công nghệ enzyme - tổng quan về enzyme

công nghệ enzyme - tổng quan về enzyme

1CHÖÔNG 2 2Tài liệu tham khảo1. Hóa sinh công nghiệp- Lê Ngọc Tú2. Công nghệ enzyme- Đặng Thị Thu3. Công nghệ enzyme- Nguyễn Trọng Cẩn4. Các tài liệu hóa sinh5. Động học các quá trình xúc tác sinh học- Trần Đình Toại6. Food enzymes- Dominic .W.S. Wong7. Biotechnology, volume 9- G.Reed and T.W. Nagodawithana8. Food biotecnology- R.D. King and P.S.J. Cheetham 3Đề tài seminar•Protease và ứng dụng•Amylase và ứng dụng•Cellulase, pectinase và ứng dụng•Lipase•Enzyme trong ngành bánh kẹo•Enzyme trong chế biến rau quả•Enzyme trong ngành rượu bia•Enzyme trong ngành bột, đường•Enzyme trong ngành thịt, cá•Enzyme trong ngành sữaNgày báo cáo: Chủ nhật, 30/08/2008Chủ nhật, 30/08/2008 4CHẤT XÚC TÁCCHẤT XÚC TÁC - Thay đổi tốc độ phản ứng: dương, âm- Giúp chuyển hóa lượng lớn chất phản ứng- Tỉ lệ chất phản ứng: chất xúc tác lớn- Sau phản ứng: không đi vào sản phẩm cuối, không biến đổi, không thay đổi số lượngHH2 2 + O+ O2 2  HH22OOplatineplatinường bốc cháy, không Đường bốc cháy, không caramel hóa, khi rắc lên caramel hóa, khi rắc lên 1 ít tàn thuốc lá (một số 1 ít tàn thuốc lá (một số muối, oxit vô cơ)muối, oxit vô cơ) 5ENZYME- Khái niệmENZYME- Khái niệm•Chất xúc tác sinh họcChất xúc tác sinh học-Do sinh vật tổng hợpDo sinh vật tổng hợp-Xúc tác phản ứng trong cơ thểXúc tác phản ứng trong cơ thể•Đặc tínhĐặc tính::-Cường lực cao: 1g pepsin, 5kg protein trứng Cường lực cao: 1g pepsin, 5kg protein trứng (2h), 1 (2h), 1 ββ-amylase, 4000 -amylase, 4000 glucosideglucoside-Đặc hiệặc hiệu-Xúc tác mềm= điều kiện bình thường: 30-50Xúc tác mềm= điều kiện bình thường: 30-5000C, C, pH trung tính, áp suất thường. . . .pH trung tính, áp suất thường. . . .•Bản chấtBản chất: : chủ yếu là proteinchủ yếu là protein 6AmylaseAmylase 7Back Back 8TÍNH ĐẶC HIỆU TÍNH ĐẶC HIỆU Chuyển hóa Chuyển hóa 1 hoặc 1 số ít cơ chất1 hoặc 1 số ít cơ chất không tạo không tạo sản phẩm phụsản phẩm phụ Tuyệt đối: 1 cơ chất nhất đònh, vd ureaseTương đối= đặc hiệu liên kết hóa học: lipase: liên kết esterĐặc hiệu nhóm= đặc hiệu liên kết + điều kiện Carboxypeptidase: peptide gần –COOH tự do Đặc hiệu quang học: 1 trong 2 đồng phân, L hoặc D, cis hoặc transĐặc hiệu môi trường: chymoptrypsin, trypsin 9BẢN CHẤT ENZYME- BẢN CHẤT ENZYME- Protein phân tử lượng lớn: 20-1000kDa  không qua được màng bán thấm•Cầu tan trong nước•Có cấu trúc bậc 4 Dễ bò biến tính mất hoạt tính: nhiệt, acid, kiềm, kim loại năng. . .•Lưỡng tính: âm, dương, trung hòa tùy pHCatalaseCatalase 10EnzymeENZYME 2 CẤU TƯÛENZYME 2 CẤU TƯÛ= ENZYME PHỨC TẠP= PROTEIN + PHI PROTEIN (Coenzyme: kim loại, vitamine. . .)ENZYME 1 CẤU TƯÛENZYME 1 CẤU TƯÛ= ENZYME ĐƠN GIẢN= CHỈ CÓ PROTEINamylaseamylase [...]... đoạn E + S Giai đoạn 1: - Enzyme kết hợp với cơ chất bằng liên kết yếu - Tạo phức enzyme- cơ chất (ES) - Xảy ra nhanh, cần ít năng lượng ES Giai đoạn 2: -Biến đổi cơ chất -Kéo căng  đứt liên kết đồng hóa trò P + E Giai đoạn 3: -Tạo sản phẩm (P) -Giải phóng E tự do 22 TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG Là một phần rất nhỏ của phân tử enzyme Gồm: Tâm xúc tác: tham gia vào hoạt động xúc tác - Miền xúc tác: tham gia... CỦA ENZYME Trong phân tích - Cơ chất sản phẩm phát hiện - Phủ enzyme lên điện cực phát hiện - Độ nhạy cao (106 phương pháp hóa học) Sản xuất và đònh lượng kháng sinh - Kháng sinh bán tổng hợp: bền, ít độc, hoạt tính mạnh, không dò ứng - Vsv kháng sinh enzyme kháng sinh bán tổng hợp - Vd: penicillin (do Penicillin chrysogenum) 33 penicillinase, acylase penicillinic acid 34 ỨNG DỤNG CỦA ENZYME. .. • Acyl-transferase: chuyển nhóm acyl, quan trọng trong trao đổi chất • Glucozyl-transferase: chuyển gốc đường • Amino-transferase: chuyển amin từ acid amin sang α-ketoacid acid amin mới • Phospho-transferase (kinase): chuyển gốc phosphat từ ATP đến –OH của alcohol hoặc đường 16 HYDROLASE Xúc tác phản ứng thủy phân, luôn có nước tham gia Không cần coenzyme Quan trọng trong quá trình tiêu hóa - Peptihydrolase:... chrysogenum) 33 penicillinase, acylase penicillinic acid 34 ỨNG DỤNG CỦA ENZYME Một số ngành công nghiệp khác: - Thuộc da: protease làm mềm, tách lông, da - Giặt tẩy - Mỹ phẩm - Giấy - Giải quyết vấn đề năng lượng - Hydrolase, năng lượng mặt trời - Chuyển H2O thành H2  Chuyển năng lượng mặt trời thành năng lượng dự trữ - H2 tạo năng lượng không ô nhiễm 35 36 ... hóa khử • - Có 4 nhóm Dehydrogenase: Tách H trực tiếp từ cơ chất Có các coenzyme: NAD+, NADP+, Có vai trò trong sinh tổng hợp Vd: alcohol dehydrogenase, chuyển rượu thành aldehyd CH3CH2OH + NAD+  CH3CHO + H+ Oxidase - Chuyển e- đến Oxi oxi có khả năng kết hợp với proton - Vd: Cytocrom C oxydase xúc tác 4 ferrocytocrom C + O2 + 4H+  4 ferrocytocrom C + H2O 14 OXYREDUCTASE: oxi hóa khử - - Oxygenase... hoạt động của enzyme Kết hợp với chất điều hòa thay đổi cấu trúc enzyme thay đổi hình thể tâm hoạt động thay đổi khả năng xúc tác của enzyme • Chất điều hòa: kiềm hãm hoặc hoạt hóa • • • • • 28 cartoon 29 HOẠT TÍNH ENZYME • Là mức độ hoạt động của enzyme cần xác đònh hoạt tính • 3 phương pháp: - Đo S mất đi hoặc P tạo thành (nồng độ E không đổi) - Đo thời gian thu 1 lượng cơ chất - Đo nồng độ E... glucose thành fructose 18 Ligase Xúc tác tổng hợp các chất hữu cơ Ví dụ: Pyruvat-carboxylase chuyển C đến acid pyruvic và tạo thành oxaloacetic Trong chu trình krebs quan trong trong trao đổi chất 19 CƠ CHẾ PHẢN ỨNG Làm giảm năng lượng hoạt hóa của phản ứng Ví dụ: H2O2  H2O + O2 - Năng lượng hoạt hóa: 18 kcal/mol - Có xúc tác hóa học platin: 11,7 kcal/mol - Có enzyme: 5,5 kcal/mol Năng lượng hoạt hóa... tiêu chuẩn) 30 HOẠT TÍNH ENZYME • Hoạt độ của một chế phẩm enzym: số UI trong 1ml hoặc 1mg • Hoạt độ riêng phân tử: số phân tử cơ chất được chuyển hóa bởi 1 phân tử E • Xác đònh hoạt tính E cần chú ý: - [S]: thích hợp, đủ nhưng không quá cao - Cho chất hoạt hóa, chất làm bền vào trước, loại chất kiềm hãm - pH thích hợp, ổn đònh - Nhiệt độ: thấp hơn nhiệt tối ưu - Thời gian: 5-3 0phút Quá dài cần chất... QUI ƯỚC QUỐC TẾ - Phần 1: tên cơ chất đặc hiệu - Phần 2: kiểu phản ứng enzyme xúc tác - Phần 3: đuôi “ase” Vd: alcohol dehydrogenase= enzyme xúc tác phản ứng làm mất H của rượu 11 PHÂN LOẠI LỚP (class) cùng tính chất đặc trưng cho phản ứng do enzyme xúc tác 6 lớp LỚP PHỤ (subclass) cùng lớp nhưng tác động lên nhóm chức hoặc liên kết khác NHÓM (section) cùng lớp phụ, cơ chất khác 12 6 LỚP ENZYME • EC 1:... chất • • - 23 TRUNG TÂM HOẠT ĐỘNG • Tâm hoạt động có thể là: - Các nhóm chức của phần protein - Các nhóm ngoại • Các nhóm tạo tâm hoạt động xa nhau trong mạch peptide nhưng gần về không gian Đủ gần để tương tác 24 25 Tâm hoạt động - S: tương ứng về cấu trúc theo kiểu: 26 Các nhóm chức ở tâm hoạt động thay đổi vò trí tạo hình thể E khớp với S mềm 27 dẻo TÂM ĐIỀU HÒA Allosteric site Trên enzyme Khác . 1CHÖÔNG 2 2Tài liệu tham khảo1. Hóa sinh công nghiệp- Lê Ngọc Tú2. Công nghệ enzyme- Đặng Thị Thu3. Công nghệ enzyme- Nguyễn Trọng Cẩn4. Các tài liệu hóa. cơ)muối, oxit vô cơ) 5ENZYME- Khái niệmENZYME- Khái niệm•Chất xúc tác sinh họcChất xúc tác sinh học-Do sinh vật tổng hợpDo sinh vật tổng hợp-Xúc tác phản ứng