- •1. Определение термина «иммобилизация». Основные требования к носителям и приемам иммобилизации при одно- и многостадийных реакциях.
- •2. Классификация носителей, используемых при иммобилизации. Свойства полисахаридных носителей.
- •Полисахариды.
- •3. Основные требования к материалам-носителям. Выбор носителей при использовании иммоббилизованных препаратов в технологических исследованиях.
- •4. Синтетические полимерные материалы и неорганические носители.
- •5. Характеристика методов физической иммобилизации
- •6. Классификация методов иммобилизации. Иммобилизация на поверхности носителя и силы, определяющие связывание препарата на поверхности носителя
- •7. Иммобилизация в массе носителя.
- •8. Иммобилизация с использованием мембранной технологии и двухфазных реакционных сред.
- •9. Микрокапсулирование
- •10.Иммобилизация металлохелатным способом
- •11 Иммобилизация ферментов
- •13) Влияние иммобилизации на состояние фермента, возможные причины изменения его активности
- •14) Критерии оценки протекания ферментативного процесса при иммобилизации
- •15. Эффекты распределения реагентов в катализе иммобилизованными ферментами
- •16. Основные показатели стабильности иммобил-ных ферментов, причины, вызывающие изменения стабильности и способы устранения.
- •17. Термостабильность иммобилизованных ферментов и способы ее определения.
- •18. Способы сохранения каталитической активности ферментов при иммобилизации.
- •19. Использование иммобилизованных ферментов в производстве.
- •20. Ферментные электроды: конструирование, стадии функционирования и критерии, определяющие их качество.
- •21.Общая характеристика микробных катализаторов, требования к производственному штамму, преимущества и недостатки иммобилизованных клеток по сравнению со «свободными».
- •22.Преимущества иммобилизованных клеток по сравнению с иммобилизованными ферментами.
- •23. Классификация иммобилизованных микробных биокатализаторов по принципу действия.
- •24. Приемы выбора способа иммобилизации клеток микроорганизмов для промышленных целей.
- •25. Оценка физиологической и метаболической активностей клеток в иммобилизованном состоянии
- •26 Схема биотехнологической переработки растительного сырья. Получение спиртов и кетонов.
- •27. Получение ак, алкеноксидов, витаминов, аб, пав
- •28. Получение органических кислот, углеводов, ферментов
- •29) Утилизация отходов.
- •30) Характеристика реакторов с иммобилизованными клетками.
- •31. Преимущества выращивания растительных клеток в культуре и использование вторичных метаболитов в фармакопии.
- •33. Методы определения жизнеспособности иммобилизированных растит-х клеток.
- •34. Способность иммобилизированных растит-х клеток к биосинтезу. Характеристика процессов биотрансформации (биоконверсия).
- •36. Физиолого-биохимические процессы у иммобилизованных растительных клеток и их отличия от суспендированных (свободных) клеток.
- •37. Приемы выделения и введения в культуру клеток животных.
- •38. Характеристика способов иммобилизации клеток животных и преимущества монослойных культур.
- •1. Культивирование в плоских флаконах (матрацах)
- •2. Культивирование во вращающихся бутылях (роллерных аппаратах)
- •3. Культивирование в колонках на микроносителях – наиболее оптимальная комбинация выращивания поверхностно зависимых клеток с помощью технологии суспензионных культур.
- •39. Основные параметры, критерии и их характеристика при биотестировании физиологической активности вещества с использованием клеток животных.
- •40. Описание приема биотестирования с использование монослойной культуры клеток животных.
- •41 Процедура проведения анализа содержания гормона с использованием иммоб. Клеток животных
- •Примеры применения иммобилизованных клеток в анализе
- •1. Определение термина «иммобилизация». Основные требования к носителям и приемам иммобилизации при одно- и многостадийных реакциях.
23. Классификация иммобилизованных микробных биокатализаторов по принципу действия.
По принципу своего действия все искусственные твердофазные биокатализаторы на основе микробных клеток по уровням своей сложности делят следующим образом:
Одноферментные системы без кофакторов – это простейшие каталитические системы, которые могут осуществлять одностадийные процессы биотрансформации.
Олигоферментные системы с регенерацией кофакторов. Такие катализаторы многоферментными и должны обеспечивать регенерацию кофакторов (обычно НАД и НАДН). Такие системы характеризуются способностью удерживать регенерируемые кофакторы.
Мультиферментные системы с регенерацией нескольких кофакторов. - относятся иммобилизованные клетки с высокой активностью основного метаболизма (катаболизма углеводов).
Мультиферментные системы, катализирующие сложные синтетические процессы, непосредственно связанные с основным метаболизмом клеток.
Для создания систем первых двух типов можно использовать единичные иммобилизованные ферменты или ферментные системы в специальных мембранных реакторах, а применение иммобилизованных клеток - это альтернативный вариант, упрощающий технологию приготовления биокатализатора и иногда способствующий стабилизации конкретного фермента за счет сохранения его естественного микроокружения в клетках.
Две другие системы можно создать только на основе иммобилизованных клеток, метаболически и синтетически активных. Эти реакции можно реализовать только в случае функционирования в клетке основного метаболизма, который снабжает вторичный синтез исходными продуктами, макроэргическими соединениями и регенерированными коферментами. Подобные катализаторы могут быть созданы только на основе интактных или незначительно измененных клеток, проявляющих безусловную способность к первичному метаболизму.
24. Приемы выбора способа иммобилизации клеток микроорганизмов для промышленных целей.
Для получения биокатализаторов можно использовать разные методы иммобилизации. Однако конкретные условия иммобилизации и носители подбираются таким образом, чтобы иммобилизованные клетки в наименьшей степени оказались повреждены, а структура матрицы не являлась по возможности диффузионным барьером. Подходы:
1. Выбор по принципу действия иммобилизованных клеточных систем - использование иммобилизованных клеток как катализаторов процессов биотрансформации.
При получении биокатализатора для одноферментных трансформационных процессов часто клетки до иммобилизации (или в результате иммобилизации) частично или полностью разрушаются и, по сути дела, иммобилизуют не клетку, а фермент вместе с клеточным содержимым. В результате даже удается повысить уровень активности катализатора по сравнению со свободными клетками за счет разрушения клеточных оболочек, создающих диффузионные затруднения на пути субстрата к ферменту, и выделению продукта реакции.
При таком подходе отсутствует стадия выделения и очистки фермента для иммобилизации. Высокая стабильность катализатора на основе «разрушенных» клеток по сравнению с нативным ферментом - в результате выделения и очистки снижается стабильность фермента.
В некоторых случаях целесообразно предварительно обработать клетки с целью снижения их общей метаболической активности и лишь затем проводить иммобилизацию.
При использовании иммобилизованных клеток для полиферментной биотрансформации необходимы данные о влиянии на эффективность биотрансформации свойств носителя, условий самой иммобилизации и дальнейшего использования биокатализатора, т. е. необходимо поддержание не только структурной целостности, но и метаболической активности
2. Выбор по масштабности биотехнологического процесса - способ иммобилизации должен быть по возможности простым и недорогим. В качестве носителя следует использовать вещества и материалы с высокой механической прочностью и стабильностью.
3. Выбор по специфике биотехнологического процесса. Единственная область применения иммобилизованных клеток, для которой конкретно указывается наиболее перспективный метод иммобилизации (адсорбционный – очистка сточных вод.