Ô nhiễm rác thải nhựa hiện nay đang là vấn đề nan giải toàn cầu

Ô nhiễm rác thải nhựa hiện nay đang là vấn đề nan giải toàn cầu do loại rác thải này không phân hủy hoặc có thời gian phân hủy dài hàng trăm năm. Hình 7.1 mô phỏng mong muốn của các nhà khoa học tìm ra loại sinh vật có khả năng phân hủy hoặc tái tạo rác thải nhựa. Năm 2005, Rudolf Muller và cộng sự lần đầu tiên báo cáo về cutinase, một enzyme ngoại bào từ xạ khuẩn ưa nhiệt Thermobifida fusca có khả năng thủy phân nhựa tổng hợp từ dầu mỏ (PET – polyethylene terephthalate). Từ đó đến nay, cutinase đã được phát hiện ở nhiều vi sinh vật khác nhau. Làm thế nào để ứng dụng được enzyme cutinase trong thực tiễn? Nêu các cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ enzyme.

Giải Chuyên đề Sinh học 10 Bài 7: Cơ sở khoa học và một số thành tựu của công nghệ enzyme

Mở đầu trang 45 Chuyên đề Sinh học 10: Ô nhiễm rác thải nhựa hiện nay đang là vấn đề nan giải toàn cầu do loại rác thải này không phân hủy hoặc có thời gian phân hủy dài hàng trăm năm. Hình 7.1 mô phỏng mong muốn của các nhà khoa học tìm ra loại sinh vật có khả năng phân hủy hoặc tái tạo rác thải nhựa. Năm 2005, Rudolf Muller và cộng sự lần đầu tiên báo cáo về cutinase, một enzyme ngoại bào từ xạ khuẩn ưa nhiệt Thermobifida fusca có khả năng thủy phân nhựa tổng hợp từ dầu mỏ (PET – polyethylene terephthalate). Từ đó đến nay, cutinase đã được phát hiện ở nhiều vi sinh vật khác nhau. Làm thế nào để ứng dụng được enzyme cutinase trong thực tiễn? Nêu các cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ enzyme.

Lời giải:

- Để ứng dụng được enzyme cutinase trong thực tiễn, cần sử dụng công nghệ enzyme để sản xuất các chế phẩm sinh học chứa enzyme này rồi phổ biến lợi ích, cách sử dụng của các chế phẩm này vào đời sống.

- Các cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ enzyme:

(1) Enzyme là chất xúc tác sinh học, có nguồn gốc từ sinh vật.

(2) Enzyme có thể hoạt động bên ngoài tế bào và cơ thể sống trong điều kiện gần với điều kiện trong tế bào sinh vật đó.

(3) Enzyme xúc tác chuyển hóa đặc hiệu một hoặc một nhóm cơ chất thành sản phẩm.

(4) Phần lớn các chế phẩm enzyme hiện nay được sản xuất từ vi sinh vật do chúng có khả năng sinh trưởng nhanh, dễ điều khiển các hoạt động sinh tổng hợp protein.

(5) Enzyme 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 trở thành xu thế của công nghệ enzyme hiện đại, giúp phục vụ điều kiện công nghiệp khác nhau.

(6) Enzyme được ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau có chất lượng và các đặc tính khác nhau.