1. Egy folytonos sejttömeg-tenyésztés során D=0,6 h

(1)

1. Egy folytonos sejttömeg-tenyésztés során D=0,6 h

^-1

hígítási sebesség mellett 10 g/dm

³

az elfolyóban mérhetõ sejtkoncentráció (állandósult állapotban).

Mekkora a P/O hányados, ha Y

_ATP

= 11 g/mól ATP és az eredõ

oxigénhozam 0,9 g/g. ? (Tételezzük fel, hogy ATP csak a terminális oxidáció során képzõdik!) (10 pont)

2. Milyen fizikai módszereket ismer enzim rögzitésre? Sorolja fel a megismert módszereket és egyiket magyarázza el részletesen. (10 pont)

3. Mutasson meg egyet a koenzimregenerálásra megismert példák közül. (5 pont)

4. Ismertesse az aminosavak reszolválási módszereit.(5 pont)

BIM írásbeli vizsgakérdések

(2)

5 . Mutassa meg az(oka)t a "specifitás(oka)t", amely(ek) nem jellemzi(k) az enzimeket:

csoport specifitás sztereo specifitás

hõmérsékleti specifitás

szubsztrát specifitás (5 pont)

aktiv centrum specifitás

6 .Mekkora inhibitor koncentráció okoz 35%-os inhibíciót egy kompetitív inhibitor esetében, ha K_i=2.10^-5 mol/dm³ és K_m=3.10^-3 mol/dm³, valamint a szubsztrát

koncentrációja S=10^-2 mol/dm³ (10 pont)

7 . Melyek a kemosztát folytonos fermentáció vezérlő paraméterei (amelyeket tehát mi választunk meg)?

bioreaktor hasznos térfogata igen - nem

hőmérséklet igen - nem

állandósult állapotbeli szubsztrát koncentráció igen - nem

higítási sebesség igen - nem

betáplált tápoldat szubsztrát koncentrációja igen - nem

tápoldat betáplálási sebesség igen - nem

biorektor produktivitása igen - nem

mikrobakoncentráció igen – nem

(4 pont)

(3)

8 .Összekeverünk 5*10^-3 mol/dm³ szubsztrátot és ugyanannyi terméket. Ha az egyensúlyi állandó 0.03, vajon a szubsztrát alakul e termékké vagy fordítva.

Mekkora S és P koncentrációja az egyensúly beállásakor?

(10 pont) 9. Irja fel és rajzolja fel az egyik Michaelis féle pH függvény(6 pont)Michaelis

11.Rajzoljon fel egy növekedési görbétnövekedési görbét (x - t), és értelmezze a szakaszait.. (10 pont)

13. Értelmezze többféleképpen azt, hogy adott esetben a sterilezés (sterilitás) kritériuma 10^-3. (5 pont)

(4)

1) Mivel állandósult állapotú a tenyésztés, D=  =0.6 h

^-1

Q Y

h

g molATP mol gh

Q Y

h

g g gO gh molO gh

ATP

O

o

  

   





0 6

11 0 0545

0 6

0 9 0 667 0 021

1

2 2

2

.

/ . /

.

. / . / . /

A két fajlagos sebességből P/O kiszámítható:

P O

Q

^ATP

molATP gatomO

O

  

2 0 054

2 0 021 1 286

2

.

* . . /

(5)

effektivitás-tényezõ:

észlelt reakciósebesség

η = ---

reakciósebesség ha nem lenne transzport ellenállás

(6)

FIZIKAI MÓDSZEREK 1

^{BIM SB}₂₀₀₁

ADSZORPCIÓ IONCSERÉLŐN – NEM SPECIFIKUS

KÖNNYEN LEVÁLIK (pH) GÉLBE ZÁRÁS

MIKROKAPSZULÁZÁS

MEMBRÁN „MÖGÉ” ZÁRÁS

(7)

FIZIKAI MÓDSZEREK 2

^{BIM SB}

2001 GÉLBE ZÁRÁS ALGINÁT KÉPZÉS

PUFFEROLT ENZIM + Na-ALGINÁT

GOLYÓCSKÁK, AMELYEK BEZÁRVA

TARTALMAZZÁK AZ ENZIMET ALGINÁT: poli-anhidro-β D-mannuronsav (1→ 4)

Hidrofil, kolloid, egyenesláncú polimer Macrocystis pyrifera Frissen!!!

(8)

Koenzim regenerálás

D-fruktóz D-mannit

CO

₂

HCOOH NADH NAD

⁺

CO

₂

, NH

₃

mannit

MDH + FDH +PEG-NAD

⁺

FRUKTÓZ

NH

₄

HCO

₂

MDH

FDH 1.Kapcsolt rendszer - egy termék

NAD⁺, NADP⁺,FAD⁺ NADH, NADPH

Sejtes rendszer enzimes rendszer BIM SB

2001

(9)

BIM SB 2001

CH COOH +

R

NH COR' NH2

R' NH CO

R CH CO NH

R' NH CO

R CH COOH

CH COOH R

N H2 NH2

R CH COOH

papain

D,L-acil-aminosav anilin

L-acil-aminosav-anilid D-acil-aminosav +

SAVAS HIDROLÍZIS

H⁺ LÚGOS HIDROLÍZIS

OH^-

L-AMINOSAV D,L-AMINOSAV

RESZOLVÁLÁS 2

1. Asszimetrikus szintézis : i-Leu, Lys,Met,Phe,Trp,Val

(10)

D,L- As D,L-acetil-As L-As + D-acetil-As

BIM SB

RESZOLVÁLÁS 3

2001

2.Asszimetrikus hidrolízis Aspergillus v. Penicillium L-As-aciláz-zal

As-aciláz acilezés

kristályosítás

Kromatogr.v Oszeres extr.

racemizálás OH^-

D,L- As

(11)

RESZOLVÁLÁS 5

COOH CH2

CH2

H C NH2

COOH COOH

NH2 C H CH2 CH2 COOH

CH2 CH2

C CH

O NH

COOH L.fermenti

racemáz Pseudomonas

L-Glu-dehidratáz

L-Glu

D,L-Glu

D-Glu L-Glu

L-pirrolidon-karbonsav

3. Speciális módszer glutaminsavra

H⁺

BIM SB 2001

(12)

6 - i

i S

max

S max

i i

2.154.10 I

1.53846 K

1 I

K 1 I

1 S

K V S

S K

V S K

1 I

1 V 0.65 V













 



6.)

(13)

8.

S  P

0,031945 0,005165

0,000165 S

P

0,004835 x

x 0.03 0,005

x 0,005

S P



 

 

S P S P

(14)

pH hatása 1

^{BIM SB}₂₀₀₁

FEHÉRJÉK: + ÉS - TÖLTÉSŰ OLDALLÁNCOK ← pH

(jelentőségük az aktív centrumban...) ÁTTÖLTÉS

K

₁

= H

⁺

E

^-

/E

K

₂

= H

⁺

E

^2-

/E

^-

E

₀

=E+E

^-

+E

^2-

E E

^-

E

^2-

MODELL

-H

⁺

+H

⁺

-H

⁺

+H

⁺

E E

^-

+ H

⁺

E

^-

E

^2-

+ H

⁺

AKTÍV ENZIMHÁNYAD:

Y

^-

= E

^-

/ E

₀

MICHAELIS – féle pH függvények: Y 1

1 H / K

₁

K / H

₂



 

  

Y= Y

^2-

=

(15)

BIM SB 2001

Y

_i

pH 1

Y

^-

Y

^2-

Y 1

1 H / K

₁

K / H

₂



 

  

Y= Y

^2-

= pH hatása 2

 

_optimum



₁ ₂



2 1 optimum

pK 2 pK

pH 1

K K H









!

(16)

(17)

A mikroba szaporodás alapösszefüggései BIM SB 2001

x

₀

t

LAG

SZAKASZ

GYORSULÓ NÖVEKE- DÉSI

SZAKASZ

EXPONEN- CIÁLIS FÁZIS

HANYATLÓ FÁZIS

(18)

MI AZ OKA A HANYATLÓ FÁZISNAK?

1. TÁPANYAG LIMITÁCIÓ

2. TOXIKUS METABOLIT TERMÉK(EK) 3. HELYHIÁNY