ПР 9-10. Иммобилизация ферментов Общая характеристика иммобилизованных ферментов

• Название: Иммобилизация ферментов Общая характеристика иммобилизованных ферментов
• Дата: 15.04.2022
• Размер: 292.66 Kb.
• Имя файла: ПР 9-10.pptx
• Тип: Документы; #475679

Иммобилизация ферментов

- Общая характеристика иммобилизованных ферментов

- Классификация носителей для ферментов

- Методы иммобилизации ферментов

- Применение иммобилизованных ферментов

Проблемы ферментов

неустойчивы при хранении, чувствительны к тепловым воздействиям, не могут быть использованы многократно из-за трудностей в отделении их от реагентов и продуктов реакции.

термин «иммобилизованные ферменты» узаконен в 1971 году, и означает любое ограничение свободы передвижения белковых молекул в пространстве

Преимущества иммобилизованных ферментов перед нативными предшественниками:

1. Гетерогенный катализатор легко отделим от реакционной среды.
2. Ферментативный процесс с использованием иммобилизованных ферментов можно проводить непрерывно.
3. Модификация фермента целенаправленно изменяет его свойства.
4. Можно регулировать каталитическую активность иммобилизованных ферментов путем изменения свойств носителя действием физических факторов.


К носителям предъявляются следующие требования (Дж.Порат, 1974):
высокая химическая и биологическая стойкость;
высокая химическая прочность;
достаточная проницаемость для фермента и субстратов, пористость, большая удельная поверхность;
возможность получения в виде удобных в технологическом отношении форм (гранул, мембран);
легкая активация;
высокая гидрофильность;
невысокая стоимость.

Носители для ферментов

органические носители (как низко-, так и высокомолекулярные)

полисахаридные

белковые

липидные

природные

синтетические

полиметиленовые

полиамидные

полиэфирные

наиболее широко используются природные полисахариды и синтетические носители полиметильного типа

Наиболее часто для иммобилизации используются такие полисахариды, как целлюлоза, декстран, агароза и их производные

Целлюлоза гидрофильна, имеет много гидроксильных групп, что позволяет модифицировать её, замещая эти группы.
Для увеличения механической прочности целлюлозу гранулируют путем частичного гидролиза, в результате которого разрушаются аморфные участки. На их место для сохранения пористости между кристаллическими участками вводят химические сшивки.
Гранулированную целлюлозу довольно легко превратить в различные ионообменные производные

Белки – носители ферментов

Достоинства:

вместительны,

способны к биодеградации,

могут применяться в качестве тонкой (толщиной 80 мкм) мембраны,

иммобилизацию ферментов на белковых носителях можно проводить как в отсутствие, так и в присутствии сшивающих агентов.

Недостатки:

высокая иммуногенность (за исключением коллагена и фибрина).

Наиболее для иммобилизации используются структурные (кератин, фибрин, коллаген), двигательные (миозин) и транспортные (альбумин) белки.

Белки используются и в фундаментальных биологических исследованиях, и в медицине.

полиакриламидный гель (ПАГ)

Полиакриламидный гель устойчив к химическим воздействиям.
Очень интересную группу представляют полиамидные носители. Это группы различных гетероцепных полимеров с повторяющейся амидной группой -С(О)-NH-.
Например, полимеры на основе N-винилпирролидона используются для получения иммобилизованных ферментов, способных медленно распадаться в организме.
Кроме того, они биологически инертны, что особенно важно при использовании в медицинских целях.

Методы иммобилизации ферментов