Виготовлення лікарських препаратів на основі амілолітичних ферментів
Курсовой проект - Медицина, физкультура, здравоохранение
Другие курсовые по предмету Медицина, физкультура, здравоохранение
каталізують перенос хімічних груп з однієї молекули субстрату на іншу.
КФ 3: Гідролази, каталізують гідроліз хімічних звязків. Приклад: естерази, пепсин, трипсин, амілаза, ліпопротеінліпаза
КФ 4: Ліази, каталізують розрив хімічних звязків без гідролізу з утворенням подвійного звязку в одному з продуктів.
КФ 5: Ізомерази, каталізують структурні або геометричні зміни в молекулі субстрату.
КФ 6: Лігази, каталізують утворення хімічних звязків між субстратами за рахунок гідролізу АТФ.
Будучи каталізаторами, ферменти прискорюють як пряму, так і зворотну реакції, тому, наприклад, ліази здатні каталізувати і зворотну реакцію приєднання по подвійним звязкам.
Ферменти являють собою біокаталізатори білкової природи. Каталізуючи переважна більшість біохімічних реакцій в організмі, ферменти регулюють обмін речовин і енергії, граючи тим самим важливу роль у всіх процесах життєдіяльності. Всі функціональні прояви живих організмів (дихання, мязова скорочення, передача нервового імпульсу, розмноження і т.д.) забезпечуються дією ферментних систем. Сукупністю ферментних реакцій, що каталізуються, є синтез, розпад та інші перетворення білків, жирів, вуглеводів, нуклеїнових кислот, гормонів та інших сполук.
Активність ферментів визначається їх тривимірної структурою [3]. Як і всі білки, ферменти синтезуються у вигляді лінійного ланцюжка амінокислот, яка згортається певним чином. Кожна послідовність амінокислот згортається особливим чином, і виходить молекула (білкова глобула) має унікальні властивості. Кілька білкових ланцюгів можуть обєднуватися в білковий комплекс. Третинна структура білків руйнується при нагріванні або дії деяких хімічних речовин.
Щоб каталізувати реакцію, фермент повинен звязатися з одним або декількома субстратами. Білковий ланцюг ферменту згортається таким чином, що на поверхні глобули утворюється щілина, або западина, де звязуються субстрати. Ця область називається сайтом звязування субстрату. Зазвичай він збігається з активним центром ферменту або знаходиться поблизу нього. Деякі ферменти містять також сайти звязування кофакторів або іонів металів.
Фермент, зєднуючись з субстратом:
очищає субстрат від водяної шуби
має у своєму розпорядженні реагують молекули субстратів в просторі за потрібне для протікання реакції чином
готує до реакції (наприклад, поляризує) молекули субстратів.
Зазвичай приєднання ферменту до субстрату відбувається за рахунок іонних або водневих звязків, рідше за рахунок ковалентних. Наприкінці реакції її продукт (або продукти) відділяються від ферменту.
У результаті фермент знижує енергію активації реакції. Це відбувається тому, що в присутності ферменту реакція йде іншим шляхом (фактично відбувається інша реакція), наприклад:
У відсутності ферменту:
А + В = АВ
У присутності ферменту:
А + Ф = АФ
АФ + В = АВФ
АВФ = АВ + Ф
де А, В - субстрати, АВ - продукт реакції, Ф - фермент.
Ферменти не можуть самостійно забезпечувати енергією ендергонічні реакції (для протікання яких потрібна енергія). Тому ферменти, що здійснюють такі реакції, сполучати їх з екзергонічними реакціями, що йдуть з виділенням більшої кількості енергії [2,7].
2.2 Класифікація амілолітичних ферментів
Амілолітичні ферменти обєднують велику групу ферментів, які здійснюють гідроліз переважно ?-(1,4)-Глікозидних звязків амілози, амілопектину, глікогену та інших мальтоолігосахаридів. До групи амілолітичних ферментів відносяться наведені нижче і деякі інші ферменти:
КФ 3.2.1.1 ?-амілаза
КФ 3.2.1.2 ?-амілаза
КФ 3.2.1.3 Глюкоамілаза
КФ 3.2.1.41 Пуллуланаза
КФ 3.2.1.68 Ізоамілаза
КФ 3.2.1.20 ?-глюкозидази
КФ 3.2.1.11 Декстраназа
КФ 2.4.1.19 Амілаза Bacillus macerans (циклодекстроглюканотрансфераза)
Амілази бувають двох типів: ендо-і екзоамілази. Чітко вираженої ендоамілазой є ?-амілаза, здатна до розриву внутрішньомолекулярних звязків у полімерних ланцюгах субстрату. Глюкоамілаза і ?-амілаза є екзоамілазами, тобто ферментами, що атакують субстрат з нередукуючого кінця.
Субстратами для дії амілаз є крохмаль, що складається з амілози і амілопектину, продукти часткового гідролізу крохмалю і глікоген. Крохмаль - рослинний полісахарид з дуже складною будовою. Цей двокомпонентний зєднання, що складається з 13-30% амілози і 70-85% амілопектину. Обидва компоненти неоднорідні, їх молекулярна маса (М. м.) коливається в широких межах і залежить від природи крохмалю. Амілоза - це необертающийся полімер, в якому залишки глюкози Сполучених ?-1,4-Глікозидний звязком; ступінь полімеризації близько 2000. У аномальних амілози з однією-двома ?-1,6-звязками полімеризація може зрости до 6000. Амілоза практично не має відновлюючої здатності, тому що в кожній молекулі амілози є тільки один вільна альдегідна група [8].
Реакції, що каталізуються амілазами, мають дві стадії: коротку передстаціонарну і тривалу стаціонарну. Під час першої стадії ендоамілаза швидко зменшує молекулярну масу субстрату, утворюючи суміш лінійних та розгалужених олігосахаридів. Другий етап реакції триває, поки продукти гідролізу не перестануть забарвлюватися йодом; він протікає значно повільніше і залежить від індивідуальних властивостей ферменту та його природи[9].
?-амілаза (1,4-?-D-глюканглюканогідролаза) є ендоамілазою, що викликає гідролітичні розщеплення ?-1,4-глікозидних звязків всередині по?/p>