1. Show the relationship between the active center and the nature of the bonds. Calculate the average coagulation time

Ледяной_Подрывник

51

Задача 1. Докажем связь между активным центром и природой связей. Для этого рассмотрим работу иммобилизованных ферментов на примере свертывания молока.

Основным ферментом, ответственным за свертывание молока, является ренин. При свертывании молока ренин преобразует растворимый белок казеин в нерастворимую форму казеината кальция.

Активный центр фермента представляет собой место, где происходит взаимодействие фермента с субстратом (в данном случае - казеин). Причина, по которой ренин способен свертывать молоко, лежит в природе связей между активным центром и субстратом.

В активном центре ренина имеются определенные функциональные группы, такие как амидная (CONH2) и гидроксильная (OH). Эти группы обладают способностью образовывать водородные связи с определенными аминокислотными остатками казеина. В результате образуется сильная связь между ренином и казеином, что вызывает его свертывание.

Таким образом, связь между активным центром и природой связей сводится к взаимодействию определенных функциональных групп активного центра фермента с соответствующими группами субстрата.

Теперь рассмотрим влияние иммобилизированных ферментов на их активность и время коагуляции молока. Иммобилизация ферментов - это процесс фиксации фермента на определенном носителе или матрице, например, на поверхности гранул зольного геля. Это позволяет сохранить активность фермента и повысить его устойчивость к воздействию окружающей среды.

Иммобилизация фермента ренина приводит к следующим изменениям:
- Увеличение стабильности активного центра фермента, что приводит к длительному сохранению его активности.
- Возможность повторного использования фермента в процессе свертывания молока.
- Уменьшение инактивации фермента при воздействии неблагоприятных факторов (температура, pH).
- Повышение эффективности процесса свертывания.

Таким образом, иммобилизация ренина позволяет улучшить его активность и сократить время коагуляции молока. Это делает процесс свертывания более эффективным и экономичным.

Задача 2. Получение глюкозы из лактозы с использованием иммобилизованной лактазы.

Материалы и оборудование:
- 3% раствор альгината натрия (пищевая добавка E401)
- 0,2 М раствор хлорида кальция
- Концентрированный раствор лактазы
- Шприц объемом 5 мл с иглой диаметром 1 мм или пипетка объемом 10 мл с отверстием диаметром 3 мм
- Сульфат меди

Процесс получения глюкозы из лактозы с помощью иммобилизованной лактазы основан на ферментативном разложении лактозы. Лактаза - это фермент, который способен разлагать лактозу на два моносахарида: глюкозу и галактозу.

Шаги получения глюкозы из лактозы с использованием иммобилизованной лактазы:
1. Приготовление иммобилизированной лактазы: раствор альгината натрия смешивается с концентрированным раствором лактазы. Затем полученная смесь помещается в шприц или пипетку с отверстием на конце.
2. Готовим рабочий раствор хлорида кальция: 0,2 М раствор хлорида кальция готовится для образования коагуляционного бассейна.
3. Процесс иммобилизации: из шприца или пипетки выдавливается капля иммобилизированной лактазы в раствор хлорида кальция. В результате образуется гранула или шарик, состоящий из альгината кальция, содержащего внутри активные частицы лактазы.
4. Химическая реакция: гранула, содержащая иммобилизированную лактазу, погружается в раствор лактозы. В результате ферментативной реакции лактоза разлагается на глюкозу и галактозу под влиянием активных частиц лактазы.
5. Получение глюкозы: после окончания реакции, раствор перегоняется через сульфат меди для удаления избыточного глюкозы и получения чистого продукта.

Таким образом, с помощью иммобилизованной лактазы, лактоза может быть разложена на глюкозу и галактозу. Получение глюкозы из лактозы с использованием иммобилизованной лактазы является эффективным и экономически выгодным процессом.