Question

Что означает термин «фермент»? Считаете ли вы данный термин удачным? 2. Как вы понимаете суть противоречия: «Ферменты – это вещества, образующиеся в результате жизнедеятельности живых организмов» и «Ферменты – это самостоятельные вещества, образующиеся в ходе определенных химических реакций и находящиеся в естественной среде постоянно»?3.Используя примеры (мира или Казахстана), докажите, что жизнь человека улучшилась с момента открытия ферментов в медицине, различных видах промышленного и сельскохозяйственного производства. Приведите примеры из дополнительных источников.4.Порассуждайте, к каким последствиям может привести нарушение последовательности всего одной аминокислоты в белке. Докажите на примерах, к каким последствиям может привести недостаток даже одного фермента в организме человека.5. Систематизируйте плюсы и минусы производства и использования ферментов в промышленных масштабах​

Answer 1

Ответ:

Ферменты в промышленном производстве. В самом начале XX в. активно развивалась бродильная и микробиологическая промышленность. В эти же годы были предприняты первые попытки наладить производство антибиотиков, пищевых концентратов, полученных из дрожжей, осуществить контроль ферментации продуктов растительного и животного происхождения.

  С тех самых пор ферменты успешно используются в промышленном производстве. Сегодня без ферментов не обходятся такие традиционные направления пищевой промышленности, как сыроварение и производство кисломолочных продуктов, производство алкогольной продукции (в первую очередь виноделие и пивоварение). Также ферменты издревле использовались и в других отраслях (в кожевенном производстве, пивоварении, силосовании и т. д.). Но сейчас ферменты стали применимы и в таких сравнительно новых отраслях, как мукомольная промышленность, производство соков, стиральных порошков, фармакологии, различных видах переработки растительного сырья и т. д. Ферменты применяют и при очистке сточных вод, и выбросов промышленных предприятий, не связанных с производством продуктов питания.

Объяснение:

В качестве примера применения фермента можно привести 3-галактозидазу, присоединенную к магнитному стержню-мешалке, которую используют для снижения содержания молочного сахара в молоке. Так получают продукт, не расщепляющийся в организме больного ребенка с наследственной непереносимостью лактозы. Обработанное таким образом молоко хранится в замороженном состоянии значительно дольше и не подвергается загустеванию, по сравнению с аналогами, полученными без использования ферментов

Преимущества и недостатки использования ферментов в промышленности. У ферментов по сравнению с классическими химическими катализаторами есть как преимущества, так и недостатки. Как вы помните, ферменты – белки. Следовательно, они будут разрушаться – денатурировать под воздействием неблагоприятных факторов, таких как высокая температура, воздействие сильными щелочами или кислотами, высоким содержанием кислорода, да и просто «изнашиваться» в течение длительного времени, даже без участия негативных факторов. Это значит, что ферменты не применимы в реакциях, связанных с высокими температурами, со слишком кислой или щелочной средой, с высоким давлением и т. д. В то время как, например, платиновые катализаторы выдерживают все вышеперечисленные условия, показывают отличную каталитическую активность и при этом не изнашиваются.

Answer 2

1. Термин "фермент" означает биологически активные белки или биохимические катализаторы, которые участвуют в ускорении химических реакций в организмах. Ферменты специфичны для определенных реакций и снижают энергетический барьер для выполнения этих реакций. Данный термин довольно удачен, так как отражает важную роль ферментов в биологических процессах.

2. Суть противоречия между двумя утверждениями о ферментах связана с трактовкой их происхождения и роли в организмах. Первое утверждение описывает ферменты как продукты жизнедеятельности живых организмов, в то время как второе утверждение говорит о ферментах как самостоятельных веществ, существующих в природе независимо от живых организмов. Оба утверждения могут быть правильными, если рассматривать ферменты с разных точек зрения. Ферменты действительно являются продуктами жизнедеятельности организмов, так как их синтез происходит внутри клеток. Однако они также могут существовать независимо в окружающей среде.

3. Применение ферментов в медицине, промышленности и сельском хозяйстве привело к значительным улучшениям в жизни человека. В медицине, ферменты используются для диагностики и лечения различных заболеваний. Например, ферменты в качестве биомаркеров могут помочь в ранней диагностике болезней, таких как инфаркт миокарда или рак. В промышленности, ферменты применяются в производстве пищевых продуктов, стиральных средств, биодизельного топлива и многих других продуктов, что улучшает эффективность производства и снижает экологическую нагрузку. В сельском хозяйстве, ферменты используются для улучшения процессов удобрения и биообработки почвы, повышения урожайности и защиты растений.

4. Нарушение последовательности всего одной аминокислоты в белке может привести к значительным изменениям в его структуре и функции. Это может сделать белок неактивным или изменить его взаимодействие с другими молекулами, что в конечном итоге может привести к нарушению нормального функционирования органов и систем организма. Например, субституция одной аминокислоты в белке гемоглобина приводит к наследственным анемиям, таким как болезнь С, болезнь Талассемия и др.

Недостаток даже одного фермента в организме человека может вызвать нарушение химических реакций, необходимых для поддержания жизнедеятельности. Например, недостаток фермента лактазы может привести к непереносимости лактозы, что вызывает желудочные расстройства при употреблении молочных продуктов. Такие состояния называются генетически обусловленными дефицитами ферментов.

5. Плюсы и минусы производства и использования ферментов в промышленных масштабах:

Плюсы: - Увеличение производительности и эффективности в различных отраслях, включая пищевую и химическую промышленность. - Снижение экологической нагрузки благодаря биологическому катализу. - Улучшение качества и стабильности продукции. - Возможность разработки более экологически чистых процессов производства.

Минусы: - Риск аллергических реакций при использовании ферментов в пищевой промышленности. - Необходимость строгого контроля качества и безопасности при производстве и использовании ферментов. - Зависимость от ресурсов, необходимых для производства ферментов, таких как субстраты и микроорганизмы. - Возможные этические вопросы, связанные с генной инженерией и модификацией организмов для производства ферментов.

В целом, производство и использование ферментов имеет значительные преимущества, но требует внимательного контроля и регулирования для минимизации потенциальных н