Тема 9. Инженерная энзимология. Иммобилизация ферментов.

Цель: углубить знания по инженерной энзимологии. Иммобилизация ферментов. Классификация носителей для ферментов. Методы иммобилизации ферментов.

Задачи обучения:

- углубить и закрепить знания по теме занятия;

- проверить эффективность и результативность самостоятельной работы студентов над учебным материалом.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Н.К.Жакирова, Т.Б.Байзолданов, З.Б.Сакипова. Основы фармацевтической биотехнологии, Уч. пособие, Алматы КазНМУ,Эверо, 2005 – 223 с.

2. Т.П. Прищеп, В.С. Чучалин, К.Л. Зайков, Л.К. Михалева, Л.С. Белова «Основы фармацевтической биотехнологии.» Уч. пособие 2005 – 252 с.

3. Биотехнология Уч. пособие (под редакцией Н.С. Егорова) – М. 1987.

5. Биотехнология. Ю.О. Сазыкин, С.Н. Орехов, И.И. Чакалева – М.: «Академия», 2007. – С.3-8; 14-24.

6. Фармацевтическая биотехнология: рук. к практ. занятиям: учеб. пособие / С.Н. орехов; под ред. В.А. Быкова, А.В. катлинского. – м.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. – С. 7-21.

б) Дополнительная:

5. Биотехнология микробного синтеза (Под ред. Бекера М.Е.) – Рига – 1980.

6. Биотехнология. Принципы и применение. Пер. с англ. / Под ред. И. Хиггинса, Д. Беста, Дж. Джонса. - М.: Мир. - 1988, 480 с.

Решите задачи.

Задача № 1.

Ферменты — биологические катализаторы биохимических реакций в живых клетках.

1. Назовите основные свойства ферментов, сравните со свойствами небиологических катализаторов.

2. Активный и аллостерический центр фермента.

3. Биообъекты-биокатализаторы.

4. Классификация ферментов и катализируемых реакций.

Задача № 2.

Фермент липаза почти не синтезируется грибом Asp.awamori на среде без индуктора, добавление жира кашалота усиливает биосинтез фермента в сотни раз. При добавлении же в среду крахмала и при полном исключении минерального фосфора интенсивно синтезируется фосфатаза.

1. Какие факторы, влияющие на биосинтез ферментов, ВЫ знаете?

2. Что произойдет при биосинтезе aльфа-амилазы культурой Asp.oryzae в случае замены сахарозы (как источника углерода) на крахмал, добавления солодового экстракта (из проросших семян злаковых), или при повышении концентрации основных элементов питательной среды на 50%?

3. Какими двумя способами может быть определен оптимальный состав питательной среды для каждого продуцента?

4. Каким образом и для чего принято определять активность ферментного препарата?

5. Какой класс ферментов зависимости от катализируемых реакций составляет основную часть среди ферментов, получаемых промышленным способом?

Задача № 3.

Поверхностный метод культивирования продуцентов ферментов.

а. При поверхностном методе культура растет на поверхности твердой или жидкой питательной среде? За счет чего обеспечивается аэрация при этом способе?

б. Основные преимущества поверхностной культуры.

в. Виды посевного материала при поверхностном культивировании продуцентов ферментов.

г. Схема очистки при поверхностном культивировании продуцентов ферментов.

д. Стандартизация ферментного препарата, определение.

Задача №4.

Рассмотрим процесс биотрансформации дигитоксина в дигоксин за счет дегидроксилирования углерода-12.

1. Применяются ли при этом иммобилизованные ферменты? Биообъект-биокатализатор, источники получения

2. Цели и преимущества использования иммобилизованных клеток растений в качестве биокатализатора в данном процессе

3. Реакции, катализируемые биокатализатором

4. Носители для иммобилизации. Методы имобилизации биокатализатора

5. Виды биореакторов для процесса с применением иммобилизованного биокатализатора.

Задача №5.

Ферменты - вещества белковой природы и поэтому неустойчивы при хранении. Кроме того, ферменты не могут быть использованы многократно из-за трудностей в отделении их от реагентов и продуктов реакции. В 1916 году Дж.Нельсон и Е.Гриффин адсорбировали на угле инвертазу и показали, что она сохраняет в таком виде каталитическую активность.

1. Изобретение какого процесса воздействия на ферменты с целью повышения их устойчивости и возможности многократного применения произошло в 1916г?

2. Преимущества иммобилизованных ферментов перед нативными.

3. Основные к требования носителям для получения иммобилизованных ферментов.

4. Классификация носителей для получения иммобилизованных ферментов.

5. Перечислите наиболее распространенные носители из класса углеводов, известные вам. Назовите основные достоинства и недостатки белков в качестве носителей для иммобилизации ферментов, наиболее часто применяемые с этой целью белки.

Задача № 6.

Ощутимый вклад процессы иммобилизации ферментов и клеток внесли в тонкий органический синтез, в анализ, в медицину, в процессы конверсии энергии, в пищевую и фармацевтическую промышленности.

1. Общие направления и достижения применения иммобилизованных ферментов в пищевой промышленности.

2. Общие направления и достижения применения иммобилизованных ферментов в медицине.

3. Преимущества иммобилизованных клеток перед иммобилизованными ферментами, перед свободными клетками.

4. Какие клетки подходят для иммобилизации? Одностадийные и полиферментные реакции.

5. Химические и физические методы иммобилизации клеток, возможности применения.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: