Enzyme là những protein có khả năng xúc tác các phản ứng hóa học trong cơ thờ̉ sụ́ng. Enzyme có cṍu tạo hóa học và những tính chṍt đặc trưng của protein. Đờ̉ thực hiợ̀n nhiợ̀m vụ xúc tác mụ̃i enzyme phải có trung tõm hoạt đụ̣ng. Trong quỏ trỡnh xỳc tác, trung tõm hoạt đụ̣ng phải liờn kờ́t với cơ chṍt đờ̉ tạo phức enzyme-cơ chṍt (ES). Phức ES được hình thành do các liờn kờ́t khụng bờ̀n.
Khả năng xúc tác của enzyme phụ thuục nhiờ̀u yờ́u tụ́ như nụng đụ̣ enzyme, nụ̀ng đụ̣ cơ chṍt, nhiợ̀t đụ̣, pH, chṍt kìm hãm và chṍt hoạt hóa.
Mụ̣t enzyme có thờ̉ được thu nhọ̃n từ nhiờ̀u nguụ̀n nguyờn liợ̀u khác nhau, khả năng xúc tác phản ứng giụ́ng nhau nhưng có cṍu tạo phõn tử và mụ̣t sụ́ tính chṍt khác nhau.
Enzyme cụ́ định là enzyme được gắn lờn chṍt mang khụng hòa tan bằng nhiờ̀u kỹ thuọ̃t khác nhau. Enzyme cụ́ định thường có hoạt đụ̣ thṍp hơn enzyme tan nhưng có khả năng chịu nhiợ̀t, và hoạt đụ̣ng ở vùng pH axit hơn (hoặc kiờ̀m hơn) so với enzyme tan cùng loại. Enzyme cụ́ định có khả năng bảo quản tụ́t hơn enzyme hũa tan. Enzyme cụ́ định có thờ̉ dờ̃ dàng tách ra khỏi sản phõ̉m của phản ứng và có thờ̉ tái sử dụng nhiờ̀u lõ̀n.
CÂU HỎI ễN TẬP
1- Hãy cho biờ́t vờ̀ vai trò sinh học của protein.
2- Đặc điờ̉m cṍu tạo của các axit amin trong thành phõ̀n protein.
3- Trình bày bụ́n bọ̃c cṍu trúc của protein và những loại liờn kờ́t tham gia hình thành và giữ vững cṍu trúc đó.
4- Trình bày khả năng tan và khả năng điợ̀n ly lưỡng tính của protein và cho biờ́t ý nghĩa ứng dụng của các tính chṍt này trong chiờ́t tách và phõn tích protein.
5- Trình bày các tính chṍt hóa lý của protein.
6- Trình bày các biờ́n đụ̉i của protein có ứng dụng trong cụng nghợ̀ thực phõ̉m. 7- Đặc điờ̉m cṍu tạo của tảo Spirulina và Chlorella
8- Thành phõ̀n dinh dưỡng có thờ̉ cung cṍp cho người và đụ̣ng vọ̃t nuụi của tảo
Spirulina và Chlorella.
9- Mục đích của viợ̀c phát triờ̉n nuụi trụ̀ng tảo và thu nhọ̃n sinh khụ́i nṍm men. 10- Cṍu tạo và chức năng của insulin
11- Khái niợ̀m vờ̀ interferon và mục đích sản xuṍt interferon
12- Khái niợ̀m vờ̀ protein tái tụ̉ hợp và ý nghĩa ứng dụng của chúng. 13- Khái niợ̀m vờ̀ trung tõm hoạt đụ̣ng của enzyme
14- Các yờ́u tụ́ ảnh hưởng đờ́n đụ̣ hoạt đụ̣ng của enzyme
15- Vỡ sao enzyme có thờ̉ tụ̀n tại nhiờ̀u dạng phõn tử khác nhau? 16- Khái niợ̀m vờ̀ enzyme khụng tan và tính chṍt đặc trưng của chúng? 17- Những ứng dụng của enzyme cụ́ định.
Chương 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIấ́T VÀ TINH SẠCH PROTEIN – ENZYME
Như đã được trình bày trong chương 1, enzyme có hai loại là enzyme nụ̣i bào và enzyme ngoại bào.
Với các enzyme ngoại bào, quá trình tách chiờ́t enzyme được tiờ́n hành đơn giản hơn, dịch tờ́ bào vi sinh vọ̃t sau khi nuụi cṍy sẽ được ly tõm và lọc đờ̉ loại bỏ sinh khụ́i tờ́ bào cũng như các tạp chṍt là có thờ̉ thu nhọ̃n được dung dịch chứa chờ́ phõ̉m enzyme thụ.
Còn đụ́i với enzyme cũng như các loại protein nụ̣i bào khác, muụ́n thu nhọ̃n được chờ́ phõ̉m protein – enzyme thụ, chúng ta cõ̀n phải thực hiợ̀n các biợ̀n pháp phá vỡ tờ́ bào đờ̉ giải phóng protein – enzyme ra mụi trường bờn ngoài tờ́ bào rụ̀i sau đó mới tiờ́n hành thu nhọ̃n cũng như tinh chờ́ các sản phõ̉m protein.
Sau giai đoạn phá vỡ tờ́ bào đờ̉ giải phóng protein ra khỏi tờ́ bào , người ta sẽ thu nhọ̃n chờ́ phõ̉m protein. Phương pháp lõu đời nhṍt nhưng cho đờ́n nay võ̃n còn rṍt phụ̉ biờ́n đờ̉ thu nhọ̃n chờ́ phõ̉m protein đó là phương pháp kờ́t tủa . Có nhiờ̀u phương pháp kờ́t tủa khác nhau như : kờ́t tủa bằng muụ́i trung tính , kờ́t tủa bằ ng dung mụi hữu cơ hoặc kờ́t tủa dựa vào điờ̉m đẳng điợ̀n của protein … tùy thuụ̣c vào tính chṍt của protein mà cõ̀n lựa chọn phương pháp phù hợp.
Sau khi kờ́t tủa, chờ́ phõ̉m thu được khụng chỉ có mụ̣t loại protein duy nhṍt mà sẽ bao gụ̀m rṍt nhiờ̀u loại protein , bờn cạnh đó có thờ̉ còn lõ̃n mụ̣t vài hợp chṍt khụng phải protein như acid nucleic hoặc saccharid , chờ́ phõ̉m này được gọi là chờ́ phõ̉m protein thụ. Đờ̉ thu được chính xác protein mục tiờu ta cõ̀n phả i tinh sạch chờ́ phõ̉m protein thụ, phương pháp phụ̉ biờ́n nhṍt hiợ̀n nay đờ̉ tinh sạch protein là phương pháp sắc ký. Trong phương pháp này có nhiờ̀u loại như sắc ký trao đụ̉i ion , sắc ký lọc gel , sắc ký ái lực, sắc ký hṍp phụ.