Ферменттердің химиялық иммобилизациясы

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 28 бет
Таңдаулыға:

Химиялық және биологиялық технологиялар институты
6В05101- "Химиялық және биохимиялық инженерия" кафедрасы

Есеп Оқу танысу практикасы
тәжірибе түрі
___________________________________ ___________________________
тәжірибе орны
___________________________________ ___________________________
кәсіпорны
6B05101
Мамандық шифрі
Орындаған: Шамқұлова Нұрсұлу Сәрсенқызы

Кәсіпорын басшысы Университет басшысы
__________________________ _______ ____________________
__________________________ _______ ____________________

___ _____________ 20__г. ___ _____________ 20__г.
Мазмұны
Кіріспе
1. Иммобилизацияланған ферменттердің жалпы сипаттамасы
2. Ферменттер тасымалдаушыларының жіктелуі
3. Ферменттерді иммобилизациялау әдістері
3.1 Ферменттердің физикалық иммобилизациясы
3.2 Ферменттердің химиялық иммобилизациясы
4. Адсорбция
5. Аффинді тасымалдағыштар
6. Ферменттерді металохиллаттық әдіспен иммобилизациялау
7. Ферменттерді гельге қосу әдісі
8. Микрокапсуляциялау әдісі арқылы ферменттерді иммобилизациялау
9. Иммобилизацияланған ферменттерді қолдану
10. Қорытынды
11. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

Кіріспе
Ферменттер мен ферментативті жүйелер дәстүрлі түрде практикалық қызметтің әртүрлі салаларында қолданылады: тамақ, фармацевтика, тоқыма, былғары және басқа салаларда, медицинада, ауыл шаруашылығында, органикалық синтезде, химиялық талдауда және т.б. алайда, қолданбалы энзимологияның дамуы ұзақ уақыт бойы қымбат немесе әлемдік нарықта қажетті ферменттердің, әсіресе олардың таза препараттарының толық болмауына байланысты болды. Жақын арада микробиологияның тиісті ферменттерді жеткілікті мөлшерде өндіру мәселесін түбегейлі шешудің арқасында күтуге болады.
Иммобилизацияланған ферменттерді құру нәтижесінде қолданбалы энзимология алдында түбегейлі жаңа перспективалар ашылды. Дж. Нельсон мен Е. Гриффин 1916 жылы көмірге адсорбцияланған инвертаза (яғни иммобилизацияланған) каталитикалық белсенділікті сақтайтынын көрсетті. В
20-30 жылдары ақуыздар мен ферменттердің адсорбциясын зерттеу жұмыстары жалғасты, бірақ бұл кезеңдегі зерттеулер негізінен академиялық қызығушылық тудырды және практикалық мақсаттарға ұмтылмады. 1939 жылы Дж. Пфанмюллер мен Г.Шлейх терілерді өңдеу үшін ағаш үгінділерінде адсорбцияланған протеолитикалық ферменттерді қолдануға щервый патент алды. 1953 жылы Н. Грубхофер және Д. Шлейт ковалентті байланыстыру әдісін алғаш қолданған кезде тасымалдаушылармен ферменттердің күшті конъюгаттарын құру бағытында түбегейлі маңызды қадам жасады.
Зерттеу үшін 50 -- 60-шы жылдардың тән қазірдің өзінде жеткілікті айқын оқуының ұғынуы практикалық маңыздылығы развиваемого бағыттары. Бұл үлкен еңбегі г. Манека мен Е. Качальскийдің топтарына тиесілі. Ферментті тасымалдаушыда байланыстыру нәтижесінде гетерогенді катализаторлар құрылды, олар үшін салыстырмалы түрде жақында, 1971 жылы Хенникерде (АҚШ) Инженерлік энзимология жөніндегі бірінші конференцияда "иммобилизацияланған ферменттер"термині заңдастырылды. Әдебиетте әлі де басқа терминдер бар, мысалы, "ерімейтін ферменттер", "матрицалық ферменттер" және т. б. п., олардың мағынасы өте нақты: олар ерімейтін медиаға байланған фермент препараттарын білдіреді. Алайда, "иммобилизация" ұғымын кеңірек түсінуге болады және түсіну керек, атап айтқанда, кеңістіктегі ақуыз молекулаларының (немесе олардың фрагменттерінің) қозғалыс еркіндігінің кез-келген шектелуі сияқты.
Өнеркәсіптік масштабта қолданылатын алғашқы иммобилизацияланған фермент аминоацилаза болды. Ол Жапонияда 1969 жылы жануарлардың жеміне қосылған аминқышқылдарын өндіру үшін қолданылған. Әлемдік нарықта бұл өнім үлкен сұранысқа ие.
1.Иммобилизацияланған ферменттердің жалпы сипаттамасы
Иммобилизацияланған ферменттер (лат. immobiiis-қозғалыссыз), фермент препараттары, олардың молекулалары матрицамен немесе тасымалдаушымен (әдетте полимермен) байланысты, олардың каталитиктерін толығымен немесе ішінара сақтайды. св-ва. Иммобилизацияланған ферменттер әдетте жағымды емес. суда; екі фаза арасында субстрат молекулалары, каталитикалық өнімдер алмасуы мүмкін. рация, ингибиторлар және активаторлар.
Ферменттерді коммерциялық пайдалану бірқатар факторлармен шектеледі. Олардың ішіндегі ең маңыздысы - ферменттердің тұрақсыздығы және олардың жоғары құны. Ферментті иммобилизациялау арқылы құнын едәуір төмендетуге болады. Бұл фермент қатты субстраттың бетіне немесе ішіне бекітілгенін білдіреді, ол ашыту аяқталғаннан кейін реакциялық қоспадан оңай алынып тасталады. Ферментті қайта пайдалануға болады, бұл процестің құнын айтарлықтай төмендетеді.
Иммобилизацияның тағы бір артықшылығы-рН, температура және еріткіштердің өзгеруімен оның денатурация қабілетін шектеу арқылы фермент тұрақты бола бастайды. Мысалы, иммобилизацияланған глюкозоизомераза жыл бойы 65°C температурада тұрақты, ал ерітіндіде ол бірнеше сағат ішінде 45 °C температурада денатурацияланады.
Иммобилизацияланған ферментті реагенттерді фермент арқылы өткізіп, өнімді соңғы кезеңде жинау арқылы үздіксіз (ашық) өндіріс үшін пайдалануға болады.
Ферменттердің иммобилизациясының мәні-оларды белсенді түрде ерімейтін негізге бекіту немесе жартылай өткізгіш мембраналық жүйеге бекіту. Ферментті тасымалдаушыға бекіту адсорбциялық, химиялық байланыс немесе ферментті органикалық немесе бейорганикалық гельге (капсулаға және т.б.) механикалық қосу арқылы жүзеге асырылады. Бұл жағдайда ферментті тек ферменттің белсенді орталығына кірмейтін және фермент-субстрат кешенінің қалыптасуына қатыспайтын функционалды топтар есебінен бекітуге рұқсат етіледі. Фермент тасымалдаушысы немесе матрица түйіршікті материал, талшықты құрылым, пластина беті, пленкалар немесе маталар, қуыс талшықтар, түтіктер, капсулалар және т.б. түрінде болуы мүмкін. Үлкен бетінің болуы маңызды, сондықтан диаметрі 0,1 -- 0,2 мм болатын ұсақ бөлшектер ұсынылады.фермент тасымалдаушысы табиғи зат та, синтетикалық полимер да болуы мүмкін.
Иммобилизацияланған ферменттердің отандық предшественниктерден артықшылығы:
1) гетерогенді катализатор реакция ортасынан оңай бөлінеді, бұл кез-келген уақытта реакцияны тоқтатуға, ферментті қайта пайдалануға, сондай-ақ ферменттен таза өнім алуға мүмкіндік береді.
2) иммобилизацияланған ферменттерді қолданатын ферментативті процесті катализделген реакция жылдамдығын және өнімнің шығуын реттеу арқылы үздіксіз жүргізуге болады.
3) ферменттің модификациясы оның ерекшелігін (әсіресе макромолекулалық субстратқа қатысты), каталитикалық белсенділіктің рН-ға, иондық құрамға және ортаның басқа параметрлеріне тәуелділігі, денатурациялық әсерлерге тұрақтылығы сияқты қасиеттерін мақсатты түрде өзгертеді.
4) иммобилизацияланған ферменттердің каталитикалық белсенділігін жарық пен дыбыс сияқты физикалық факторлардың әсерінен тасымалдаушының қасиеттерін өзгерту арқылы реттеуге болады. Ферменттерді ерімейтін медиаға байланыстыру арқылы да, ақуыз молекулаларын төмен молекулалы бифункционалды қосылыстармен молекулааралық немесе молекулааралық байланыстыру арқылы, сондай-ақ еритін полимерге қосу арқылы иммобилизациялауға болады.
2. Ферменттер тасымалдаушыларының жіктелуі
Иммобилизацияланған ферменттерді алу үшін органикалық және бейорганикалық тасымалдаушылардың шектеулі саны қолданылады. Тасымалдаушыларға келесі талаптар қойылады (Дж.Порат, 1974):
- жоғары химиялық және биологиялық төзімділік;
- жоғары химиялық беріктігі;
- фермент пен субстрат үшін жеткілікті өткізгіштігі, кеуектілігі, Үлкен нақты беті;
- технологиялық тұрғыдан ыңғайлы Нысандар (түйіршіктер, мембраналар) түрінде алу мүмкіндігі);
- жеңіл белсендіру;
- жоғары гидрофильділік;
- төмен құны.
Айта кету керек, органикалық тасымалдаушылар (төмен және жоғары молекулалық салмақ) табиғи немесе синтетикалық болуы мүмкін. Табиғи полимерлі органикалық тасымалдаушылар биохимиялық жіктелуіне сәйкес 3 топқа бөлінеді: полисахарид, ақуыз және липид.
Синтетикалық полимерлерді макромолекулалардың негізгі тізбегінің химиялық құрылымына байланысты топтарға бөлуге болады: полиметилен, полиамид, полиэстер [4].
Ферменттерді иммобилизациялау үшін табиғи полисахаридтер мен полиметилдік типтегі синтетикалық тасымалдаушылар кеңінен қолданылады, қалғандары аз қолданылады. Табиғи полимерлердің иммобилизация тасымалдаушысы ретіндегі маңызы олардың қол жетімділігімен және химиялық реакцияларға оңай енетін реакциялық қабілетті функционалды топтардың болуымен түсіндіріледі. Тасымалдаушылардың осы тобына тән қасиет-олардың жоғары гидрофильділігі. Табиғи полимерлердің жетіспеушілігі микроорганизмдердің әсеріне тұрақсыздық және өте жоғары шығындар болып табылады.
Көбінесе иммобилизация үшін целлюлоза, декстран, агароза және олардың туындылары сияқты полисахаридтер қолданылады. Целлюлоза гидрофильді, көптеген гидроксил топтары бар, бұл оны осы топтарды ауыстыру арқылы өзгертуге мүмкіндік береді. Механикалық беріктігін арттыру үшін целлюлоза ішінара гидролиз арқылы түйіршіктеледі, нәтижесінде аморфты аймақтар жойылады. Химиялық тігістер кристалды аймақтар арасындағы кеуектілікті сақтау үшін олардың орнына енгізіледі. Түйіршікті целлюлозаны ДЭАЭ-целлюлоза, CMC және т. б. сияқты әртүрлі ион алмасу туындыларына айналдыру өте оңай.
"Сефадекс" деп аталатын декстран негізіндегі тасымалдаушылар кеңінен таралған. Кептіру кезінде олар оңай қысылып, сулы ерітіндіде қатты ісінеді. Осы тасымалдаушыларда жұмсартып, суықтық реттеледі дәрежесі сшитости. Крахмал декстрандар тобына жатады. Химиялық модификацияланған крахмал формальдегид сияқты агенттермен тігіледі. Осылайша ферменттерге, гидролизге қатысты жоғары қарсылыққа ие губка крахмалы алынды. Декстран негізіндегі суда еритін препараттар көбінесе медицинада дәрі тасымалдаушы ретінде қолданылады.
Агар жақсы тасымалдаушы болып саналады. Оның қасиеттері химиялық қосылыстардан кейін жақсарады, мысалы, диэпоксидті қосылыстар. Мұндай агар ыстыққа төзімді, берік, оңай өзгертіледі.
Тасымалдаушы ретінде ақуыздар бірқатар артықшылықтарға ие: кең, биодеградацияға қабілетті, жұқа (қалыңдығы 80 мкм) мембрана ретінде қолданыла алады. Ақуыз тасымалдаушыларындағы ферменттердің иммобилизациясын тігетін агенттер болмаған кезде де, олардың қатысуымен де жүргізуге болады. Ақуыздар іргелі биологиялық зерттеулерде де, медицинада да қолданылады. Тасымалдаушы ретінде ақуыздардың кемшіліктері олардың жоғары иммуногенділігін қамтиды (коллаген мен фибринді қоспағанда). Көбінесе иммобилизация үшін құрылымдық (кератин, фибрин, коллаген), моторлы (миозин) және көліктік (альбумин) ақуыздар қолданылады.
Синтетикалық полимерлі тасымалдаушылар ферменттердің ковалентті және сорбциялық иммобилизациясы, гельдер, микрокапсулалар алу үшін қолданылады. Стирол негізіндегі полимерлер сорбциялық иммобилизацияда қолданылады. Олар макропорлы, изопорлы құрылымға, сондай-ақ гетеропорлы құрылымға ие болуы мүмкін. Полимерлік гидрофильді тасымалдаушыларды алу үшін акриламид - акрил қышқылының туындысы кеңінен қолданылады.
Ферменттер мен жасушаларды қатты кеңістіктік торлы құрылымы бар полиакриламидті гельге қосу әдісі кеңінен қолданылады. Полиакриламидті гель химиялық әсерлерге төзімді. Өте қызықты топ-полиамидті тасымалдаушылар. Бұл қайталанатын амидтер тобы-C(O)-NH-болатын әртүрлі гетероцепті полимерлер тобы. Мысалы, N-винилпирролидон негізіндегі полимерлер организмде баяу ыдырайтын иммобилизацияланған ферменттерді алу үшін қолданылады. Сонымен қатар, олар биологиялық инертті, бұл әсіресе медициналық мақсатта қолданғанда өте маңызды. Көптеген полимерлі тасымалдаушылардың маңызды кемшілігі олардың организмде жинақталу қабілеті болып табылады. Осыған байланысты ферменттермен гидролизденетін табиғи полимерлерге артықшылық беріледі. Сондықтан дәрі - дәрмектердің құрамына көбінесе декстран, ал синтетикалық тасымалдаушылардан-N-винилпирролидо н негізіндегі полимерлер кіреді. Қазіргі уақытта уытты емес алмасу өнімдерін қалыптастыру үшін ыдырайтын синтетикалық полимерлер жасау бойынша эксперименттер жүргізілуде.
3. Ферменттерді иммобилизациялау әдістері
Ферменттерді иммобилизациялаудың әртүрлі әдістері бар. Оларға ферменттің механикалық қосылуы (тартылуы) немесе оның белгілі бір құрылымға немесе матрицаға қосылуы жатады. Түсіру әдісінің артықшылығы-ферменттің табиғи күйінде сақталуы. Алайда, үлкен молекулаларға ферментке жету қиын. Ферменттерді иммобилизациялаудың екі негізгі әдісі бар: физикалық және химиялық.
3.1 Ферменттердің физикалық иммобилизациясы
Ферменттердің физикалық иммобилизациясы-бұл ферментті жалпы көлемнің шектеулі бөлігі ғана қол жетімді болатын ортаға енгізу. Физикалық иммобилизация кезінде фермент тасымалдаушымен коваленттік байланыспен байланысты емес. Ферментті байланыстырудың төрт түрі бар:
- ерімейтін тасымалдаушылардағы адсорбция;
- гельді тері тесігіне қосу;
- жартылай өткізгіш септумның (мембрананың) көмегімен ферментті реакциялық жүйенің қалған көлемінен кеңістіктік бөлу);
- фермент еритін және фазалардың біреуінде ғана болатын екі фазалы ортаға қосу.
Адсорбциялық иммобилизация-бұл ферменттерді иммобилизациялаудың ең көне әдісі, ол 1916 жылы басталған.бұл әдіс өте қарапайым және ферменттің сулы ерітіндісі тасымалдаушымен байланысқан кезде қол жеткізіледі. Сіңірілмеген ақуызды жуғаннан кейін иммобилизацияланған фермент қолдануға дайын. Адсорбцияланған фермент молекуласының тасымалдаушы бетінде сақталуы Ван-дер-ваальдардың спецификалық емес өзара әрекеттесуіне, сутегі байланыстарына, тасымалдаушы мен ақуыздың беткі топтары арасындағы электростатикалық және гидрофобты өзара әрекеттесуіне байланысты қамтамасыз етілуі мүмкін. Байланыстырудың әр түрінің үлесі тасымалдаушының химиялық сипатына және фермент молекуласының бетіндегі функционалды топтарға байланысты. Тасымалдаушымен өзара әрекеттесу соншалықты күшті болуы мүмкін, биокатализатордың сорбциясы оның құрылымының бұзылуымен бірге жүруі мүмкін. Мысалы, кейбір өсімдік жасушаларының цитодекс түйіршіктеріне адсорбциясы кезінде жасуша қабырғасы деформацияланып, тасымалдаушы бөлшектердің беткі қабатын қайталайды. Адсорбциялық иммобилизация әдісінің артықшылығы-тасымалдаушылар ретінде әрекет ететін сорбенттердің қол жетімділігі мен арзандығы. Оларға кез-келген конфигурация беріліп, қажетті кеуектілікті қамтамасыз етуге болады. Маңызды фактор - қолданылатын әдістердің қарапайымдылығы. Адсорбциялық байланыстыру кезінде ферментті тазарту мәселесін шешуге болады, өйткені ақуыздың тасымалдаушымен байланысы көптеген жағдайларда өте ерекше. Өкінішке орай, ферменттің тасымалдаушымен байланыстыру күші әрдайым жоғары емес, бұл әдісті қолдануды шектейді. Адсорбциялық иммобилизацияның кемшіліктері тасымалдаушыны дұрыс таңдау және белгілі бір ферментті иммобилизациялаудың оңтайлы жағдайларын жасауға мүмкіндік беретін жалпы ұсыныстардың болмауын қамтуы керек.
Ферменттерді гельдерге енгізу арқылы иммобилизациялау кезінде осы қиындықтардың кейбірін болдырмауға болады. Иммобилизацияның бұл әдісінің мәні фермент молекулалары гельді құрайтын тығыз байланысқан полимерлі тізбектерден үш өлшемді торға енеді. Гельдегі іргелес тізбектер арасындағы орташа қашықтық ферменттің молекуласының мөлшерінен аз, сондықтан ол полимер матрицасын тастап, қоршаған ерітіндіге шыға алмайды, яғни иммобилизацияланған күйде болады. Ферменттің гель торында сақталуына фермент молекуласы мен оның айналасындағы полимерлі тізбектер арасындағы иондық және сутегі байланыстары қосымша үлес қоса алады. Гельдегі полимерлі тізбектер арасындағы кеңістік сумен толтырылған, ол әдетте гельдің бүкіл көлемінің едәуір бөлігін құрайды. Мысалы, полимердің концентрациясына және оның табиғатына байланысты кеңінен қолданылатын акрил қышқылы полимерлерінің гельдері 50-ден 90% - ға дейін суды қамтиды.
Гельдегі ферменттерді иммобилизациялау үшін екі негізгі әдіс бар. Олардың бірінде фермент мономердің Сулы ерітіндісіне орналастырылады, содан кейін полимерлеу жүзеге асырылады, нәтижесінде оған фермент молекулалары қосылған Полимерлі гель пайда болады. Реакция қоспасына көбінесе түзілетін полимерге үш өлшемді тор құрылымын беретін бифункционалды (молекулада екі қос байланыс бар) тігіс агенттері қосылады. Басқа жағдайда фермент дайын полимердің ерітіндісіне енгізіледі, содан кейін ол гель тәрізді күйге ауысады. Полимерлі гельге қосу арқылы ферменттерді иммобилизациялау әдісі биокатализатордың тасымалдаушы көлемінде біркелкі таралуын қамтамасыз ете отырып, кез-келген геометриялық конфигурацияның препараттарын жасауға мүмкіндік береді. Бұл әдіс әмбебап, кез-келген ферменттерді, полиферменттік жүйелерді, жасуша фрагменттерін және жасушаларды иммобилизациялау үшін қолданылады. Гельге қосылған Фермент тұрақты, бактериялық инфекцияға байланысты инактивациядан сенімді қорғалған, өйткені бактериялардың үлкен жасушалары ұсақ кеуекті полимер матрицасына ене алмайды. Сонымен қатар, бұл матрица субстраттың ферментке таралуына айтарлықтай кедергілер тудыруы мүмкін, иммобилизацияланған препараттың каталитикалық тиімділігін төмендетеді, сондықтан жоғары молекулалық салмақтағы субстраттар үшін бұл иммобилизация әдісі мүлдем қолданылмайды.
Мембраналарды қолдана отырып ферменттерді иммобилизациялаудың жалпы қағидасы-ферменттің сулы ерітіндісі субстраттың Сулы ерітіндісінен жартылай өткізгіш септуммен бөлінеді. Жартылай өткізгіш мембрана субстраттың кішкентай молекулаларын оңай өткізеді, бірақ ферменттің үлкен молекулалары үшін өте қиын. Бұл әдістің қолданыстағы модификациялары жартылай өткізгіш мембрананы алу тәсілдерімен және оның табиғатымен ғана ерекшеленеді. Ферменттің сулы ерітіндісін жұқа полимерлі қабырғасы бар жабық сфералық көпіршіктер болып табылатын микрокапсулалардың ішіне қосуға болады (микрокапсуляция). Қос эмульсия кезінде органикалық полимер ерітіндісінің тамшыларынан су эмульсиясы алынады, оның құрамында өз кезегінде ферменттің сулы ерітіндісінің одан да аз тамшылары болады. Біраз уақыттан кейін еріткіш қатайып, оларда иммобилизацияланған ферменті бар сфералық полимер бөлшектерін түзеді. Егер суда еритін қатайтатын полимердің орнына жоғары молекулалық салмағы бар сұйық көмірсутектер қолданылса, әдіс сұйық мембраналарға ену арқылы иммобилизация деп аталады. Жартылай өткізгіш қабықтарды қолдана отырып, ферменттерді иммобилизациялау әдісінің модификациясына талшықтарға қосу (ферменттер бар тамшылардың орнына жіптер алынады) және липосомаларға қосу жатады. Мембраналық типтегі жүйелерді қолдану жоғары ферментті иммобилизацияланған препараттарды алуға мүмкіндік береді. Әдіс, алдыңғы әдіс сияқты, өте әмбебап, яғни.ферменттерге де, жасушаларға да, олардың фрагменттеріне де қолданылады. Бетінің көлеміне және мембрананың қалыңдығына жоғары қатынасының арқасында ферментативті реакциялар жылдамдығының айтарлықтай диффузиялық шектеулерін болдырмауға болады. Мембраналық жүйелердің негізгі жетіспеушілігі-жоғары молекулалық субстраттардың ферментативті түрленуінің мүмкін еместігі.
Ферменттерді иммобилизациялау кезінде екі фазалы типтегі жүйелерді қолдану арқылы ферменттің жүйе көлемінде қозғалу еркіндігін шектеуге оның фазалардың бірінде ғана еру қабілетінің арқасында қол жеткізіледі. Ферментативті түрлендірудің субстраты мен өнімі осы фазалардағы ерігіштігіне сәйкес екі фаза арасында бөлінеді. Фазалардың табиғаты өнім фермент жоқ жерде жинақталатын етіп таңдалады. Реакция аяқталғаннан кейін бұл фаза бөлініп, одан өнім алынады, ал ферменті бар фаза келесі процесті жүргізу үшін қайтадан қолданылады. Бифазиялық типтегі жүйелердің маңызды артықшылықтарының бірі-олар шектеулі тері тесігі бар қатты тасымалдаушыларды қолдану кезінде мүмкін емес макромолекулалық субстраттардың ферментативті түрлендірулеріне мүмкіндік береді.
3.2 Ферменттердің химиялық иммобилизациясы
Иммобилизацияның химиялық әдістерінің басты ерекшелігі-оның молекуласындағы фермент құрылымына химиялық әрекеттесу арқылы жаңа коваленттік байланыстар, атап айтқанда ақуыз мен тасымалдаушы арасында жасалады. Химиялық әдістерді қолдану арқылы алынған иммобилизацияланған ферменттер препараттарының кем дегенде екі маңызды артықшылығы бар. Біріншіден, ферменттің тасымалдаушымен ковалентті байланысы нәтижесінде пайда болған конъюгаттың жоғары беріктігін қамтамасыз етеді. РН және температура сияқты жағдайлардың кең өзгеруімен фермент тасымалдаушыдан сіңірілмейді және ол катализдейтін реакцияның мақсатты өнімдерін ластамайды. Бұл әсіресе медициналық және тағамдық процестерді жүзеге асыруда, сондай-ақ аналитикалық жүйелерде тұрақты, қайталанатын нәтижелерді қамтамасыз ету үшін өте маңызды. Екіншіден, ферменттердің химиялық модификациясы олардың қасиеттерінің айтарлықтай өзгеруіне әкелуі мүмкін, мысалы, субстраттың ерекшелігі, каталитикалық белсенділік және тұрақтылық. Ферменттердің химиялық иммобилизациясы-бұл өнер, оның деңгейі, ең алдымен, экспериментатордың шеберлігімен анықталады. Экспериментатордың негізгі міндеті-оның каталитикалық белсенділігін көрсету үшін маңызды емес функционалды топтарын қолдана отырып, фермент молекуласында жаңа коваленттік байланыстарды қалыптастыру. Ферменттің химиялық модификациясымен оның белсенді орталығын қорғаған жөн. Иммобилизацияның әртүрлі әдістерін салыстыру кезінде кең ауқымды биотехнологиялық процестерге арналған химиялық әдістер күрделілігі мен қымбаттығына байланысты тартымсыз болып көрінеді. Өнеркәсіптік процестерде әдетте физикалық иммобилизацияның белгілі бір әдістері қолданылады.
4.Адсорбция
Адсорбция (лат. ad- бетіне және serbeo сіңіремін) қатты немесе сұйық заттардың бетіне газ, бу және еріген заттарды сіңіруі. Заттардың ішіндегі бөлшектерінің өзара куштері теңесіп, барлық бағытта да өзініің көріші бөлшектерімен байланыста болса, ал заттың сыртқы бетінде көрші бөлшетер жоқ болғандықтан, оның тарту күшінің біразы бос тұрады.Сондықтан сыртқы бетке жанасқан газ, бу және еріген заттың бөлшектері оған тартыоады. Бетінде адсорбция болатын зат адсорбент деп аталады.Физикалық адсорбцияда адсорбенттің молекуласы өзгермейді, химиялық адсорбцияда (химосорбция) олар адсорбцияның бетінде онымен химиялық қосылыс түзеді. Адсорбция мөлшеоі адсорбенттің қасиетіне, сіңіретін заттың табиғатына, темпиратураға байланысты. Қатты адсорбент ретінде активтелгнг көмір, силикогель,алюмогель, ал сұйық адсорбент ретінде су, көмірсутектер т.б. органикалық сұйықтық қосылыстары. Адсорбция газдар мен сұйықтар қоспаларын бір бірінен бөлу, оларды кептіру, тазарту үшін противогаздарда қолданады. Бөлу жоспарында, көптеген биологиялық процестерде адсорбцияның маңызы үлкен.
Берілген дененің(заттың) дисперстілік дәрежесі жоғарылыған сайын, ол өзінің көбейген бетіне басқа дененің көп бөлшегін сіңіреді.Еріген немесе газ қалпындағы заттардың қатты дене немесе сұйықтың бетіне өздігінен жиналып, шоғырлана келіп, қоюлану құбылысын сорбция деп атайды.Әдетте өзінен басқа сіңіруші затты сорбент, ал оғен сіңірілетін затты сорбтив деп атайды.Ал сорбцтяға кері құбылысты десорбция дейді.Сорбтив бөлшектері сорбентке қаншалықты терең сіңуіне байланысты және ондағы пайда болатын өзара әсер мен байланыс күшіне, табиғаты сәйкес сорбция күшін қарастырады. Егер сіңіру дененің тек беткі қабатында ғана жүретін болса, онда оны адсорбция деп атайды. Мұнда да сіңіруші затты адсорбент, ал сіңірілетін затты адсорбтив деп атайды.
Сорбент пен сорбтив бөлшектерінің тбиғаты мен өзара әрекеттесу сипатына орай, сорбция құбылысын физикалық және химиялық деп бөледі.Физикалық сорбция әлсіз және қайтымды.Ол тек молекуааралық, яғни ван дер вальстік күш әсерімен жүзеге асады.Ал химиялық сорбцияны химосорбция деп те атайды және ол қайтымсыз, өйткені ол ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.