Катлинский, Сазыкин. Курс лекций по биотехнологии

 
53
Лекция 8. 
 
ИНЖЕНЕРНАЯ ЭНЗИМОЛОГИЯ, КОТОРАЯ ОСНОВАНА НА 
ИММОБИЛИЗОВАННЫХ БИООБЪЕКТАХ: ФЕРМЕНТАХ И ЦЕЛЫХ 
КЛЕТКАХ 
 
План лекции 
1.   Ферменты 
1.1. Определение ферментов 
1.2. Классификация ферментных реакций 
1.3. Ограничения применения ферментов в биотехнологии 
2.    Иммобилизация ферментов 
2.1  Определение иммобилизации 
2.2. Преимущества иммобилизованных ферментов 
2.3. Методы иммобилизации ферментов 
2.4. Иммобилизация клеток микроорганизмов 
2.5. Иммобилизация животных и растительных клеток 
2.6. Носители для иммобилизации ферментов и целых клеток 
2.7. Пути  решения проблем иммобилизации ферментов и целых клеток 
3.    Сочетание  функционирования  биообъекта  с  технологической  операцией 
(таблица) 
4.    Аппаратурное (аппаратное) оформление 
4.1. Типы биореакторов 
5.    Применение иммобилизованных биообъектов при создании лекарственных 
средств на примерах: 
5.1. получения аминокислот 
5.2. получения 6-аминопенициллановой кислоты (6-АПК) 
6.    Биокатализ 
7.    Схема получения иммобилизованной аминоацилазы 
8.   Примеры ферментных препаратов для медицинских целей. 
 
  В  основе  современной  инженерной  энзимологии  лежит  применение 
иммобилизованных  ферментов  и  ферментных  систем.  Вспомним  природу 
самих ферментов. 
   Ферменты – это  катализаторы  биологического  происхождения.  Наиболее 
ценные  свойства  ферментов – это  высокая  активность  и  специфичность 
(селективность)  действия.  Живые  организмы  содержат  сотни  и  тысячи 
ферментов,  основная  функция  которых  заключается  в  регуляции  практически 

 
54
всех  химических  реакций,  определяющих  жизнедеятельность  организма. 
Приведем классификацию ферментативных реакций. Это: 
1.  окисление и восстановление 
2.  перенос функциональных групп от одних молекул на другие 
3.  гидролиз 
4.  реакции с участием двойных связей 
5.  изомеризация, или структурные изменения в пределах одной молекулы 
6.  синтез сложных соединений (обычно с энергетическими затратами). 
   У ферментов сложное пространственное строение, включающее определенную 
комбинацию  химических  групп.  Имеются  сведения,  что  в  природе  обнаружено 
свыше трех тысяч разных специфических ферментов. 
   Однако,  технологическое  применение  ферментов  имеет  ограничения  по  
следующим причинам: 
1.  большая    затрата  труда  на  отделение  от  исходных  агентов  (как  правило 
ферменты используются однократно) 
2.  неустойчивость (лабильность ферментов при хранении) 
3.  большая  затрата  труда  на  очистку  ферментов,  что  определяет  высокую 
стоимость их производства. 
  Сравнительно недавно (несколько десятков лет назад) четко определились пути 
преодоления 
этих 
трудностей. 
Эти 
пути 
связаны 
с 
получением 
иммобилизованных ферментов и иммобилизованных клеток микроорганизмов. 
   Приведем определение иммобилизации. 

жүктеу/скачать 2.51 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: