生物技术：清洁生产； Chapter8　生物技术与能源：利用生物技术提高不可再生能源的开采率及创造更多的可再生资源； Chapter9　废物资源化生物技术：利用生物进行可降解塑料的生产和单细胞蛋白的生产； Chapter10　环境生物监测与安全性评价。;第二章　酶工程;1、要点 　　酶的定义、酶工程的研究内容、酶的催化特性、酶的作用原理、分离纯化、化学修饰、固定化、在环境污染治理中的应用及展望 2、重点 　　作用原理、分离纯化、固定化 3、学时 　　7学时;（一）酶的定义 　生物体内产生的具有催化功能的特殊蛋白质和RNA。 （二）分类及命名 1、分类：氧化还原酶、转移酶、水解酶、裂解酶、异构酶、连接酶或合成酶 2、命名： (1)习惯命名法: 根据其催化底物来命名； 根据所催化反应的性质来命名； 结合上述两个原则来命名； 有时在这些命名基础上加上酶的来源或其它特点。;(2)国际系统命名法 国际酶学－－四位数字编号系统 第一位：表大类；　　第二位：表亚类； 第三位：表亚亚类；　 第四位：表在亚亚类的序号 系统名称包括底物名称、构型、反应性质，最后加一个 酶字。 例如： 习惯名称:谷丙转氨酶 系统名称:丙氨酸：?-酮戊二酸氨基转移酶 酶催化的反应: 谷氨酸 + 丙酮酸 ?? ?-酮戊二酸 + 丙氨酸;（三）酶工程的研究内容 　　酶工程：是利用酶的催化作用进行物质转化的技术，是将酶学理论与化工技术结合而形成的新技术。其主要任务是：通过预先设计，经过人工操作控制而获得大量所需的酶，并通过各种方法使酶发挥出最大的催化功能；目的是为我们提供产品或以特定的功能为我们服务。 　　　　1、生产　　　　　　　　　2、分离纯化 　　　　3、酶分子修饰　　　　　　4、酶的固定化 　　　　5、酶反应动力学　　　　　6、酶反应器 　　　　7、酶的应用;（四）酶的催化特性 　1、催化效率高 　2、专一性强 　3、催化条件温和 　4、酶活性可调 　5、对环境条件敏感;（一）酶是生物催化剂 　　活化能（J/mol)：在一定温度下一摩尔底物全部进入活化状态所需要的自由能。 　 酶能大大降低活化能，增加活化分子。 （二）酶催化反应动力学 　　 中间产物学说;; 在酶催化的反应中，第一步是酶与底物形成酶－底物中间复合物。当底物分子在酶作用下发生化学变化后，中间复合物再分解成产物和酶。 E + S ==== E-S ??? P + E 许多实验事实证明了E－S复合物的存在。E－S复合物形成的速率与酶和底物的性质有关。;二、酶作用原理;1、米－门方程的提出（底物浓度对酶促反应速度的影响）;;米氏方程的推导： ;;2、关于米－门方程的讨论 1）酶初速度和底物浓度的关系为一双曲线； 2） [E][S]Km时，可用[So]表示[S]； 3)当V=Vmax,V与[S]无关，与[Eo]成正比； 4）k3k2时，Km=Ks,可表示酶与底物结合紧密程度； 5）k3－－酶的每个活性部位在单位时间内，催化底物起反应的分子数，又叫转换系数，简称T.N.。;3、Km与Vmax的意义;;;（二）酶促反应的影响因素 　　1、pH； 　　2、温度； 　　3、