Микроорганизм-продуцент биомассасының жаңа штамдарын алу

Пән: Биология
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 8 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ

БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТІРЛІГІ

СӨЖ

Тақырыбы: Микроорганизм-продуцент биомассасының жаңа штамдарын алу, олардың ақуызды және ақуызды витаминдер концентраты ретінде қолданылуы.

Тексерген:

Жоспар:

Кіріспе
Жалпы мәлімет
Ақуыз синтезі
Ақуыз синтезінің проблемалары
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер

$C:\Users\Use\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\640px-Myoglobin.png$ Ақуыз - молекулалары өте күрделі болатын аминқышқылдарынан құралған органикалық зат; тірі организмдерге тән азотты күрделі органикалық қосылыс. Аминқышқылдары қалдықтарынан құралған жоғары молекуларлық органикалық түзілістер. Ақуыз организмдер тіршілігінде олардың құрылысы дамуы мен зат алмасуына қатысуы арқылы әртүрлі және өте маңызды қызмет атқарады. Ақуызды зат - құрамында міндетті түрде азоты бар күрделі органикалық қосылыс.

Көгілдір спираль - Миоглобин ақуызының 3D-құрылымы, қызыл түспен оттегі молекуласы, сұр түспен Гем тобы белгіленген.

Ақуыз тек тірі организмдер құрамында ғана болады. Оның құрамында 50, 6 - 54, 5% көміртек, 21, 5 - 23, 5% оттек, 6, 5 - 7, 3% сутек, 15 - 17, 6% азот, 0, 3 - 2, 5% күкірт бар, кейде фосфор кездеседі. Осы элементтерден түзілетін амин қышқылдарының бір-бірімен байланысып қосылуы нәтижесінде ақуыз молекуласы түзіледі. Ақуыз молекуласының массасы өте үлкен, ол бірнеше мыңнан бірнеше миллионға дейін барады.

Ақуыздардың барлығы екі топқа бөлінеді:

қарапайым ақуыздар - протеиндер (альбуминдер, глобулиндер, гистондар, глутелиндер, проламиндер, протаминдер, протеноидтар) ;

күрделі ақуыздар - протеидтер (гликопротеидтер, нуклеопротеидтер, липопротеидтер, фосфопротеидтер) . Бұлардың құрамында амин қышқылдарынан басқа заттар да болады.

$C:\Users\Use\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\Protein-structure_ru.jpg$

Ақуыздың құрылымының деңгейлерi:

1 - біріншілік,

2 - екіншілік,

3 - үшіншілік,

4 - төртіншілік

$C:\Users\Use\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\Fried_egg,_sunny_side_up.jpg$

Биiк температураның әсерiyен тауық жұмыртқасының ақуызының қайтымсыз денатурациясы

Ақуыздың құрамында жиырма түрлі аминқышқылдар болады. Әртүрлі ақуыздардың аминқышқылы құрамы жағынан да, олардың тізбектегі орналасу тәртібі жағынан да бір-бірінен айырмашылығы зор. Табиғатта ақуыз түрлерінің көп болуы да осыған байланысты. Мысалы, үш аминқышқылының қосылуынан алты түрлі, төрт қышқылдан жиырма төрт түрлі ақуыз изомерлері пайда болады. Ақуыз молекуласы амин қышқылдарының өзара моншақтай тізіле байланысқан полипептидтік тізбегінен құралады. Ақуыз молекуласының сыртқы пішіні екі түрлі болады.

Шар тәрізді домалақ - глобулярлы ақуыздар. Бұларға альбуминдер, глобулиндер, гемоглобин, пепсин және өсімдік жасушасының ақуыздары жатады.

Фибриллярлық (талшық тәріздес) ақуыздар. Бұларға бұлшық ет ақуызы - миозин, актин, сіңір ақуызы - коллаген және малдың жүні мен піллә жібегі ақуыздары жатады.

Ақуыздың түзілуі - бұл өте күрделі жасушадағы ұсақ бөлшектер-рибосомаларда жүретін процесс. Қашан, қанша және қандай ақуыз түзілуі керектігі жайлы мәлімет жасуша ядросындағы ДНҚ, РНҚ арқылы жеткізіледі.

Ақыздардың қасиеттерін олардың құрамы мен құрылымы анықтайды. Ақуыз молекуласындағы а-аминқышқылдары қалдықтарының саны әртүрлі болады, кейде бірнеше мыңға дейін жетеді. Әр ақуызда а-аминқышқылдары тек осы ақуызға ғана тән ретімен орналасады. Олардың молекулалық массалары бірнеше мыңнан миллионға дейін жетеді. Мысалы, жұмыртқа ақуызының молекулалық массасы 36000, бұлшық ет ақуызының молекулалық массасы - 15, адам гемоглобині 67000, ал көптеген ақуыздардікі > 3 шамасында. Олар, негізінен, көміртек (50-55%), оттек (20-24%), азот (15-19%), сутектен (6-7%) тұрады. Кейбір ақуыздардың құрамына бұлардан басқа күкірт, фосфор, темір кіреді. Ақуыздар гидролизденгенде а-аминқышқылдарының қоспасы түзіледі. Әрбір организмнің өзіне тән ақуыздары бар. Барлық ақуыздар 20-дан астам әртүрлі а-аминқышқылынан құралады. А-аминқышқылдарының жалпы формуласы:

R-CHNH2-COOH

Ақуыз түзілетін a-аминқышқылдарының радикалды құрамында ашық тізбек те, тұйық тізбекті әртүрлі сақиналар мен функционалдық топтар да кездеседі.

$C:\Users\Use\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\Poli21.png$

Саңыраyқұлақтap - қоректiк белоктың көзi.
Ересек адам күнделiктi тағаммен бiрге 12, 5 кДж қуaт алyы қажет. Бұл қуaт қажеттілiктi 75 г қант алмастырылады. Бiрақ, тамақ бiздi тек калориялармен ғaна камтамacыз ету үшiн қажет емec. Организмнiң өсуі және ескiрген ұлпалаp мен жасушалар регенерацияcы үшін арнайы материалдар қажет. Сондықтан тамақ құрамында белоктар, майлар, көмiрсулар және дәрумендер болyы керек. Жержүзiндeгi тағамдық белоктың жеткілікciздiгi жылына 15 млн тонна кұрайды. Сондай белоктың көзi peтiнде саңыpayқұлақтар биомассасы қолданылады. Жеуге жарамды саңыpayқұлақтapғa caпрофит opганизмдер жатaды. Нақты тағамық жағынан бағалы мицелийлер, ол - жеуге жарамды саңырауқұлақтар мицелийлері. Олардың құрамында улы заттар болмайды.

Биотехнологияда ашытқылар aрасында белгiлеpi Saccharоmуces тyысы, әciрece, Saccharомуces cerevisiае, белоктьқ масса ретiнде емес, сыра, шарап дайындауда, нан пicipуде қолданылaды.

Соңғы жылдары белок синтезіне қажетті амин қышқылдарын өндіруге баса назар аударылуда. Бұрын оларды қүрамында белогы мол бағалы шикі заттардан гидролиздеу жолымен өндіретін еді және ол еңбекті көп қажет етеді. Соңғы он жыл ішінде амин қышкылдарын микробиологиялық жолмен өндіру зерттеліп, табылды. Амин қышқылдарының ішінде ен, алғаш өндірілген - глютамин. Жапония ғалымы Киносита табиғаттан ерекше микрококкус глютамикус деп аталатын микробты тауып, одан осы қышқылды өндірді. Бұл микроб қоректік ортаға қосылған глюкозаның 50%-не жуығын глютамин қышқылын түзуге жұмсай алады екен.
Лизинді көп мөлшерде - бактериум аэрогенес, бактериум протеус, спора түзушілерден - бациллус субтилис, ашытқы саңырауқұлақтарынан - торула утилистен өндіреді. Егер де ультракүлгін сәулемен әсер етсе микрококкус глютамикус едәуір мөлшерде лизин түзе алады. Қазір бұдан өнеркәсіптік жолмен лизин өндіру қолға алынды.

Бактериялар биомассаны ашытқы жасушасынан бірнеше тез өсіруге қабілетті және бактерия ақуызында күкіртті амин қышқылдары көбірек болады, нәтижесінде ашытқы ақуызымен салыстырғанда жоғары биологиялық құндылыққа ие. Бактерия культурасының қажетті аэрациясын қамтамасыз ету үшін ферментерді ауамен не оттегімен үрлеу жүргізіледі. Жиірек газ қоректік ортада Methylococcus туысындағы бактериялар өсіріледі. Олар қалыпты жағдайда ферментерге берілген метанның 85-90% дейін қолдануға қабілетті. Бактерияларды газ ортада культивирлеуге байланысты аралық технологиялық жолдар, бұл орта құрамымен дәл бақылауды және өндірістік қондырғыны гермитизирленген, жарылысқа төзімді жабдықтармен жабдықталуды талап етеді.
Бактерия таяқшасын ферментациялаған соң тұндырады, қоректік ортадан сепараторда бөліп алады. Алынған бактериялық массаны механикалық не ультрадыбыстық өңдеуден жасуша қабығын бұзу мақсатында жүргізеді, кейін кептіреді және азықтық ақуыз концентрат даярлауға қолданады.

Ақуызды синтездеу проблемасының теориялық және практикалық маңызы бар. Ақуыз молекуласының күрделі болуына байланысты қазіргі уақытқа дейін ақуыз синтезі толық іске аспай отыр. Ақуыз молекулалары үздіксіз қозғалыста болады. Ақуыз молекулаларын синтездеуге әрекет жасаған ғалымдардың сәтсіздіктерінің себебі де осында болуы мүмкін. Ақуыз молекулаларының үздіксіз өзгеруін анықтайтын заңдылықтарды түсіну - қазіргі ғылымның ең басты міндеттерінің бірі.

Жоғары деңгейлі организмдерде ақуыз биосинтезі таңғаларлықтай тез жүреді: 350 аминқышқылынан тұратын полипептид бар болғаны 10 секундта түзіледі! Ақуыз синтезінің құпия сырын ашу көптегек вирус ауруларын жеңуге мүмкіндік береді. Жаңа химиялық талшықтар мен пластмассалар жасауға, тамақ және химия өнеркәсібінде жаңа өндіріс процестерін ойлап табуға көмектеседі.

Алғаш рет қарапайым ақуызды заттар, гипофиздің гормондары вазопрессин мен окситоцин алынды. Одан басқа ақуыз синтездеудегі зор табыстарға инсулин мен интерферон алу жатады. Полипептидтік теория ашылғаннан бері ақуыздық қасиеттері бар полипептидтер синтезделіп, жемдік қоспа, дәрі-дәрмек ретінде қолданылып жүр.

Қазіргі замандағы маңызды міндеттердің бірі - синтездік тағам жасау проблемасы. Соның ішінде ақуыздық тағам түрлерін алу бірінші кезекте түр. Бұл салада академик A. Н. Несмеянов бастаған ғалымдар тобы жұмыс істеп, біраз жетістіктерге жетті. Мысалы, сапасы жөнінен табиғи түрінен кем соқпайтын қара уылдырық синтездеп алды.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.