Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
ФЕРМЕНТЫ – высокоспециализированный класс веществ белковой природы, обладающих
Содержание
- 1. ФЕРМЕНТЫ – высокоспециализированный класс веществ белковой природы, обладающих
- 2. СВОЙСТВА ФЕРМЕНТОВОтличаются высокой специфичностью действия в отношении
- 3. СТРОЕНИЕ ФЕРМЕНТОВпростыеф е р м е н
- 4. АКТИВНЫЙ ЦЕНТР ФЕРМЕНТАКаталитическийцентрСвязывающий центр Аллостерический центр
- 5. КЛАССИФИКАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ
- 6. КЛАССИФИКАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ
- 7. КЛАССИФИКАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ
- 8. Энзимология – наука о ферментах, изучающая структурную
- 9. ЗНАЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ
- 10. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФЕРМЕНТОВ В БИОТЕХНОЛОГИИ
- 11. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФЕРМЕНТОВ В БИОТЕХНОЛОГИИ
- 12. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФЕРМЕНТОВ В БИОТЕХНОЛОГИИ
- 13. ИСТОЧНИКИ ФЕРМЕНТОВМИКРООРГАНИЗМЫРАСТЕНИЯЖИВОТНЫЕДля выделения ферментов используются те природные
- 14. СЫРЬЕ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯПоджелудочная железа, слизистые оболочкикишечника свиней, сычуги крупного рогатого скота, молочных телят, семенники половозрелых животных.
- 15. ПРОИЗВОДСТВО ФЕРМЕНТОВ ИЗ СЫРЬЯ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯВысушиваниеХимическая обработка(настаивание,
- 16. ПРОИЗВОДСТВО ФЕРМЕНТОВ ИЗ СЫРЬЯ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯПепсин
- 17. СЫРЬЕ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯВ качестве растительногосырья используются всеорганы
- 18. ЭТАПЫ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРМЕНТОВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯФракционная очистка
- 19. ПРОИЗВОДСТВО ФЕРМЕНТОВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
- 20. МИКРООРГАНИЗМЫ – ИСТОЧНИК ФЕРМЕНТОВДля производства ферментных препаратов
- 21. СТАДИИ ПРОИЗВОДСТВА КЛЕТОК МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ СПОСОБОМ1 СТАДИЯ2 СТАДИЯ3
- 22. ПРОИЗВОДСТВО ФЕРМЕНТОВ НА ОСНОВЕ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО СИНТЕЗА
- 23. Инженерная энзимология -отрасль белковой инженерии, которая
- 24. Ферменты, искусственно связанные с нерастворимым носителем, но
- 25. ПРЕИМУЩЕСТВА ИММОБИЛИЗОВАННЫХ ФЕРМЕНТОВЛегко отделяются от реакционной
- 26. ПРЕИМУЩЕСТВА ИММОБИЛИЗОВАННЫХ КЛЕТОКВ клетке ферменты находятся в
- 27. ПРИМЕНЕНИЕ ИММОБИЛИЗОВАННЫХ КЛЕТОКЗакрепленные клеткиБиотрансформация
- 28. ЗАДАЧИ ИНЖЕНЕРНОЙ ЭНЗИМОЛОГИИТрансформация структуры активного центра фермента.Моделирование
- 29. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПРОИЗВОДСТВА С ПРИМЕНЕНИЕМ ИММОБИЛИЗО- ВАННЫХ ФЕРМЕНТОВ
- 30. ПОЛУЧЕНИЕ ГЛЮКОЗО-ФРУКТОЗНЫХ СИРОПОВАктуальность:фруктоза на 60-70% слаще глюкозы,
- 31. ПОЛУЧЕНИЕ L-АМИНОКИСЛОТ ИЗ РАЦЕМИЧЕСКИХ СМЕСЕЙАктуальность: аминокислоты необходимы
- 32. ПОЛУЧЕНИЕ L- АСПАРАГИНОВОЙ КИСЛОТЫАктуальность:Аспарагиновая кислота широко применяется
- 33. ПОЛУЧЕНИЕ L-АЛАНИНААктуальность:L- аланин широко используется в
- 34. ПОЛУЧЕНИЕ L-ЯБЛОЧНОЙ КИСЛОТЫАктуальность:Яблочная кислота широко применяется
- 35. ПОЛУЧЕНИЕ 6-АПКАктуальность:6- аминопенициллановая кислота являетсяисходным соединением для получения полусинтетических аналогов природных пенициллинов.+ПЕНИЦИЛЛИНАМИДАЗАE.coliферментБензилпенициллин6 -АПК
- 36. Иммобилизованные полиферментные системыВ последние годы получено немало
- 37. Первая искусственная биферментная система, основанная на иммобилизованных
- 38. К настоящему времени описано несколько десятков иммобилизационных
- 39. НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФЕРМЕНТОВ В МЕДИЦИНЕ1. Лекарственные
- 40. Благодарю за внимание !!!
- 41. Скачать презентанцию
СВОЙСТВА ФЕРМЕНТОВОтличаются высокой специфичностью действия в отношении химической природы субстрата и типа реакции.Для каждого фермента характерна специфическая последовательность расположения аминокислотных остатков и пространственная конформация.Активность ферментов в клетках строго контролируется как на
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1ФЕРМЕНТЫ – высокоспециализированный класс веществ белковой природы, обладающих каталитической активностью
Молекулярная
масса составляет от десятков тысяч до нескольких миллионов дальтон
Слайд 2СВОЙСТВА ФЕРМЕНТОВ
Отличаются высокой специфичностью действия в отношении химической природы субстрата
и типа реакции.
Для каждого фермента характерна специфическая последовательность расположения аминокислотных
остатков и пространственная конформация.Активность ферментов в клетках строго контролируется как на генетическом уровне, так и посредством определенных низкомолекулярных соединений: субстратов и продуктов реакции.
Слайд 3СТРОЕНИЕ ФЕРМЕНТОВ
простые
ф е р м е н т ы
сложные
Полипептид-
ная цепь АК
Гидролитические ферменты:
пепсин, трипсин, папаин,
уреаза и др.
апофермент
кофактор
кофермент
полипептидная
цепь
небелковый
компонент
гидролиз
В1,В2,В6,РР
Слайд 8Энзимология – наука о ферментах, изучающая структурную макромолекулярную организацию ферментов и
природу химических взаимодействий, лежащих в основе ферментативного катализа.
Основные направления
общая
молекулярная
медицинская
прикладная
инженерная
Слайд 9ЗНАЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ
ФЕРМЕНТОВ
ФЕРМЕНТЫ
Системы
диагностики
Кинетика реакций
Биосинтез
Бактериальной брожение
Врожденные
нарушения обмена
Клеточный
метаболизм
Физиологическая
регуляция
Генетический
аппарат
Превращение
энергии
Медицина
Фармакология
Отрасли
промышленности
Превращение целлюлозы
Биоэлектрокатализ
Биотрансформация
Экология
Слайд 13ИСТОЧНИКИ ФЕРМЕНТОВ
МИКРООРГАНИЗМЫ
РАСТЕНИЯ
ЖИВОТНЫЕ
Для выделения ферментов используются те природные объекты, в которых
содержание
искомого энзима составляет не менее 1%
Слайд 14СЫРЬЕ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
Поджелудочная железа, слизистые оболочки
кишечника свиней, сычуги крупного рогатого
скота, молочных телят, семенники половозрелых животных.
Слайд 15ПРОИЗВОДСТВО ФЕРМЕНТОВ
ИЗ СЫРЬЯ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
Высушивание
Химическая обработка
(настаивание, экстракция)
Выделение ферментной массы
(высаливание, осаждение)
Отделение
ферментной массы
от раствора
Измельчение
тканей
с целью
разрушения
клеток
Стандартизация
Измельчение
Слайд 16 ПРОИЗВОДСТВО ФЕРМЕНТОВ
ИЗ СЫРЬЯ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
Пепсин Трипсин
Амилаза Нуклеазы
Пепсин ЭластазаТрипсинАмилаза, липазы
Нуклеазы
Коллагеназа Рибонуклеаза
Ингибитор протеиназ,ά-химотрипсин
Гиалуронидаза
СЛИЗИСТАЯ
ОБОЛОЧКА ЖКТ
ПОДЖЕЛУДОЧНАЯ
ЖЕЛЕЗА
СЕМЕННИКИ
ЛЕГКИЕ
ТКАНЬ СЕРДЦА
Ингибитор протеиназ
Цитохром С
НАТУРАЛЬНЫЙ
ЖЕЛУДОЧНЫЙ СОК
СОБАК И
ЛОШАДЕЙПепсин
БЕЛОК КУРИНЫХ
ЯИЦ
Лизоцим
Слайд 17СЫРЬЕ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
В качестве растительного
сырья используются все
органы растений.
Семена растений богатые
белками могут сохранять
ферментативную активность
на протяжении многих лет.
Недостаток растительного
сырья
– сезонность его заготовки, неодинаковое
содержание ферментов в
различных частях растения.
Слайд 18ЭТАПЫ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРМЕНТОВ
ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
Фракционная очистка
(орг.растворители, соли)
Тонкая очистка
(хроматография)
Экстракция
экстрагенты: вода,водные растворы органических
растворителей, растворы кислот, щелочей,
нейтральныхсолей, буферные растворы
Измельчение сырья с целью разрушения клеток
Очистка экстракта от сопутствующих компонентов
(кислотная и температурная денатурация, методы
осаждениядиализ через мембраны
Разделение и
концентрация
Кристаллизация
ферментов
Слайд 20МИКРООРГАНИЗМЫ – ИСТОЧНИК ФЕРМЕНТОВ
Для производства ферментных препаратов используются преимущественно культуры
плесневых
грибов, дрожжей, актиномицетов; мицелляльные грибы родов Aspergillus, Penicillium, Rhizopus; бактерии
рода Bacillus, E.coli.
Слайд 21СТАДИИ ПРОИЗВОДСТВА КЛЕТОК МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ
СПОСОБОМ
1 СТАДИЯ
2 СТАДИЯ
3 СТАДИЯ
Обработка культуральной жидкости
4
СТАДИЯ
1) Подготовка среды для культивирования
2) Приготовление посевного материала
Процесс ферментации
Выделение и очистка фермента
5 СТАДИЯ
Готовая продукция, кристаллизация
Слайд 23Инженерная энзимология -отрасль белковой инженерии, которая занимается изменением первичной структуры
природной молекулы фермента посредством химической модификации самого энзима или его
гена.Получила свое развитие в 60гг. ХХ века.
Способствует развитию прикладной энзимологии.
В основе лежит применение иммобилизованных
ферментов.
Слайд 24Ферменты, искусственно связанные с нерастворимым носителем, но сохраняющие при этом
свои каталитические свойства называют
иммобилизованными ферментами
1916 г. - сахароза,
сорбированная на угле 1953 г. - впервые осуществлено связывание ферментов с нерастворимым носителем1971г.- на первой конференции по инженерной энзимологии узаконен термин
«иммобилизованные ферменты»
Слайд 25ПРЕИМУЩЕСТВА
ИММОБИЛИЗОВАННЫХ ФЕРМЕНТОВ
Легко отделяются от реакционной среды.
Могут использоваться многократно.
Обеспечивают непрерывность
каталитического процесса.
В тысячи раз стабильнее свободных энзимов.
Обеспечивают высокую экономичность, эффективность
и конкурентоспособность производственных технологий.
Слайд 26ПРЕИМУЩЕСТВА
ИММОБИЛИЗОВАННЫХ КЛЕТОК
В клетке ферменты находятся в наиболее естественном окружении, что
положительно сказывается на их термостабильности и операционной стабильности.
В некоторых случаях
применение иммобилизованных клеток становится единственным приемлемым вариантом, т.к. выделенные ферменты утрачивают свою каталитическую активность.Создают возможность использования мультимолекулярных ферментных систем.
Отпадает необходимость выделения и очистки.
Слайд 27ПРИМЕНЕНИЕ
ИММОБИЛИЗОВАННЫХ КЛЕТОК
Закрепленные
клетки
Биотрансформация органических соединений
Гидролиз сложных эфиров
Разделение
рацемическихз смесей
Создание фотоэлектрических преобразователей
Добавление антибиотиков
Дефицит фитогормонов
Слайд 28ЗАДАЧИ
ИНЖЕНЕРНОЙ ЭНЗИМОЛОГИИ
Трансформация структуры активного центра фермента.
Моделирование субстратной специфичности и физико-химических
свойств фермента.
Конструирование катализаторов с заданными свойствами. Разработка основ их применения.
Методы
стабилизации и иммобилизации ферментов.Прогрессивные методы выделения ферментов.
Слайд 29ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПРОИЗВОДСТВА
С ПРИМЕНЕНИЕМ ИММОБИЛИЗО-
ВАННЫХ ФЕРМЕНТОВ И КЛЕТОК
Получение глюкозо-фруктозных сиропов.
Получение оптически
активных
L-аминокислот из их рацемических смесей.Синтез L-аспарагиновой кислоты из фумарата аммония.
Синтез L-аланина из L-аспарагиновой кислоты.
Синтез L-яблочной кислоты из фумаровой кислоты.
Получение 6-аминопенициллановой кислоты.
Слайд 30ПОЛУЧЕНИЕ ГЛЮКОЗО-ФРУКТОЗНЫХ СИРОПОВ
Актуальность:
фруктоза на 60-70% слаще глюкозы,
усвоение фруктозы не
связано
с участием инсулина
применение в диетологиине кристаллизуется пищевая промышленность
ГЛЮКОИЗОМЕРАЗА
Aspergillus
Streptomyces
Глюкоза
Фруктоза
Слайд 31ПОЛУЧЕНИЕ L-АМИНОКИСЛОТ ИЗ РАЦЕМИЧЕСКИХ СМЕСЕЙ
Актуальность: аминокислоты необходимы для решения задач
медицины, пищевой промышленности, биотехнологических производств. Аминокислоты существуют в форме двух
оптических изомеров L- и D -Человеческий организм усваивает только L-формы АК (исключения: метионин и глицин).В результате химического синтеза образуется рацемическая смесь АК, т.е. смесь L- и D-форм, которая подлежит разделению в связи с указанными особенностями.N-ацил-D-L-АК
L-АК
N-ацил-D-АК
Рацемизация при нагревании
АМИНОАЦИЛАЗА
Слайд 32ПОЛУЧЕНИЕ
L- АСПАРАГИНОВОЙ КИСЛОТЫ
Актуальность:
Аспарагиновая кислота широко применяется в пищевой промышленности (в
сочетании с глицином) для придания продуктам различных оттенков кислого или
сладкого вкуса.НООС–НС=СН–СООNH4
НООС–СН2–СН–СООН
І
NH2
Фумарат аммония
L-аспарагиновая к-та
АСПАРТАТ-NH3-ЛИАЗА
E.COLI
ФЕРМЕНТ
Слайд 33ПОЛУЧЕНИЕ L-АЛАНИНА
Актуальность:
L- аланин широко используется в пищевой
промышленности в качестве
усилителя вкуса
и аромата.
Декарбоксилирование L-аспарагиновой кислоты:НООС–СН2–СН–СООН
І
NH2
Н3С–СН–СООН
І
NH2
+ CO2
Аспартат-β-
-декарбоксилаза
Pseudomonas lacunhae
Alcaligenes faecalis
Achromobacter pestifier
Слайд 34ПОЛУЧЕНИЕ
L-ЯБЛОЧНОЙ КИСЛОТЫ
Актуальность:
Яблочная кислота широко применяется в
пищевой и фармацевтической
промышленности
в качестве заменителя лимонной кислоты в
продуктах питания и лекарственных
препаратах.НООС–НС=СН–СООH + НОН
НООС–СН2–СН–СООН
І
ОH
ФУМАРАТ-
ГИДРАТАЗА
Фумаровая кислота
Яблочная кислота
Слайд 35ПОЛУЧЕНИЕ 6-АПК
Актуальность:
6- аминопенициллановая кислота является
исходным соединением для получения
полусинтетических аналогов
природных
пенициллинов.
+
ПЕНИЦИЛЛИНАМИДАЗА
E.coli
фермент
Бензилпенициллин
6 -АПК
Слайд 36Иммобилизованные полиферментные системы
В последние годы получено немало доказательств того, что
многие ферменты в клетках работают в виде структурно и кинетически
единых комплексов. В них проходит цепь последовательных процессов, когда продукт первого фермента является субстратом для второго фермента. В полиферментных комплексах активность каждой компоненты, как правило, превышает активность изолированного фермента в гомогенном растворе.
Слайд 37Первая искусственная биферментная система, основанная на иммобилизованных ферментах, была создана
К. Мосбахом (1970). Гексокиназу и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназу ковалентно присоединяли к носителю;
они последовательно перерабатывали глюкозу в глюкозо-6-лактон-6-фосфат. По сравнению с системой двух ферментов в растворе эффективность возросла на 40-140%; при этом исчезал индукционный период в активности глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (второго фермента в последовательности).
Слайд 38К настоящему времени описано несколько десятков иммобилизационных систем, в которых
согласованно действуют два, три, четыре и большее число ферментов. Все
они выигрывают в эффективности по сравнению с ферментами в растворе за счет того, что вблизи активного центра второго (третьего и т.д.) фермента очень быстро достигается стационарная концентрация его субстрата
Слайд 39НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
ФЕРМЕНТОВ В МЕДИЦИНЕ
1. Лекарственные препараты
2. Перевязочный материал
3. Энзимодиагностика
4. Лабораторные исследования
5. Способы детекции
в тест-системах
6. Гемосорбция, лимфосорбция
7. Гемодиализ,
«искусственная почка»
8. Аналитические биодатчики
9. ЭИФ, ЭИФТ
10. Биопротезирование
