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正文內(nèi)容

20xx年醫(yī)學(xué)專題—第2章-酶與細(xì)胞的固定化(編輯修改稿)

2024-11-16 00:28 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 āo)狀的高分子化合物中加入酶和微生物再將之凝膠化的方法。,第五十一頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,例如(l236。r): 瓊脂糖包埋法是,將1%一2.5%的瓊脂糖加熱溶解后冷至37—38℃,與一定量動(dòng)物細(xì)胞混合后.分布于石蠟油中.使溫度由37℃降至10℃左右,可得到直徑為0.1—0.3mm的微球狀固定化細(xì)胞,用于單克隆抗體、白細(xì)胞介素等的生產(chǎn)。,第五十二頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,2.微囊型: 將酶或微生物包埋在高分子半透膜中的稱為微囊型。其顆粒比網(wǎng)格型小得多,有利于底物和產(chǎn)物的擴(kuò)散,但是反應(yīng)條件要求高,制備成本(ch233。ngběn)也比較高 例如:先用海藻酸鈣包埋動(dòng)物細(xì)胞制成膠粒后,再在外面包一層聚Lys膜,然后放入檸檬酸鈉溶液中去除海藻酸鈣,便可獲得由多聚Lys包埋的動(dòng)物細(xì)胞。,第五十三頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,(3) 脂質(zhì)體(liposome)包埋法,脂質(zhì)體:具有雙層結(jié)構(gòu)和一定包裹空間的微球體,它具有多層囊胞結(jié)構(gòu)(MLV),單層小囊泡(SUV),單層大囊泡(LUV)等三種類型。 特點(diǎn):一定的機(jī)械性能,能定向?qū)⒚傅劝镔|(zhì)攜帶到一定部位然后釋放,具有更大的定向性;比較安全,回收率高。 缺點(diǎn):在包埋過(guò)程發(fā)生(fāshēng)的化學(xué)反應(yīng)同樣會(huì)導(dǎo)致酶的失活。,第五十四頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,問題(w232。nt237。)1,固定化酶有哪些(nǎxiē)方法?它們各有什么特點(diǎn)? 利用結(jié)晶法固定化酶需要載體? 不需要載體的固定化方法包括哪些? 非共價(jià)固定化酶的方法一般不改變酶的共價(jià)結(jié)構(gòu).共價(jià)法固定化酶一定改變酶的共價(jià)結(jié)構(gòu)? 分散法固定化酶就是將酶分散于水溶液中進(jìn)行催化反應(yīng)?,第五十五頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,問題(w232。nt237。)2,如何提高分散法固定化酶的催化效率? 吸附法固定酶,離子交換法固定化酶? 離子交換法所采用的載體應(yīng)該帶有與蛋白質(zhì)相反的電荷?pI6.5的酶在pH8.3環(huán)境中應(yīng)該與什么載體結(jié)合(DEAE或CM纖維素?) 可以進(jìn)行共價(jià)固定化的載體基團(tuán)主要(zhǔy224。o)包括? 可以進(jìn)行共價(jià)固定化的蛋白質(zhì)側(cè)鏈基團(tuán)主要包括?,第五十六頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,問題(w232。nt237。)3,共價(jià)固定化就是將酶直接通過(guò)某種方式共價(jià)連接到載體的功能基團(tuán)(jī tu225。n)上? 針對(duì)芳香氨基有哪些固定化方法?描述重氮偶聯(lián)法的過(guò)程. 重氮偶聯(lián)法基團(tuán)活化時(shí)利用了鹽酸,在很酸條件下進(jìn)行,哪么為什么酶不會(huì)大部分失活? 可以與重氮衍生物結(jié)合的基團(tuán)有哪些? 含有芳香氨基的載體包括哪些? 重氮偶聯(lián)法具有比較高的專一性?,第五十七頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,問題(w232。nt237。)4,異硫氰酸法是針對(duì)什么基團(tuán)的載體(z224。itǐ)進(jìn)行的?基本過(guò)程? 能與蛋白質(zhì)上的什么基團(tuán)連接? 對(duì)多糖類的載體,一般采用什么方法進(jìn)行固定化?溴化氰法的原理?基本過(guò)程如何進(jìn)行? 溴化氰法的優(yōu)缺點(diǎn)? 溴化氰法為什么要加入NaOH? 溴化氰法與酶結(jié)合時(shí)以什么方式為主?,第五十八頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,問題(w232。nt237。)5,包埋法屬于共價(jià)還是非共價(jià)固定化?有什么優(yōu)劣(yōu li232。)? 包埋法的原理及基本種類? 舉例說(shuō)明各種包埋法? 交聯(lián)法常用的交聯(lián)劑是什么? 交聯(lián)法由于不需要活化基團(tuán),所以條件比較溫和,酶活的回收率比較高?,第五十九頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,四.固定化酶的性質(zhì)(x236。ngzh236。),酶的性質(zhì)(x236。ngzh236。)?,第六十頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,(一)固定化后酶活力的變化: 固定化酶的活力一般比天然酶小,專一性也有所變化。 原因可能有: 固定化過(guò)程中,酶分子空間構(gòu)象會(huì)有所變化,甚至影響了活性中心的氨基酸; 固定化后,酶分子空間自由度受到限制(空間位阻),影響到活性中心與底物的定位作用; 內(nèi)擴(kuò)散阻力使底物分子與活性中心接近受阻(sh242。u zǔ); 包埋時(shí)酶被高分子物質(zhì)半透膜包圍,大分子底物不能透過(guò)膜與酶接觸。,第六十一頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,問題(w232。nt237。),固定化后酶的活力一定下降?一般會(huì)下降?原因(yu225。nyīn)是什么?,第六十二頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,(二)固定化對(duì)酶穩(wěn)定性的影響: 在大多數(shù)情況下酶經(jīng)過(guò)(jīnggu242。)固定化后其穩(wěn)定性都有所提高; 表現(xiàn)在:熱穩(wěn)定性提高;對(duì)各種有機(jī)試劑及酶抑制劑的穩(wěn)定性提高;對(duì)不同pH穩(wěn)定性、蛋白酶穩(wěn)定性、貯存穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性都有影響。 有報(bào)道有些固定化酶經(jīng)過(guò)貯藏后,其活性提高了,第六十三頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,問題(w232。nt237。),固定化后酶的活力上升(sh224。ngshēng)了? 固定化后酶的穩(wěn)定性上升了?也可能下降?為什么?,第六十四頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,(三)固定化酶的最適溫度變化: 由于(y243。uy)固定化后酶的熱穩(wěn)定性提高,因此其最適溫度也提高了,這對(duì)于生產(chǎn)上非常有利。,第六十五頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,問題(w232。nt237。),固定化后酶的最適溫度(wēnd249。)上升的主要原因是什么?,第六十六頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,(四)固定化酶的最適pH變化: 固定化酶的最適pH值常常(ch225。ngch225。ng)發(fā)生偏離,主要是微環(huán)境表面 的電荷性質(zhì)的影響.,如何(rh233。)變化?,載體(z224。itǐ)帶正電荷則最適 pH上上升偏低?,第六十七頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,(五)固定化酶的米氏常數(shù)(Km)的變化: 固定化酶的表觀米氏常數(shù)Km值隨載體的帶電性能變化. 當(dāng)酶結(jié)合于中性載體時(shí),由于擴(kuò)散限制造成表觀Km值的上升。 與載體電荷相反的底物在固定化酶微環(huán)境(hu225。nj236。ng)中濃度比整體溶液高,則固定化酶的表觀Km值下降。(一定降低嗎?) 而載體電荷與底物相同,就會(huì)造成固定化酶的表觀Km值顯著增加.,第六十八頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,問題(w232。nt237。),固定化酶的Km值必定大于游離酶? 固定化后Km值上升意味著酶的性質(zhì)(x236。ngzh236。)發(fā)生了變化?,第六十九頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,固定化酶性質(zhì)(x236。ngzh236。)發(fā)生變化的原因:,固定化改變了酶的結(jié)構(gòu)或構(gòu)象; 固定化后酶催化反應(yīng)的空間障礙、擴(kuò)散限制效應(yīng)(xi224。oy236。ng); 載體性質(zhì)引起的分配效應(yīng)及其對(duì)酶和反應(yīng)體系性質(zhì)的影響。,第七十頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,五.影響(yǐngxiǎng)固定化酶性能的因素:,包括:質(zhì)量傳遞效應(yīng)和支持物產(chǎn)生的(靜態(tài)(j236。ngt224。i)的)和反應(yīng)產(chǎn)生的(動(dòng)態(tài)的)質(zhì)子梯度:,第七十一頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,(一)質(zhì)量(zh236。li224。ng)傳遞效應(yīng): 由于空間位阻、離子強(qiáng)度變化或其他因素導(dǎo)致溶質(zhì)在反應(yīng)體系中運(yùn)動(dòng)性能受到影響,這種現(xiàn)象稱質(zhì)量傳遞效應(yīng)。 對(duì)于固定化酶,由于質(zhì)量傳遞效應(yīng)能引起反應(yīng)速率的降低,因此和天然酶相比,其催化效率有所降低。 增強(qiáng)催化效率的一些方法: 降低顆粒大??; 對(duì)于比活力高的酶應(yīng)降低酶的負(fù)載量; 使酶在載體的外部?jī)?yōu)先結(jié)合。,第七十二頁(yè),共一百一十四頁(yè)。,(二)支持物產(chǎn)生的(靜態(tài)的)和反應(yīng)產(chǎn)生的(動(dòng)態(tài)的)質(zhì)子梯度: 靜態(tài)質(zhì)子梯度:由于溶質(zhì)分子的帶電基團(tuán)和載體上的靜電荷相互作用(分配作用)所引起的在固定化酶周圍空間和整個(gè)反應(yīng)體系之間形成的質(zhì)子梯度。 動(dòng)態(tài)質(zhì)子梯度:固定化酶所催化(cuī hu224。)的反應(yīng)釋放質(zhì)子或吸收質(zhì)子,可造成酶周圍環(huán)境中質(zhì)子濃度和反應(yīng)體系中質(zhì)子濃度的差異,這種梯度隨著反應(yīng)的進(jìn)行而不斷變化,受反應(yīng)體系中酸堿緩沖系統(tǒng)的緩沖能力和質(zhì)量傳遞效應(yīng)的影響。動(dòng)態(tài)質(zhì)子梯度對(duì)固定化酶催化(cuī hu224。
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