|
3-laboratoriya mashg’uloti
Mavzu: Fermentlarni kovalent immobillash. (2 soat)
Mashg’ulotning maqsadi
: Fermentlarni kovalent immobillash, immobilizasiyalangan
hujayra va fermentlardan sanoatda qo’llash haqida ma’lumot berish.
Mazkur
laboratoriya
mashg’ulotida
Fermentlarni
kovalent
immobillash,
immobilizasiyalangan hujayra va fermentlardan sanoatda qo’llash usullarini
o’rgatishga bag’ishlangan. Laboratoriya ishini bajarishdan maqsad fermentlarni
kovalent immobillash, immobilizasiyalangan hujayra va fermentlardan sanoatda
qo’llash borasidagi ishlar o’rganib chiqiladi.
Kerakli asbob-uskunalar:
kerakli jihoz, asbob-uskunalar, ishlash prinsipi, ishni
bajarish tartibi, ushbu uslubiy qo’llanmadan olinadi.
Laboratoriya ishi bajarishda guruh 3 ta guruhchaga ajratiladi va ularga quyidagi
topshiriq
beriladi.
1-guruhchaga
fermentlarni
kovalent
immobillash,
immobilizasiyalangan hujayra va fermentlardan sanoatda qo’llash usullarini aniqlash
topshiriladi. 2-guruhchaga fermentlarni kovalent immobillash mexanizmini aniqlash
topshiriladi. 3-guruhchaga immobilizasiyalangan hujayra va fermentlar faolligini
aniqlashda qaysi metodlardan foydalanishni aniqlash topshiriladi
Talabalarni achitqi fermentini aktivlangan ko‘mirga kovalent immobillash usuli bilan
tanishtirish.
Kerakli asboblar va jihozlar:
1. Analitik tarozi, probirkalar, stakanlar, pipetkalar, 0,1 M borat buferi (pH 7,6),
50% saxaroza eritmasi, 1% NaCl va MgCl2 ning suvdagi eritmasi , 1% NaCl va
MgCl2 ning 20% etonoldagi eritmasi , 2,5% glutar aldegidi
Ishning nazariy asoslari:
Fermentlarni immobillash ikki xil metod bilan amalga
oshiriladi: fizikaviy va kimyoviy.
Fermentlarni fizikaviy immobillash – bu fermentni shunday bir muhitga
joylashtirish bo‘lib, bunda ferment umumiy xajmning bir qismigina kira oladi.
Fizikaviy immobillashda ferment bilan tashuvchi kovalent bog‘ bilan bog‘lanmaydi.
Fermentlarni bog‘lashni 4 tipi ma’lum:
-yerimaydigan tashuvchilarda adsorbsiyalanish;
- gel porasiga kiritish;
- yarimo‘tkazgich membrana yordamida fermentni reaksion sistemaning qolgan
xajmidan fazoviy ajratish;
- ikki fazali muhitga o‘tkazish, bu erda ferment eriydi va fazalardan biridagina
joylashishi mumkin.
Adsorbsion immobilizatsiya fermentlarni immobillashning qadimgi usuli bo‘lib,
unga 1916 yili asos solingan. Bu usul juda oson va u fermentning suvli eritmasi bilan
tashuvchi orasidagi kontakt hisobiga amalga oshadi. Adsorbsiyalanmagan oqsil yuvib
tashlangandan so‘ng ferment ishlatishga tayyor bo‘ladi. Tashuvchining yuzasida
fermentning adsorbsiyalangan molekulasi tashuvchi va oqsilning yuzaki guruhlarining
Van-der-vaals o‘zaro ta’sirlashuvi, vodorod bog‘lari, elektrostatik va gidrofob o‘zaro
ta’sirlashuvlar hisobiga ushlanishi mumkin. Har bir bog‘lanish tashuvchining
kimyoviy tabiati va ferment molekulasining yuzasidagi funksional guruhlarga
bog‘liqdir.
Tashuvchi bilan ferment o‘rtasidagi ta’sir kuchli bo‘lib, biokatalizatorning
sorbsiyasi uning strukturasini buzishi mumkin. Masalan, ba’zi o‘simlik hujayralarini
sitodeks granulalarida adsorbsiyalanishida hujayra devori tashuvchi zarrachasi
yuzasining
relefeni
takrorlab
deformatsiyalanishi
mumkin.
Adsorbsion
immobilizatsiyaning afzalligi uning qulayligi va sorbentlarning arzonligidadir. Ularga
istalgan konfiguratsiyani berish va kerakli darajada g‘ovak qilish imkoniyati mavjud.
Eng muhimi - bu metodning oddiyligidir. Adsorbsion bog‘lanishda fermentni tozalash
ham mumkin. Ushbu metodning kamchiligi tashuvchi, hamda aniq bir fermentni
immobillash uchun optimal sharoitni to‘g‘ri tanlay imkonini beradigan umumiy
yo‘riqnomaning yo‘qligidir.
Ko‘rsatilgan kamchiliklarni immobillangan fermentlarni gelga kiritish bilan
bartaraf qilish mumkin. Ushbu metodning maqsadi – ferment molekulasini polimer
zanjirlaridan to‘qilgan 3 fazali to‘rga (gelga) o‘tkazishdir. Geldagi qo‘shni zanjirlar
orasidagi o‘rtacha masofa kiritilgan ferment molekulasining razmeridan kichikdir.
Shuning uchun u polimer matritsani tark etolmaydi va atrofdagi eritmaga chiqolmaydi,
ya’ni immobillangan holatga bo‘la olmaydi. Fermentlarni gelda immobillashning
2 ta asosiy usuli ma’lum. Birinchisida ferment monomerning suvli eritmasiga solinadi,
keyin polimerizatsiyalanadi. Natijada polimerli gel hosil bo‘ladi. Reaksion
aralashmada ko‘pincha polimerga uch o‘lchamli to‘r strukturasini beruvchi
bifunksional (molekulasida 2 ta qo‘sh bog‘i bor bo‘lgan) agentlar qo‘shiladi. Ikkinchi
holatda ferment tayyor polimer eritmasiga solinadi va unga gelsifat holatga o‘tkaziladi.
Fermentlarni polimer gelga kiritish bilan immobillash preparatga istalgan geometriya
konfiguratsiya berish bilan birga tashuvchida biokatalizatorlarni tekis taqsimlash
mumkin. Metod universal hisoblanadi, deyarli barcha fermentlar, poliferment
sistemalar, hujayra fragmentlari va hujayralarni immobillash uchun qulay. Gelga
kiritilgan ferment bakteriyalar bilan zararlanishdan himoyalangan.
Membranalar yordamida fermentlarni immobillashning mohiyati shundaki, bunda
fermentning suvli eritmasi substratning suvli eritmasidan yarimo‘tkazuvchan
membrana yordamida ajratiladi. Yarimo‘tkazuvchan membrana substratning kichik
molekulalarini oson o‘tkazadi, katta molekulalarni esa o‘tkazmaydi.
Membrana tipidagi sistemadan foydalanish tarkibida ko‘p miqdorda ferment
bo‘lgan immobillangan preparatlarni olish imkonini beradi. Bu metod ham universal
va qulay.
Ikki fazali muhit yordamida fermentni immobillashda ferment sistemaning bir
fazasidagina eriydi. Substrat va mahsulot qaysi fazada erishiga qarab ikkala fazaaro
taqsimlanadi. Fazalarning tabiati mahsulot qaysi fazada to‘planishi va u erda ferment
bo‘lmasligiga ko‘ra tanlanadi. reaksii yakunlangandan so‘ng bu fazani ajratib undan
mahsulot ajaratib olinadi. Fermentli fazani esa navbatdagi jarayonda qayta ishlatish
mumkin.
Kimyoviy metod bilan immobillashda ferment molekulasi, xususan oqsil, bilan
tashuvchi o‘rtasida yangi kovalent bog‘ hosil bo‘ladi. Ushbu yo‘l bilan immobillangan
fermentlarning preparatlari 2 ta muhim yutuqqa ega. Birinchidan, tashuvchi bilan
ferment o‘rtasidagi kovalent bog‘ hosil bo‘lgan kon’yugatning mustahkam bo‘lishini
ta’minlaydi, tashqi muhit omillari, masalan rN, harorat o‘zgarganda ferment
tashuvchidan desorbsiyalanmaydi, olinayotgan mahsulotlarni ifloslantirmaydi. Bu esa
tibbiyot va oziq ovqatga mo‘ljallangan jarayonlarni amalga oshirishda juda muhim.
Ikkinchidan, fermentlarni kimyoviy modifikatsiyalab ularning katalitik faolligi,
barqarorligi kabi xossasini o‘zgartirish mumkin. Bunda fermentning faol markazini
iloji boricha saqlab qolish kerak.
Qisqacha nazariy qism: aktivlangan ko‘mirga achitqi fermentini kovalent
immobillash usuli bilan tanishish fermentni kovalent immobillashning mohiyatini
tushunish yordam beradi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
