КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Иммобилизованные ферменты
Общая характеристика Множественные молекулярные формы ферментов Участие множественных молекулярных форм ферментов в регуляции метаболизма можно проиллюстрировать на примере синтеза аминокислот у бактерий. У Е. coli аспартаткиназная реакция предшествует синтезу трех аминокислот: треонина, лизина, метионина. Имеются три изоэнзима аспартаткина-зы (АК-1, АК-2 и АК-3), которые по принципу обратной связи ингибируются соответствующими аминокислотами. Вообще регуляция метаболизма изофер-ментами основана на различии их некоторых свойств, влияющих на скорости каталитического процесса
Различия свойств изоферментов, влияющих на скорости ферментных реакций
Известны случаи, когда два изоэнзима одного фермента катализируют разнонаправленную ферментативную реакцию. Например, один из изоэнзи-мов лактатдегидрогеназы катализирует реакцию образования лактата из пиру-вата, а другой — образование пирувата из лактата. ПРИМЕНЕНИЕ ФЕРМЕНТОВ
Ферменты в течение многих лет применяются в различных областях практической деятельности человека: в кожевенной, пищевой, текстильной, фармацевтической и других отраслях промышленности, а также в медицине, сельском хозяйстве, химическом синтезе. Эффективность действия ферментов многократно выше по сравнению с химическими катализаторами, однако их промышленное применение затруднено из-за неустойчивости при хранении и температурных воздействиях. Кроме того, многократное применение ферментов практически невозможно в связи с технологическими трудностями их отделения от продуктов реакции.
Новые возможности открылись перед прикладной энзимологией в связи с созданием иммобилизованных ферментов. Термин иммобилизованные ферменты был впервые применен в 1971 г. на первой конференции по инженерной энзимологии в США и в настоящее время получил повсеместное распространение. Иммобилизация означает взаимодействие ферментов или их активных фрагментов с растворимыми или нерастворимыми носителями, в результате чего происходит ограничение движения ферментов в пространстве. Иммобилизованные ферменты имеют ряд преимуществ при использовании их в практических целях. Основными из них являются: • значительное увеличение стабильности ферментов; • возможность остановки реакции в любой момент времени; • многократное использование биокатализатора; • получение продукта реакции, не загрязненного ферментом; • проведение непрерывного процесса, например, в проточных колоннах; • целенаправленное изменение свойств фермента (оптимуму рН и температуры, специфичности и др.) для оптимизации каталитического процесса. Для получения иммобилизованных ферментов используют многочисленные носители различной природы. Носители должны быть устойчивы к воздействию химических и биологических факторов, иметь высокую проницаемость для ферментов и субстратов, а также легко переходить в активированное состояние. Органические полимерные носители разделяют на природные и синтетические. К природным носителям относятся полисахариды, белки и липиды. Наиболее часто для иммобилизации на основе полисахаридов используют агарозу, целлюлозу, декстран и их производные. Целлюлоза, представляющая собой поли-1,4-|3-0-глюкопироназил-В-глюкопиранозу, высоко гидрофильна, легко активируется и поэтому часто используется в качестве носителя.
Нередко для целей иммобилизации используют хитин, представляющий собой целлюлозу, в которой СН2ОН-группа заменена ацетамидным остатком. Из других носителей полисахаридной природы можно отметить декстран (поли- 1,6-а-о-глюкопиранозил-о-глюкопираноза), представляющий собой разветвленный полисахарид микробного происхождения. Гели на основе декст-рана, сшитые эпихлоргидрином, выпускаются под названием «сефадексы» и имеют самостоятельное значение в качестве носителей для выделения и очистки различных веществ. Агароза (поли-(3-галактопиранозил-3,6-ангидро-а-Ь-галактопираноза) также часто используется в качестве носителя для иммобилизации. Белки как носители представляют наибольший интерес для использования в медицине, однако необходимо учитывать высокую иммуногенность и быструю их деградацию при применении in vivo. Наиболее часто для иммобилизации ферментов применяют фибриллярные белки, например кератин и коллаген. К синтетическим полимерным носителям относятся полимеры на основе стирола, производные акриловой кислоты, а также полиамидные носители. Ферменты находят разнообразное применение в различных отраслях промышленности, а также в медицине, например: • в медицине — в качестве противовоспалительных, тромболитических и фибринолитических препаратов; • в химии — в качестве катализаторов при проведении различных технологических процецсов; • в фармации — при анализе лекарственных веществ белковой природы; • в промышленности — в качестве активных компонентов стиральных и моющих средств, в дубильных процессах, в пищевых производствах, например при обработке мяса.
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 1138; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |