ppt. ENZIMAS INMOVILIZADAS

¿Qué es una Enzima Las enzimas son catalizadores de origen biológico (proteico), producidas por organismos vivos, que parecen cumplir muchos de los requisitos necesarios para impulsar esta nueva industria química.

¿Qué es una Enzima Las enzimas son catalizadores de origen biológico (proteico), producidas por organismos vivos, que parecen cumplir muchos de los requisitos necesarios para impulsar esta nueva industria química.

 Ventajas  V entajas Los procesos catalizados por enzimas en la industria son cada día más numerosos ya !ue presentan una serie de  ventajas  rente a los catalizadores convencionales no biológicos"

Presentan una gran actividad catalítica;   Muestran una gran especifcidad de sustrato   Son muy activos a temperatura ambiente y presión atmosérica 

Inconvenientes La mayoría de las enzimas no son estables en las condiciones de trabajo.  Al ser solubles en agua, su searaci!n de los sustratos y roductos es di"ícil.  #o se ueden reutilizar. 

$%L&'I(#

I#)%VILI*A'I(# +E E#*I)A$

¿Qué es la inmovilizaci!n Es un confinamiento de un biocatalizador (enzima o célula) en una determinada región del espacio, de manera que su actividad catalítica se retenga y pueda ser reutilizada

)étodos -etenci!n ísica 

Retención física

 Atraamiento 







#onsiste en la retención ísica de la enzima en las cavidades interiores de una matriz sólida porosa"  $l atrapamiento de gran sencillez desde el punto de vista e%perimental re!uiere poca cantidad de enzima para obtener derivados activos"  La enzima no sure ninguna alteración en su estructura"  &e!uiere control riguroso de condiciones de polimerización y comprobación de !ue la naturaleza !uímica del proceso no altere los grupos reactivos de la proteína

Inclusi!n en membranas



)icroencasulaci!n

Las enzimas están rodeadas de membranas semipermeables !ue permiten el paso de moléculas de sustrato y producto pero no de enzima 

-eactores de membrana $mplean membranas permeables al producto fnal permeables o no al sustrato inicial y obviamente impermeables a la enzima" Mediante una bomba se establece un 'u(o lí!uido de sustrato !ue atraviesa el reactor

&ni!n Química

&ni!n a soorte

%rg0nicos

1ios de soortes Inorg0nicos

-eticulado 

-eticulado roiamente dic2o $l método del reticulado consiste en uso de reactivos biuncionales !ue originan uniones intermoleculares entre las moléculas de enzima" )dialde*ídos diiminoésteres diisocianatos sales de bisdiazonio+



'oreticulado Permite eliminar las pérdidas de actividad enzimática debidas a eectos diusionales mediante el entrecruzamiento de las enzimas con una proteína sin actividad enzimática y rica en residuos de lisina"

Elecci!n del método de Inmovilizaci!n ● #o

2ay un método universal

, Elecci!n.  #ondiciones #ondiciones de la reacción biocatalizada .  /ipo /ipo de reactor .  /ipo /ipo de sustrato procesado

MÉTODO

Inclusión Atrapamient en o membranas

Reticulad o

Adsorción química

Unión covalente

Preparación

Intermedia

Difícil

Intermedia

Sencilla

Difícil

Fuera de unión

Débil

Media

Débilmedia

Media

Fuerte

Actividad enim!tica

Media-Alta

Baja

Baja

Media

Alta

Re"eneración soporte

Posible

Imposible

Imposible

Posible

Difícil

#osto proceso

Medio-Alto

Medio

Medio

Bajo

Alto

$stabilidad

Media

Alta

Alta

Baja

Alta

%alide

General

General

imitada

General

imitada

Resistencia microbiana

Sí

Sí

Sí

!o

!o

● métodos de rearaci!n

di"ícil y costosos 

biocatalizadores más estables y duraderos , métodos m0s sencillos  derivados inmovilizados con pérdidas de actividad y deben ser repuestos continuamente

E"ectos de la inmovilizaci!n ●  Incremento Incremento en la estabilidad ●  Acti"idad Acti"idad en#im$tica afectada por efectos% &stéricos  Difusionales  Del microentorno 

Incremento de la estabilidad ●  &stabili#aci'n &stabili#aci'n conformacional (uniones multipuntuales en#ima-soporte)

●  Protecci'n Protecci'n frente a las proteasas en el medio* ●  Se Se e"ita la a+re+aci'n intermolecular ●  Alteraci'n Alteraci'n del microentorno de la en#ima

E"ectos en la actividad enzim0tica Si se pierde la acti"idad puede ser debido a % ,ni'n del soporte* Paso del sustrato impedido*  eacci'n del soporte con parte del centro acti"o*  .ambio conformacional  .ondiciones e/perimentales* Desnaturali#aci'n o desacti"aci'n de la en#ima* 

 Alicaciones de las enzimas inmovilizadas   

 Analíticas )édicas En la Industria

 Alicaciones analíticas Biosensores% sensores de +lucosa* c!todo de Pt bu&er '#l

aislante

!nodo de A" solución a analiar

Glucosa 0 12

membrana

+lucosa o/idasa

$cido +luc'nico 0 3212

 Alicaciones médicas  Antitumoral





'icatrizante



 Alicaciones en la Industria armacéutica- síntesis de antibióticos

 Alimenticia- *idrólisis de proteínas e



*idratos de carbono  Química- producción industrial de acrilamida 

1ratamientos de aguas residualesdegradación del benceno

3roducci!n de Etanol 

Síntesis !uímica- Mediante la modifcación del etileno por *idratación"



0ioetanol- Procesamiento de materia biológica )biomasa+" 1 partir de un gran n2mero de plantas; como ca3a de az2car remolac*a melazas etc"

3-%'E$% 4I%E1A#%L 4ermentación anaeróbica anaeróbica de az2cares llevada a cabo por bacterias o levaduras en solución acuosa y una posterior destilación"

Investigaci!n roducci!n de E1A#%L con células inmovilizadas #epas de Zymomonas mobilis   var. mobilis )  Zmm5 y Zmm6+  pomaceae )  Zmp5 y Zmp6+  1isladas de muestras de melazas de ca3a con el propósito de realizar un estudio comparativo con resultados reportados anteriormente a partir de

células libres Zymomonas mobilis mobilis

-esultados de la investigaci!n Los resultados revelaron a una concentración de inmovilización del 6: pv un rendimiento de 7: con  Zmm 789 comparado con los rendimientos de etanol obtenidos a partir de células libres de =6"