Bài giảng ENZYM (Men - Ferment)

Nội dung text: Bài giảng ENZYM (Men - Ferment)

1. CHƯƠNG IV: ENZYM (Men - ferment) 4.1. Khái niệm chung về Enzyme: 4.1.1.Định nghĩa: Enzyme là chất xúc tác sinh học có bản chất là protein, có khả năng xúc tác bên trong tế bào, trong chủ thể (invivo) hoặc ngoài cơ thể (invitro). Nhờ có enzyme, các phản ứng hoá học trong cơ thể được xảy ra một cách dễ dàng (trong điều kiện có thể không có nhiệt độ cao, áp suất cao, không có pH quá acid hoặc quá kiềm), nhịp nhàng. Ngược lại, nếu thiếu enzyme thì có thể dừng một phản ứng do enzyme xúc tác làm cho dừng các quá trình chuyển hoá khác nhau liên quan đến trạng thái bệnh. Nếu kéo dài gây tử vong. Vai trò đặc biệt của enzyme trong cơ thể: Enzyme có thể xúc tác chuyển hoá trong hoặc ngoài cơ thể. 1
2. Vd: Trong dạ dày có pepsin phân giải thức ăn giàu protein tạo thành pepton (58% acid amin). Amilasa (có nhiều trong khoang miệng, nhiều nhất ở ruột non) có khả năng phân giải tinh bột thành đường glucoz. Theo quy trình chung: Tinh bột → Dextron → Maltose (đường nha) → .glucose Amilasa là enzyme có thể lấy từ đường ruột (màng nhầy ruột non) hoặc từ ngũ cốc nẩy mầm, nuôi vi sinh vật. Nguồn thu enzyme khá rộng rãi: từ động vật, thực vật, vi sinh vật. 2
3. 4.1.2. Đặc điểm của E: •Không tham gia vào thành phần cuối của phản ứng •Chỉ làm tăng nhanh phản ứng mà các phản ứng này có thể xảy ra ở điều kiện không có enzyme •Không làm mất vị trí cân bằng của phản ứng mà chỉ làm tăng tốc độ của phản ứng •Theo cấu trúc hóa học thì tất cả enzyme là protein • Có hiệu suất xúc tác sinh học cao hơn gấp nhiều lần xúc tác hóa học, tuy nhiên vận tốc có thể tăng khi có xúc tác hóa học • Enzyme có tính đặc hiệu cao và có tính chọn lọc đối với cơ chất • 3
4. Thực hiện sứ mệnh điều phối tất cả các quá trình trao đổi chất của cơ thể Trong các phản ứng enzyme hầu như kết quả cho ra 100% sản phẩm Có tính chất lý hóa học của protein Đa số có dạng hình cầu và không đi qua được màng bán thấm do kích thước lớn Tan tốt trong nước và trong dung dịch muối loãng (buffer) Cũng như protein enzyme không bền với nhiệt độ. Bị gây biến tính bởi acid, base mạnh hay muối kim loại nặng 4
5. 4.2. Cấu tạo Enzyme: Dựa vào thành phần cấu tạo của enzyme chia hai nhóm: + Nhóm enzyme đơn giản (một cấu tử): trong thành phần chỉ có acid amin liên kết (chỉ có protein). + Nhóm enzyme phức tạp (hai cấu tử): trong thành phần gồm có acid amin liên kết cộng phần nhóm ngoại (thường là các vitamin, các kim loại, một số nhóm chức khác (dẫn xuất của nucleotit, NAD, NADP, dẫn xuất quinov )). Vai trò của nhóm ngoại rất quan trọng; vì nếu tách nhóm ngoại thì hoạt tính sinh học sẽ mất. Vd: Catalase: protein + sắt Fenol oxydase: protein + đồng Cytocrom: hệ chuyển electron: protein + sắt Enzyme Amino - transferasa: enzym chuyển nhóm amin. Cấu tạo protein + dẫn xuất vitamin B6. Các enzyme Dehydrogenase (chuyển hydro) có cấu tạo: protein + FAD; protein + FMN; protein + NAD 5 protein + NADP; protein + UQ
6. Trung tâm hoạt động của enzyme: không phải toàn bộ phân tử enzyme tham gia liên kết với cơ chất mà chỉ có một phần nhỏ liên kết được với cơ chất quyết định hoạt tính xúc tác của enzyme, phần đó gọi là trung tâm hoạt động của enzyme Một phân tử enzyme có thể có một hoặc nhiều hơn trung tâm hoạt động. Cấu tạo trung tâm hoạt động bao gồm: + Nhóm ngoại: các vitamin, kim loại, nhóm chức khác. + Nhóm bên (gốc bên) của acid amin có khả năng phản ứng cao. Vd: các nhóm −OH, −NH2, −COOH, −SH, − histidin 6
7. Trung tâm hoạt động có thể được chia làm 2 bộ phận: •Tâm xúc tác: tham gia kết hợp trực tiếp với cơ chất •Miền tiếp xúc: gắn cơ chất lên vị trí tác dụng Trung tâm hoạt động có kích thước không lớn so với toàn bộ enzyme Nếu như trung tâm hoạt động bị phá vỡ vì tác động (lý - hoá) thì hoạt tính xúc tác của enzyme cũng mất đi. 7
8. 4.3. Tên gọi Enzyme: a) Tên thông dụng: không theo quy tắc (Vd: pepsin, renin, trypsin ) có ưu điểm là ngắn gọn, dễ nhớ không nói được cơ chế cũng như phản ứng bị phân hủy. b) Tên hệ thống: quy định việc gọi tên enzym theo quy tắc chung gồm có 3 phần chính: Tên cơ chất enzyme tác dụng + tên phản ứng enzym xúc tác + đuôi “ase” Vd1: Pyruvat ⎯ Decarboxyl ⎯ ase cơ chất phản ứng a. pyruvic khử CO2 Vd2: Poly phenol ⎯ Oxyd ⎯ ase cơ chất phản ứng 8
9. 4.4. Phân loại enzyme Enzyme được phân loại thành 6 nhóm chính: Oxidoreductase Transferase Hydrolase Lyase Isomerase Ligase 9
10. Oxidoreductase: Là nhóm xúc tác cho các phản ứng oxy hóa khử Nếu chất chuyển hay chất nhận rõ ràng thì gọi tên theo chúng. Vd. Dehydrogenase (NAD, FAD, FMN, ), oxygenase (kết hợp trực tiếp với oxy) Nếu chất cho hydro không rõ ràng thì gọi là reductase Các enzyme thường gặp trong nhóm này là: dehydrogenase, oxydase, peroxidase, catalase, 10
11. Transferase Là nhóm enzyme xúc tác chuyển nhóm, chuyển gốc từ chất này sang chất khác Phản ứng tổng quát là AX + B → A + BX Cách gọi tên: theo chất nhận nhóm chuyển vận transferase Nhóm transferase được chia ra làm 7 nhóm phụ ✓chuyển nhóm carbon đơn như methyl, carboxyl, ✓chuyển nhóm aldehyde hoặc cetone, có 2 enzyme điển hình là transketolase (chuyển 2C) và transaldolase (chuyển 3C) ✓chuyển gốc acyl, acyltransferase ✓chuyển gốc glycosyl, glycosyl transferase ✓chuyển nhóm đạm, aminotransferase ✓chuyển nhóm phosphate, phosphotransferase 11 ✓chuyển nhóm lưu huỳnh, sulphurtransferase
12. Hydrolase Là nhóm enzyme xúc tác các phản ứng thủy phân các hợp chất hữu cơ với sự tham gia của nước Phản ứng tổng quát XY + H2O → XOH + YH Cách gọi tên: tên của cơ chất được tách ra hydrolase Nhóm này được chia ra 11 nhóm phụ Các enzyme thường gặp là esterase, phosphatase, nuclease, peptidase, lipase Đây là nhóm E nhiều E nhất 12
13. Lyase Là enzyme phân cắt chất hữu cơ không có sự tham gia của nước Được chia làm 7 nhóm phụ Cách gọi tên: tên cơ chất + tên của nhóm được tách ra + lyase. Vd: Aspactate ammonia lyase Các enzyme thường gặp: decarboxylase, aldolase, hydratase, 13
14. Isomerase Là nhóm enzyme xúc tác cho chuyển hóa giữa 2 dạng đồng phân D và L, cis và trans, aldose và ketose Các enzyme thường gặp là epimerase, mutase, isomerase 14
15. Synthetase (ligase) Là nhóm enzyme xúc tác tổng hợp chất hữu cơ và cần năng lượng từ ATP, GTP, Được chia thành 4 phụ nhóm tạo các liên kết: - C – O -, - C – S-, - C – N -, - C – C – Cách gọi tên: Tên cơ chất + ligase (hay synthetase) Vd: Glutamin synthetase 15
16. 4.5. Tính chất của E: * Tính chất chung: E bản chất là Pr do đó E có đầy đủ tính chất của Pr (biến tính, kết tủa bởi TCA, không qua màng bán thấm vì trọng lượng phân tử lớn, dễ kết tủa, dễ mất hoạt tính sinh học khi có tác động bên ngoài, tính chất lưỡng tính . . .) Những tác nhân nào có ảnh hưởng tới hoạt tính sinh học của Pr đều có ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác của E. Vì vậy những quá trình chiết tách E, sử dụng E người ta cần lưu ý tránh những điều kiện làm ảnh hưởng đến hoạt tính E (t0 cao, ánh sáng, pH quá acid, quá kiềm, chất gây kết tủa E, . . .) 16
17. * Cường lực xúc tác E: E có khả năng xúc tác lớn rất nhiều so với các xúc tác vô cơ thông thường; xúc tác khác. Chỉ cần 1 lượng nhỏ E (0,5 - 1%) so với cơ chất thì nó chuyển hóa được lượng lớn hơn Ví dụ: 1g pepsin có thể thủy phân được 50kg Pr-trứng trong 2giờ, t0 thường. E có khả năng xúc tác mạnh vì E có khả năng làm giảm NL hoạt hóa phản ứng (NL hoạt hóa là NL cần thiết để cung cấp cho quá trình xảy ra) = Qhh (NL hoạt hóa phản ứng). Ví dụ: H2O2 → H2O + O2 Khi không xúc tác: Qhh = 18000cal/mol Nếu xúc tác vô cơ là Platin. Qhh = 11700cal/mol Nếu dùng E catalase xúc tác. Qhh = 5500cal/mol 17
18. Phản ứng: E + S ↔ ES → P + E (cơ chất) (Phức trung gian) Điều kiện để E tương tác với cơ chất (S) để tạo thành phức trung gian (ES). Theo phương trình thì giữa E và S phải có cấu trúc không gian tương ứng phù hợp theo quy tắc chìa khóa và ổ khoá. Phức hợp enzyme – cơ chất [ES] Sơ đồ cơ chế hoạt động của enzyme theo Fischer 18
19. Theo thuyết cải tiến của Kosland thì sự tương ứng của E và S trong cấu hình KG không hoàn toàn cứng nhắc mà nó có thể biến đổi một chút cho thực sự phù hợp → thuyết “tiếp xúc - cảm ứng” Sơ đồ thuyết tiếp xúc cảm ứng theo Kosland sự tương tác cảm ứng về cấu trúc không gian tạo nên phức hợp enzyme cơ chất 19
20. Một số E, đặc biệt là E tiêu hóa thì khi mới tiết ra ở trạng thái tiền E ko hoạt động. Ví dụ: các tiền E: pepsinogen → pepsin hoạt động + peptitkiềmhãm E không hoạt động nhằm bảo vệ cho các cơ quan tiêu hoá không bị phân giải bởi các E của chính nó. 20
21. * Tính đặc hiệu (Về cơ chất) Mỗi E sẽ tác động lên 1 cơ chất nhất định hoặc 1 nhóm chất tương tự nhau về cấu tạo hoá học Mỗi E ↔ mỗi cơ chất S. Mỗi E ↔ mỗi nhóm cơ chất S tương tự. S E protit Protease Lipit Lipase Tinh bột Amilase Dựa vào khả năng (sự chọn lọc) tác động lên cơ chất, người ta chia cơ chất đặc hiệu ra các mức độ. 21
22. Đặc hiệu quang học: Mỗi E chỉ tác động lên 1 trong những dạng đồng phân quang học. Ví dụ: E chỉ tác động lên dạng L (hoặc dạng D) E chỉ tác động lên dạng trans (hoặc dạng cis) Đặc hiệu tương đối: Giả sử có 1 cơ chất bao gồm 2 phần A, B. E yêu cầu liên kết giữa A & B phải nhất định, cấu tạo thì tùy ý. Ví dụ: Esterase cắt liên kết ester Peptidase cắt liên kết peptit 22
23. Đặc hiệu nhóm: 2 điều kiện Liên kết giữa A & B phải nhất định Cấu tạo A hoặc B phải nhất định. Ví dụ: Amino-peptidase (có trong ruột non) Liên kết cắt là liên kết peptit -CO-NH Cạnh liên kết peptit phải có gốc -NH2 tự do. Carboxyl-peptidase (có trong ruột non) Liên kết cắt là liên kết -CO-NH Cạnh liên kết -CO-NH phải có nhóm - COOH tự do. 23
24. - Đặc hiệu tuyệt đối: 2 điều kiện Liên kết giữa A & B phải nhất định Cấu tạo A & B phải nhất định (hay nói cách khác là 1 chất duy nhất) Ví dụ: Urease là E chỉ phân cắt Urea mà không phân cắt 1 dẫn xuất nào của Urea NH2 Urease C O CO2 + 2NH3 H2O NH2 Kết luận: do có tính chất đặc hiệu cao nên chúng ta có E có thể biết được cơ chất tác dụng và ngược lại → biết được sản phẩm tạo thành 24
25. *Ảnh hưởng của nhiệt độ Thường vận tốc phản ứng enzyme tăng khi nhiệt độ tăng, tăng 10oC thì vận tốc tăng 1,4 – 2 lần. Quá 70oC, đa số enzyme mất hoạt tính Nhiệt độ mà enzyme đạt vận tốc cực đại gọi là nhiệt độ tối thích (khác nhau tùy enzyme) Nhiệt độ tối thích của enzyme tv (50-60oC) > enzyme đv (40-50oC) Một số enzyme có khả năng chịu nhiệt cao: papain Nhiệt độ thấp ức chế hoạt tính E nhưng E có khả năng phục hồi hoạt tính trở lại khi đưa về nhiệt độ thích hợp (ứng dụng để bảo quản E) Tương tác với các yếu tố khác: bản chất enzyme, pH môi trường, nồng độ cơ chất, 25
26. Ảnh hưởng của nhiệt độ Hoạt tính enzyme [%] enzyme tính Hoạt 26 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt tính của enzyme
27. Ảnh hưởng của pH Enzyme hoạt động mạnh nhất ở 1 giá trị pH nhất định gọi là pH tối thích (tùy thuộc bản chất protein) Enzyme nhạy cảm với sự thay đổi pH, thường tối thích ở khoảng acid yếu, trung tính hay kiềm yếu. Ex. Amylase khoảng 5, protease của dứa khoảng 6 pH quá cao hoặc quá thấp đều bất lợi vì ảnh hưởng lên sự phân cực của cả enzyme và cơ chất 27
28. * Chất kiềm hãm Là những chất khi cho vào môi trường làm cho hoạt động của E giảm đi, hoặc hoạt tính = 0. Thông thường các chất kiềm hãm có thể là muối của KL nặng (Cu, Pb, Hg) hoặc TCA (acid tricloacetic); tanin; acid mạnh; kiềm mạnh; formol. Dựa vào mức độ kiềm hãm, có thể chia chất kiềm hãm ra các loại như sau: -Kiềm hãm thuận nghịch:. khi ta tách bỏ chất kiềm hãm thì E trở lại hoạt động - Kiềm hãm bất thuận nghịch: khi ta tách bỏ chất kiềm hãm thì E không trở lại hoạt động. 28
29. -Kiềm hãm cạnh tranh: khi chất kìm hãm có cấu tạo tương tự cơ chất. Vd: I: chất kìm hãm; S: cơ chất; E:enzyme E + S → ES → P + E (1) E + I → EI (phức bền) (2) Khi trong trường hợp S và I tương tự nhau thì E sẽ tác động với cả S và I. Theo pt (1) thì ES là phức không bền và sẽ phân giải ngay tạo sản phẩm P và giải phóng E. Theo pt (2) thì E + I thành phức EI là phức bền. Vì vậy 1 lượng E bị giam giữ lại, làm giảm nồng độ E chung → giảm hoạt tính và nồng độ E. Vd: a.Malonic là chất kìm hãm. Cạnh tranh của E = Suxinat- Dehydrogenase (với S là a.suxinic) 29
30. - Kiềm hãm không cạnh tranh: E có khả năng tác dụng đồng thời với cơ chất và với chất kìm hãm vì E này có nhiều trung tâm hoạt động. E + S  ES → P + E E + I → EI EI + S → SEI E + S → ES ES + I → IES Trong một số trường hợp, còn gặp 1 số E là E dị thể hoặc E dị không gian (Allosteric). E dị không gian có nhiều tâm hoạt động, các trung tâm đó có thể đồng thời liên kết với cơ chất, có thể liên kết với chất kìm hãm hay với 1 chất trao đổi trung gian nào đó thành phức hệ làm cho cấu hình phân tử không gian của E bị biến dạng làm thay đổi hoạt tính của E. Các E dị thể thường tồn tại song song với các E bình thường trong tế bào và có chức năng điều hoà các hoạt tính E trong cơ thể. 30
31. Sơ đồ biểu diễn cơ chế hoạt động của chất kìm hãm Phức hợp [EI] không hoạt động Phức hợp [ES] hoạt động 31
32. * Các chất hoạt hoá: Là những chất làm cho E từ hoạt động yếu thành hoạt động mạnh hoặc từ hoạt tính = 0 thành có hoạt tính. Các chất hoạt hóa rất đa dạng, nhiều chất khác nhau, thông thừơng chứa chất hoạt hóa là KL, vitamin, 1 số nhóm chức khác, 1 số E hoạt hoá cho tiền E. Ví dụ: E-Renin là E có khả năng đông tụ sữa (làm phomat) phân giải casein có trong sữa; E-Renin hoạt động mạnh khi có ion Ca+2 32
33. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme và nồng độ cơ chất Khi có đầy đủ cơ chất thì vận tốc của phản ứng tỷ lệ thuận với nồng độ enzyme Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất + Phương trình Michaelis – Menten (tham khảo) V0 = Vmax [S]/(Km + [S]) Km đặc trưng cho ái lực của [E] với [S]. Km có trị số càng nhỏ thì ái lực của [E] với [S] càng lớn, nghĩa là vận tốc của [E] càng lớn 33
34. Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất + Khi S >>Km, phản ứng đạt giá trị cực đại, không phụ thuộc vào nồng độ cơ chất tăng thêm + Khi S = Km: vận tốc phản ứng bằng ½ giá trị cực đại 34
35. Đồ thị tổng quát biểu diễn tốc độ phản ứng của enzyme vào nồng độ cơ chất 35
36. Phương trình xác định giá trị Km và Vmax Phương trình này có dạng y = ax + b 36
37. Sự phân bố enzyme trong tế bào Enzyme có mặt khắp mọi mô, mọi tế bào Có tính chuyên biệt cho từng loại mô Nhân tế bào chứa các enzyme liên quan đến biến dưỡng nucleic acid Ty thể chứa hệ enzyme liên quan đến quá trình hô hấp Ribosome chứa hệ enzyme tổng hợp protein Lục lạp chứa enzyme liên quan đến quang hợp, biến dưỡng chất béo 37
38. 4.6. Ứng dụng của E: 4.6.1. Đặc tính ưu việt của E: -E có thể được thu nhận từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau -Điều kiện xúc tác của E: “nhẹ nhàng, ôn hoà” -Tính đặc hiệu cơ chất cao -Vận tốc phản ứng của E có thể điều chỉnh bởi những yếu tố khác nhau: nhiệt độ, pH, nồng độ cơ chất, nồng độ E, lượng O2 đưa vào hoặc không, thời gian tác động, các chất kìm hãm, các chất hoạt hoá. - E có cường lực xúc tác lớn: chỉ cần 1 lượng nhỏ E có thể chuyển hoá 1 lượng cơ chất lớn. 38
39. 4.6.2 Ứng dụng của một số Enzyme tiêu biểu Protease: là E phân cắt protit và peptit→ tạo sản phẩm là hỗn hợp aa tự do. Protein → peptit → peptit→ hỗn hợp aa tự do M lớn M nhỏ Amylaza Tinh bột → dextrin → dextrin→Maltose - Glucose M lớn M nhỏ Xenlulaza Xelluloz → mạch Xelluloz ngắn hơn → Xellobiose → -gluco 2-gluco 39
40. Trong công nghệ thực phẩm: + Sản xuất đồ hộp:làm mềm thịt, cá, các E protease sẽ cắt đứt bớt 1 số liên kết peptit làm mạch polypeptit ngắn hơn, giúp cho thịt mềm, sản xuất thức ăn cho trẻ em, người bệnh. (sử dụng Bromelin, papain) + Sản xuất phomat: các protease như renin, pepsin làm đông tụ sữa dùng trong sản xuất phomat. + Sản xuất các loại bánh nở xốp: Cho 1 lượng nhỏ amylase làm cho chuyển hóa 1 phần tinh bột thành đường, ủ nấm men → chuyển đường thành rượu + CO2; khi nướng hoặc hấp CO2  làm bánh có những lỗ xốp. + Sản xuất rượu, các loại nước giải khát: dùng E pectinaza làm trong suốt các loại nước giải khát, rượu vang từ các loại trái cây. + Sản xuất nước mắm: pepsin, trypsin 40
41. Trong công nghệ thuộc da: da động vật ngâm trong nước + E protease giúp rút ngắn thời gian, làm bề mặt da mịn hơn, mỏng hơn, giảm đáng kể ô nhiễm môi trường. Trong công nghiệp tơ tằm: những bó sợi tơ tằm được tách rời bằng nhiệt độ, kiềm, → cải tiến bằng nhiệt độ ấm và E protease giúp giảm thời gian do các sợi tơ nối nhau bằng các protit và xerexin. Bản chất sợi tơ cũng là protit nên cần phải nghiên cứu [E ] thích hợp. 41
42. Trong công nghệ mỹ phẩm: gồm 1 phần nhỏ E protease trong kem xoa, dầu gội giúp tẩy tế bào già trên da, tóc. Cho E protease vào bột giặt để tẩy các vết bẩn có bản chất là protit. Trong sản xuất dược liệu: Dùng E xellulaza phân giải màng tế bào thực vật: để tăng hiệu suất trích ly các chất trong tế bào thực vật ra. Trong Y học: Dùng E cố định urease để điều trị bệnh thận 42
43. 4.7. Phương pháp thu nhận E: * Lưu ý: Phải chọn đúng nguyên liệu có hàm lượng E cần thu nhận cao. Phá vỡ màng tế bào để giải phóng E. Các phương pháp: + Phương pháp cơ học: + Phương pháp vật lý: + Phương pháp hoá học:. + Phương pháp sinh học: Chiết E và chuyển E thành dạng dung dịch E Sử dụng dung môi thích hợp (nước, dung dịch đệm có pH phù hợp với E hoặc dung dịch muối loãng, . . .) sử dụng trong công nghiệp, công nghệ thực phẩm,. . . 43
44. kết tủa E từ dung dịch E + Dùng dung môi hữu cơ (dung môi làm giảm hằng số điện môi) làm giảm độ hoà tan và gây kết tủa E, thường dùng aceton hoặc etanol. v 3  4 dung môi = Vdd E 1 + Dùng muối trung tính (ở nồng độ muối cao thì muối tranh giành vỏ nước bên ngoài; khi mất vỏ nước thì nó dễ ngưng tụ lại với nhau). Thường dùng NaCl và (NH4)2SO4. Nồng độ bão hoà của NaCl 22-23%. Nồng độ bão hoà của (NH4)2SO4 70-72%. + Dùng điểm đẳng điện P I để kết tủa E. Điểm đẳng điện tại pH = PI thì tổng điện tích (+) + (-) = 0; phân tử E trung hoà điện và kết tủa. Mỗi E có 1 PI riêng. Vd: PI pepsin = 1 – 1,2 PI trypsin = 9 – 10. là phương pháp tinh sạch E có hiệu quả. 44
45. Sau khi kết tủa E, ta ly tâm hay lọc bỏ dung dịch để lấy kết tuả E. Sấy kết tủa E để được dạng bột E khô (sấy 500C). Có thể sấy bằng quạt gió , chân không. Sau khi sấy được chế phẩm E thô dạng khô → bảo quản được lâu. Sơ đồ thu Enzyme: Quy trình thu nhận Pepsin: 45
46. Tinh chế và tinh sạch E để được E tinh khiết cao để phục vụ trong Y Dược, nghiên cứu khoa học. + Phương pháp Dialise (thẩm tích): đây là phương pháp sử dụng màng lọc bán thấm Sau 24h, chất có M nhỏ sẽ thấm qua màng và hoà vào nước. Ứng dụng phương pháp này để lọc các tạp chất có M nhỏ. + Phương pháp lọc qua gel – Sephadex: cho qua cột gel Sephadex: nó có tính chất sàng lọc các chất có trọng lượng phân tử khác nhau. + Phương pháp trao đổi ion: sử dụng nhựa trao đổi ion Do khả năng trao đổi ion khác nhau của các cấu tử mà chúng ta có thể tách các tạp chất ra khỏi E. 46
47. + Phương pháp hấp phụ: sử dụng những chất hấp phụ thích hợp hấp phụ tạp chất và cho E chảy qua. + Phương pháp điện di: di chuyển trong điện trường, dựa trên cơ sở các cấu tử khác nhau thì có khả năng dịch chuyển với những tốc độ khác nhau theo hướng khác nhau trong điện trường.Sau 1 thời gian t các cấu tử sẽ tách rời khỏi nhau. + Phương pháp sắc ký: sắc ký giấy, sắc ký bản mỏng, . . .dựa vào sự phân bố khác nhau của các cấu tử vào 2 pha Pha tĩnh: nước + chất mang Pha động: dung môi dịch chuyển Do sự phân bố khác nhau của các cấu tử ở 2 pha, các cấu tử sẽ tách khỏi nhau. 47
48. 4.8. Đánh giá chất lượng E qua xác định hoạt tính: Chất lượng của sản phẩm E thu được được đánh giá qua việc xác định hoạt tính xúc tác của E (khả năng phân giải cơ chất tạo sản phẩm). Định nghĩa: đơn vị hoạt tính là lượng E có khả năng xúc tác chuyển hoá 1 micromol (m) cơ chất sau 1 phút ở điều kiện chuẩn. Ký hiệu: đvht (UI) UI/ ml dd E Hoạt tính riêng = UI/mg Pr-E. Hoạt tính riêng biểu thị mức độ tinh khiết của E. Khi hoạt tính riêng càng cao thì mức độ E càng cao. 48
49. Xác định hoạt tính E có thể dựa trên 1 trong 2 cơ sở sau: + Cơ sở 1: dựa trên sự thay đổi nồng độ cơ chất S theo thời gian (giảm nồng độ). Vd: Xác định hoạt tính của amilase thì dựa trên sự giảm nồng độ tinh bột theo thời gian. Nếu vận tốc giảm nhanh thì hoạt tính E cao. + Cơ sở 2: dựa trên sự biến đổi của nồng độ sản phẩm tạo thành. Vd: đối với amilase dựa trên sự tăng nồng độ tạo ra glucose, vận tốc tạo glucose tăng thì hoạt tính tăng cao. 49
50. lá chắn DNA ở đầu mút các nhiễm sắc thể giúp chúng không bị thu ngắn lại trong quá trình phân chia tế bào. telomerase trong tế bào ung thư hoạt động rất mạnh giúp chúng bảo tồn được toàn bộ cấu trúc gien của mình. việc tăng cường enzyme này cho cơ thể sẽ giúp chống lại những căn bệnh di truyền hoặc do tổn hại gien gây ra. Từ trái qua phải: Elizabeth Blackburn, Carol W.Greider và Jack W.Szostak, ba nhà khoa học đoạt giải Nobel Y học 2009 - Ảnh: AFP 50
51. XIN CÁM ƠN SỰ THEO DÕI CỦA QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN 51