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生物催化劑
鎖定
生物催化技術是利用酶或微生物細胞或動
植物細胞作為生物催化劑進行
催化反應的技術。酶作為生物催化劑比化學催化劑有許多優點:
酶催化反應一般在常温、常壓和近於中性條件下進行,所以投資少、能耗少且操作安全高; 生物催化劑具有極高的催化效率和
反應速度,比化學催化反應的催化效率可高10
7~10
13倍。
[1]
- 中文名
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生物催化劑
- 外文名
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Biological catalyst/bio-catalyst
- 廣義意義
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生物產生用於自身新陳代謝的物質
- 包 括
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酶、核酶、人工合成製劑等
[2]
生物催化劑定義
廣義是指由生物產生用於自身新陳代謝,維持其生物的各種活動。
酶
工業用生物催化劑是遊離或
固定化的酶或
活細胞的總稱。它包括從生物體,主要是微生物細胞中提取出的
遊離酶或經
固定化技術加工後的,以上統稱為;也包括統稱為的遊離的、以整體微生物為主的活細胞及固定化活細胞。
酶催化劑用於催化某一類反應或某一類
反應物(在
酶反應中常稱為底物或基質),其過程則稱為;而以整個微生物用於系列的
串聯反應的過程稱為。死的細胞或幹細胞製劑也具有催化作用,但其細胞已無新陳代謝能力,往往不能進行輔酶或
輔基(酶的組成部分)的再生,只能進行簡單的酶反應,屬於一種不純的酶催化劑。
生物催化劑優勢
催化劑可分為生物催化劑和與非生物催化劑。
與非生物催化劑相比,生物催化劑具有很大的優勢,能在常温常壓下反應,
反應速率快,
催化作用專一,價格較低等優點,但缺點是易受熱、受某些化學
物質及
雜菌的破壞而
失活,穩定性較差,
反應時的温度和pH範圍要求較高。用作
固定化酶或
固定化細胞時,使用壽命一般應不少於30批或連續使用3個月,否則經濟上很難過關。
酶是生物催化劑。活的生物體利用它們來加速體內的
化學反應。如果沒有酶,生物體內的許多化學反應就會進行得很慢,難以維持生命。大約在37℃的温度中(人體的温度),酶的
工作狀態是最佳的。如果温度高於50℃或60℃,酶就會被破壞掉而不能再發生作用。因此,利用酶來分解衣物上的
污漬的生物洗滌劑,在低温下使用最有效。
舉例:
[3]
對於H2O2分解為水和氧氣的反應,
活化能為74kJ/mol;若用I-催化,活化能為59kJ/mol;若用
酶催化,活化能為25kJ/mol。可見生物催化劑效果之明顯。
- 參考資料
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1.
閆鵬飛.精細化學品化學:化學工業出版社,2004年
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2.
朱聖庚 徐長法.生物化學:高等教育出版社,2017
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3.
張祖德.無機化學:中國科學技術大學出版社,2008:150