Acylaza penicyliny: - W przeszłości acylaza penicylinowa była wykorzystywana do produkcji kwasu 6-aminopenicylanowego (6 APA)
Rozkład skrobi:
Hodowla większości ze szczepów w medium ubogim w biotynę indukuje produkcję glutaminianu. Jest ona kofaktorem enzymów, które karboksylują substraty. Jednym z nich jest karboksylaza acetylo-CoA, która katalizuje reakcję acetylo-CoA z dwutlenkiem węgla w wyniku czego powstaje malonylo-CoA potrzebny w biosyntezie kwasów tłuszczowych.
Auksotrofy biotynowe hodowane w środowisku ubogim w ten kofaktor mają więc upośledzoną produkcję kwasów tłuszczowych a co za tym idzie zmieniony skład błony - odp. Postuluje się, że ta zmiana powoduje zwiększoną przepuszczalność dla glutaminianu, a co za tym idzie, wydajne jego wydzielanie do medium.
Innymi czynnikami wpływającymi na wydzielanie glutaminianu mogą być dodatki detergentów, penicyliny czy też podwyższona temperatura. Przypuszcza się, iż obniżona aktywność dehydrogenazy α-ketoglutarowej również wpływa na przepuszczalność błony jednak główną rolą tego fenotypu jest zaburzenie cyklu Krebsa.
Jaki enzym przekształca skrobię do dekstryn:
- alfa amylaza - to jest dobra
Co nie jest etapem bioremediacji:
- biostymulacja
- biosorpcja
- biokumulacja
- biodegradacja
Jakie mikroorganizmy są używane w kopalnictwie:
- fotoautotrofy
- chemolitotrofy
- ekstremofilne heterotrofy
- jakieś autotrofy
Fermentacja alkoholowa nie zachodzi:
- ocet winny
- aceton
- biopaliwa
- piwo
Do ekstremozymów nie należą:
- zimne enzymy
- enzymy termofili
- lipazy z Pseudomonas
- mikrozymy
Penicylina produkowana jest przez:
- bakterie właściwe
- prokariotyczne grzyby niższe
- grzyby
- promieniowce
Lantybiotyki to:
- antybiotyki makrolidowe
- dwóch nie pamiętam
- bakteriocyny produkowane przez bakterie fermentacji mlekowej
Biosensor glukozowy zawiera część receptorową w postaci:
Biosensory - sensory składające się z dwóch fragmentów : części receptorowej (bio), i części przetwornikowej (optyczna lub elektroniczna).
Część receptorowa może to być :
1) immobilizowane enzymy - wysoka selektywność
2) komórki bakteryjne - mniejsza selektywność, większa czułość, można monitorować poziom toksyczności środowiska
3) tkanki
Część przetwornikowa :
1) światłowody
2) potencjometry
3) półprzewodnikowe tranzystory
Przykład zastosowania biosensora w monitoringu zmian stężenia glukozy:
Przebiega reakcja utleniania D-glukozy do kwasu glukonowego tlenem (katalizowana przez glukooksydazę - oksydaza glukozy to była odpowiedź), pozostała, niezredukowana część tlenu jest redukowana na elektrodzie ujemnej, ma miejsce przepływ ładunku, może to zostać przeliczone na stężenie pozostałego tlenu a co za tym idzie wyjściowej glukozy.
Zastosowanie biosensorów ma zasadniczą zaletę polegającą na dużej selektywności tych czujników w stosunku do określonych związków- można mierzyć wybranego produktu w złożonych, kompleksowych mieszaninach jakimi są np. produkty spożywcze.
Do metabolitów pośrednich należą:
- antybiotyki
- bakteriocyny
- kwas octowy
Starter w produkcji serów twardych:
- kazeina
- laktoza
- serwatka
Gęsty sok pomidorowy jest produkowany przy użyciu:
- pektynaz
- innych nie pamiętam
Bacillus thuringiensis - bioinsektycyd
- bakteria ta podczas sporulacji wytwarza krystaliczne białka toksyczne dla owadów. Białka te działają przez perforację owadziego jelita. Białka te są ponad 300 x bardziej skuteczne jako insektycydy niż związki naturalnie wytwarzane przez chryzantemy, ponad 80 tyś. X bardziej skuteczne niż insektycydy fosforoorganiczne (które są szkodliwe dla ludzi, bo blokują acetylopoliesterazę).
Białka Cry nie są dla ludzi szkodliwe, ponieważ nie mają oni receptorów dla tych białek.
Liposomy ze względu na swoje podobieństwo do komórek są stosowane:
- przy produkcji proszków do prania zawierających enzymy
- dostarczanie substancji odżywczych w przypadku problemów z układem pokarmowym
- dostarczanie substancji biologicznie czynnych do określonych części organizmu
Bioplastik
- polimer o aktywności katalitycznej z immobilizowanym enzymem
Są to różnego rodzaju materiały polimerowe zawierające zmodyfikowany enzym. Tego rodzaju enzymy są aktywne i stabilne w wodzie i rozp. Organicznych. Jako polimery stosuje się polimetylometakrylan, ksylen, octanwinylu, eter winylo-etylowy.
Polimer ma zapewnić mechaniczną stabilność katalizatora jednocześnie sprawia, że zamknięta w nim cząsteczka będzie bardziej stabilna termicznie i do pewnego stopnia chemicznie. Dobierając odpowiedni polimer można sterować hydrofobowością bądź hydrofilowością.
Która reakcja syntezy aspartanu jest regioselektywna:
Chemiczna synteza akrylamidu wymaga temperatury 80 - 140 stopni, jest katalizowana miedzią, produktem ubocznym jest kwas akrylowy i cyjanowodór. Synteza enzymatyczna przebiega w 10 stopniach, daje 100% wydajności. Substratem w obu przypadkach jest akrylonitryl. Proces mikrobiologiczny jest znacznie krótszy, wymaga tylko przygotowania biokatalizatora (wyhodowania odpowiedniej ilości mikroorganizmów).
Do syntezy enzymatycznej wykorzystuje się biomasę mikroorganizmów uzyskanych w wyniku hodowli wzbogaconej - akrylami jako źródło węgla Rhodococcus rhodococcus J1 (brak aktywności amidazowej) w reakcji hydratacji akrylonitrylu.
Produkuje się dwa rodzaje hydrataz nitrylowych:
H-Nhaza (większa masa cząsteczkowa, nitryle alifatyczne,)
L-Nhaza (niższa masa, nitryle aromatyczne,). Enzymy te dla swej aktywności wymagają w podłożu jonów kobaltu, zależnie od tego czy w tym podłożu stosuje się mocznik, czy np. cykloheksanokarboksyamid wytwarzany jest pierwszy lub drugi rodzaj enzymu. Pierwszy z nich preferuje nitryle (hydrolizuje nitryle alifatyczne), drugi lepiej działa na aromatyczne. W końcowym etapie następuje oczyszczanie produktu.
W syntezie L-glutaminianu dodaje się biotyny w celu:
Pewne mutanty idiotropowe nie wytwarzają aminocukru.
Mutasyntezę stosuję się do produkcji antybiotyków aminoglikozydowych: mutanty idiotropowe, niezdolne są do syntezy jakiegoś z aminocukrów, zamiast tego aminocukru stosuję się inny, który jest wbudowywany w produkt.
Jest to próba otrzymania w ten sposób zmiany proporcji syntezowanych metabolitów w kierunku zwiększenia produkcji danego związku lub w celu badania szlaku biosyntezy tego metabolitu.
Mutageneza w ujęciu tradycyjnym: szereg mutantów›izolacja pod względem wytwarzania interesującego metabolitu›badanie w którym miejscu jest ta mutacja›dedukcja szlaku metabolicznego.
Jest to przykład mutasyntezy.
SCO i SCP wykorzystywane są:
- w biodegradacji odpadów ciekłych i stałych
- w produkcji specyficznych białek i olejów
MEOR - jakie bakterie biorą udział:
- Pseudomonas putida, Leuconostoc mesenteroides, Bacillus
Cefalosporyna
- jest to antybiotyk β - laktamowy.
- produkowane przez grzyb Cephalosporium acremonium. Cefalosporynę C otrzymano pierwotnie z Agnemonium chryzogenum.
- na drodze syntezy chemicznej otrzymywane z penicyliny N.
- kowalencyjnie wiążą się z centrum aktywnym bakteryjnych enzymów: karboksypeptydazy i transpeptydazy, blokując ich działanie - hamują w ten sposób proces syntezy bakteryjnej ściany komórkowej.
- działają na G+ i G-, Streptococcus, Staphylococcus, oraz pałeczek: E. coli, Neisseria, Moraxella, pałeczek: Haemophilus influenzae, Pseudomonas aeruginosa (tylko III grupa), Enterobacteriaceae
Abzymy
- przeciwciała monoklonalne o charakterze enzymatycznym.
- uzyskuje się je w odpowiedzi na antygeny będące analogami stanu przejściowego danej reakcji enzymatycznej. Przeciwciało może wtedy związać substrat takiej reakcji, a w wyniku tego wiązania dochodzi do zmiany konformacyjnej substratu, dzięki której jego kształt przypomina związek przejściowy. Ponieważ związek przejściowy jest w danej reakcji związkiem o najwyższej energii, może on teraz łatwo przekształcić się w produkt reakcji.
- od zwyczajnych enzymów abzymy różnią się o wiele mniejszą szybkością reakcji (zwykle 3 - 4 rzędy wielkości), w odróżnieniu od enzymów nie podlegały one bowiem długiej ewolucji i nie są tak dobrze dostosowane do swej enzymatycznej roli.
- mogą być stosowane tam, gdzie ich zdolność katalityczna jest potrzebna, a np. nie znany jest enzym, który mógłby przeprowadzić daną reakcję, bądź jest on trudny do wyodrębnienia
Zimne enzymy - z jakich bakterii
- znalazłam Vibrio sp., jakiś Pseudomonas, Polaromonas vacuota
- generalnie to z psychrofili
HACCP - (ang. Hazard Analysis and Critical Control Point)
- Analiza Ryzyka i Kontrola Punktów Krytycznych lub Analiza Ryzyka i Krytyczne Punkty Kontroli
- ma na celu zapewnienie czystości higienicznej produktów spożywczych przeznaczonych dla konsumentów.
- wykorzystywany w firmach produkujących i handlujących produktami spożywczymi.
- jest systemowym postępowaniem mającym na celu identyfikację i oszacowanie skali zagrożeń bezpieczeństwa żywności, z punktu widzenia jej jakości zdrowotnej oraz ryzyka wystąpienia tych zagrożeń podczas przebiegu wszystkich etapów produkcji i dystrybucji.
Lipazy
- hydrolazy katalizujące w warunkach fizjologicznych reakcje hydrolizy triacylogliceroli; występują u: organizmów zwierzęcych, roślinnych i mikroorganizmów;
- mogą także katalizować inne reakcje takie jak: hydrolizy, estryfikacje, transestryfikacje i laktonizacje;
- w wyniku katalizowanych przez nie reakcji powstają: leki, herbicydy, insektycydy, emulgatoru, substancje zapachowe, aromaty, słodziki,kwasy, alkohole, polimery peptydy, steroidy, cukry, lipidy i związki metaloorganiczne;
- lipazy pozyskuje się z : Candida, Aspergillus Niger, Pseudomonas
rozpuszczają się w wodzie,
są aktywne w szerokim zakresie pH (5,6 - 8,5),
nie wymagają kofaktorów,
są stabilne w rozpuszczalnikach org.,
optimum temperaturowe 30 - 40 st. C,
mogą przyjąć konformację dla substratów znaczenie różniących się wielkością (zachowując enancjoselektywność),
do przeprowadzenia reakcji wystarczają substr. średnio oczyszczone,
działają na granicy woda-tłuszcz,
regiospecyficzne i enancjoselektywne,
specyficznie w stosunku do hydrolizowanego wiązania estrowego,
mogą być stosowane do syntez: leków, herbicydów, emulgatorów, słodzików, subst. zapachowych, polimerów, cukrów, zw. metaloorganicznych
Zastosowanie:
- drożdże Candida
- grzyby Asparagillus, Rhizobium,
- trzustkowe
Zastosowanie:
leki poprawiające trawienie
produkcja mydła
synteza chemiczna
produkcja serów
zapachy „serów”
proszki enzymatyczne
w paszy
Te katalizujące reakcje transestryfikacji wymienione w pyt. 11
Lucyferaza
Zjawisko bioluminescencji polega na emisji światła przez niektóre organizmy takie jak: bakterie, grzyby, pierwotniaki, skorupiaki, owady, ryby, będące rezultatem utlenienia aldehydu: LUCYFERYNY według poniższej reakcji:
LUCYFERYNA + ATP + O2→ utlenienie LUCYFERYNY + AMP + CO2 + ☼ (światło)
Reakcja ta zachodzi pod wpływem enzymu LUCYFERAZY w obecności jonów Mg2+.
W przypadku bakterii cykl bioluminescencji rozpoczyna się od zredukowania FMN do FMNH2, który następnie tworzy kompleks z lucyferazą (enzym złożony z dwóch podjednostek α i β kodowanych odpowiednia przez lux A i Lux B)
Wyróżnia się bioluminescencje:
• Pierwotna- naturalna zdolność do emisji światła wynikająca z metabolizmu (bakterie, grzyby)
• Wtórna- występuje u organizmów żyjących w symbiozie symbiozie bakteriami luminescencyjnymi
Zastosowanie:
testy na obecność endotoksyn
kontrola jakości niesterylnych produktów
świecące rośliny - genetyka estetyczna - doznania wizualne, geny meduzy odp. za produkcje GFP wprowadzane do roślin
biologia molekularna - świecenie komórki świadczy o transformacji komórki
Jaki proces przebiega przy kwaszeniu ogórków?
Kiszenie ogórków i kapusty (oraz kwaszenie mleka) zachodzi dzięki określonym gatunkom bakterii. Wytwarzają one kwas mlekowy, który powstrzymuje rozwój bakterii gnilnych, a tym samym konserwuje żywność. Kwaszenie polega głównie na fermentacji mlekowej. Celem tego zabiegu jest przetwarzanie surowców roślinnych w artykuły smaczne i zdrowe, a jednocześnie zakonserwowanie tych produktów na stosunkowo długi okres. Czynnikiem konserwującym jest kwas mlekowy.
Fermentacja ta jest typowym zjawiskiem metabiozy, czyli rozwoju jednej grupy drobnoustrojów po drugiej. W pierwszym etapie rozwijają się bakterie niewłaściwej fermentacji mlekowej (paciorkowce Micrococcus), które zakwaszają środowisko i stwarzają z kolei lepsze warunki do rozwoju bakterii właściwej fermentacji mlekowej (pałeczki Lactobacillus).
Po zakończonej fermentacji powierzchnia powinna być zabezpieczona przed dostępem powietrza, w innym razie rozwiną się drożdże i grzyby pleśniowe (Candida). Ich działalność zmniejszy kwasowość środowiska i umożliwi działalność bakteriom gnilnym.
Agrobacterium tumefaciens
- zawiera plazmid Ti (tumor inducing), jest to naturalny wektor, który normalnie powoduje powstawanie narośli na korzeniach. Plazmid ten można zmodyfikować metodami inżynierii genetycznej, tak aby można nim było transformować komórki roślinne. Można `podmienić' geny powodujące powstawanie narośli, na geny które chcemy wprowadzić do rośliny, np. geny Cry z Bacillus thuringiensis. Plazmid Ti ma powinowactwo do materiału genetycznego roślin które atakuje (niektóre rośliny motylkowe). Należy do bioinsektycydów.
Wszystko o wszystkich rodzajach fermentacji
Jakie bakterie przeprowadzają proces transestryfikacji:
bakterie - Pseudomonas capacia, Pseudomonas fluorescens
grzyba - Candida rugowa, Asparagillus niger, penicylinum
Co może być substratem w fermentacji octowej
- surowce skrobiowe: jęczmień żyto, ryż, kukurydza
- surowce zawierające cukry ulegające fermentacji alkoholowej: owoce winogrona, jabłka
Produkcja piwa i cos z etapem kiełkowania
Synteza aspartamu - reakcje
Aspartam - „słodki peptyd”- niskokaloryczna substancja znacznie słodsza od cukru, dipeptyd zawierający kw. L-asparaginowy i ester metylowy L-fenyloalaniny. Otrzymywany jest na skalę przemysłową biotechnologicznie, w dwóch reakcjach katalizowanych enzymem, pierwsza z nich stanowi przykład stereoselektywności.
1. Katalizuje ją aspartaza (amoniakoliaza, używa się immobilizowanych komórek lub immobilizowanego enzymu - zależnie od producenta), substrat: amoniak lub inny związek zawierający zredukowany azot i kwas fumarowy, do którego grupa aminowa może być dołączona w dwóch miejscach, tu - powstaje tylko kwas L-asparaginowy.
W ten sposób powstaje 40.000 ton rocznie tego kwasu (do syntezy aspartamu).
2. Druga reakcja - jednocześnie przykład regioselektywności biokatalizy - wiązanie peptydowe może powstać na dwa sposoby: grupa aminowa estru metylowego L-Phe może utworzyć wiązanie amidowe z jedną z dwóch grup karboksylowych Asp, w przypadku syntezy chemicznej jedna z nich musiałaby być zablokowana selektywnie. W warunkach przemysłowych katalizuje się reakcję tworzenia wiązania peptydowego z właściwą grupą karboksylową termolizyną.
Dodatek kwasu fenylooctowego do syntezy penicyliny (konkretnie benzylopenicyliny) jest przykładem biosyntezy ukierunkowanej z użyciem prekursora:
Prekursory - zwykle wiadomo w jaki sposób przebiegają szlaki metaboliczne prowadzące do otrzymania danego produktu, dlatego łatwo można zauważyć co można zastosować jako prekursor danego związku , żeby rozpocząć produkcję . W ten sposób odkryto, że dodatek kwasu fenylooctowego ukierunkowuje biosyntezę penicylinę w kierunku otrzymania benzylopenicyliny.
Specyficzne aminokwasy dodawane do podłoża powodują że otrzymujemy odpowiednie aktynomycyny , czyli tyrozyny.
Aromat identyczny z naturalnym:
Są to związki uzyskane ze źródeł naturalnych z wykorzystanie szlaku matabolicznego charakterystycznego dla roślin a występującego u niższych organizmów i mikroorganizmach. Przy ich uzyskiwaniu wykorzystuje się: jednostopniowe biotransformacje (podaje się prekursor przeprowadzany w produkt przez mikroorganizm lub enzym), biokonwersje lub syntezy de novo .
Przykłady:
1. Benzaldehyd: występuje w nasionach pestkowców, jest składnikiem glikozydu cyjanogennego (nazwa pochodzi stąd, że gdy zostaje niszczona tkanka roślinna, zaczynają działać enzymy hydrolityczne uwalniane z lizosomów, rozkładają glikozyd cyjanogenny - zwany tu amygdalina. Związek identyczny z naturalnym uzyskuje się przez mikrobiologiczną degradację fenyloalaniny: niektóre grzyby (podstawczaki) mogą egzogennie podaną fenyloalaninę degradować na dwa sposoby - albo do benzaldehydu (uzyskuje się to, co trzeba), albo inną ścieżką metaboliczną do 3-fenylopropanolu (zapach kwiatowy zbliżony do różanego.
2. Wanilina: do jej otrzymania stosuje się grzyby zdolne do rozkładu (biodegradacja) lignin (występuje w nich bardzo wiele związków fenolowych, niektóre z nich, po zhydrolizowaniu lignin, stają się substratem dla szlaku metabolicznego, w którym powstaje pośrednio również wanilina). Tym składnikiem lignin jest kwas ferulowy, który określony gatunek grzybów przeprowadza w wanilinę.
Która reakcja jest przykładem fermentacji tlenowej lub beztlenowej:
- synteza antybiotyków
- synteza kwasu mlekowego
- synteza kwasu octowego
PYTANIA Z CZERWONEGO TESTU, CZYLI GRUPA A
Substancje identyczne z naturalnymi tu powinna być odpowiedź z biotrasformacją
Kiszenie ogórasków fermentacja mlekowa
Cefalosporyny beta-laktamowe
Kwas fenyloooctowy przy produkcji penicyliny ukierunkowana biosynteza
HACCP ma zapewnić prawidłowy stan mikrobiologiczny produktó przez zapobieganie zagrożeniom w całym łańcuchu produkcji
Proces transestryfikacji lipazy
Abzymy katalityczne przeciwciała monoklomalne
Słodowanie piwa jaki to etap wg mnie odp. z ekstrakcją
Ocet winny jaki substrat i tutaj pasowało chyba winko
Kwas octowy jakie substraty- etanol
Gdzie fermentacja tlenowa i beztlenowa mi pasował kwas octowy, ale czy dobrze?
Enzymy pektynolityczne przetwórstwo owoców
Nitragina szczepionka w rolnictwie oparta o bakterie Rhizobium
„ Zimne enzymy” psychrofile
MEOR wydobycie ropy naftowej przy użyciu mikroorganizmów
Lucyferaza utlenianie lucyferyny
Agrobacterium tumefaciens transformacja genetyczna, bioinsektycydy
Aspartam jakie reakcje podczas powstawania
Biopestycydy co oznacza, że są bio
Bakteriocyny do czego się używa