ФЕРМЕНТОПОДОБНЫЕ
ПОЛИМЕРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Новая
область науки — инженерная энзимология — получила интенсивное развитие. Эта
область разделилась на несколько направлений, поскольку выявились многообразные
возможности, которые могут дать биоорганические катализаторы, ферменты, для
проведения химических превращений вне обычной сферы их деятельности, в
химических реакторах. Основу для развития инженерной энзимологии как
равноправной области науки создали фундаментальные исследования в области
энзимологии и достижения в области выделения ферментов, а также в значительной
степени учение о скоростях химических реакций. Выявление общности причин,
обусловливающих уникальные свойства биокатализаторов: их специфичность и
высокую каталитическую активность, а также взаимодействий, поддерживающих
структуру молекул ферментов, явились предметом глубоких исследований, конечной
целью которых была формулировка целого ряда научных и прикладных задач.
Некоторые задачи решены в настоящее время, для других известны принципиальные
пути решения, ряд задач пока только поставлены.[1]
В
течение последних 30 лет огромный прогресс был сделан в области молекулярной
биологии и полимерной химии. Изобретение привело к широко масштабной продукции
с низкой стоимостью рекомбинантных протеинов (и структуральных, и ферментных),
а позже сделало возможным производить синтетические гомополимеры и диблок сополимеры
с определенным числом звеньев. Диапазон применений полимерной химии может дойти
до приготовления материалов, подобных протеинам, и в частности, синтез сополимеров,
которые могут показывать специфическую каталитическую активность. До настоящего
времени попытки приготовить синтетические полимеры, подобные ферментам, были
только частично успешными: была обнаружена каталитическая активность, но измеренные
специфичность и селективность были малы. Это, главным образом, является следствием
неспособности полностью контролировать архитектуру полимера. Во-первых, производимые
материалы содержат полимеры с очень широким распределением по числу мономерных
звеньев, что не позволяет поддерживать молекулярный вес постоянным для всех
молекул. Во-вторых, эти материалы являются не гомогенными по составу, каждая
молекулой полимера несет различное число сомономерных звеньев. В-третьих, даже
для двух полимерных молекул с одним и тем же числом каждого из мономерных
звеньев, эти звенья находятся в разной последовательности вдоль полимерной
цепи. Самые недавние попытки в области синтетических полимерных двойников ферментов
предлагают нацелиться на контроль над структурой полимера и добиться повышения
селективности и активности.
В
последнее время целью инженерной энзимологии является приготовление каталитически
активных виниловых полимеров определенной длины и определенного состава
мономеров и специфической их последовательности. Состав полимеров будет таким,
что будут присутствовать все функциональные группы, необходимые для
каталитической активности. Кроме того, последовательность мономеров будет
такой, что обнаруженная оптимальная конформация полимерного раствора будет
согласовываться с подходящей геометрией для максимальной активности. Если
выполнить эти необходимые условия, то будет возможно приготовить синтетические
полимерные ферменты, которые могут превзойти природные биологические
катализаторы. Синтетические катализаторы смогут более эффективно катализировать
ферментные реакции, или катализировать реакции, для которых не имеется ферментов.
Кроме того, полностью углеродный скелет приводит к очень высокой
физико-химической стабильности этих полимеров, которые будут иметь более долгую
жизнь, чем ферменты.
Имеет
большое значение, что можно будет легко расширить результаты исследования в
противоположном направлении, и получать синтетические полимерные двойники,
которые будут менее стабильны, чем ферменты. Например, можно использовать мономеры
на основе лактонов, для производства биодеградируемых полимеров. Эти полилактоны
с ферментной активностью можно затем использовать для восстановления протеаз в
промышленных детергентах. Протеазы способствуют очистке ткани через их гидролитическое
действие. При детергентном руководстве протеазы разрушаются медленно, загрязняя
реки и океаны. Полилактонные синтетические ферменты будут разрушаться быстро.
[2]
Есть
предпосылки, что полимеры с имидазолом, могут являться «enzyme-liked» и представляют собой модель
фермента РНКаза, который катализирует гидролиз РНК и ее производных.
Катализирует активная группа гистидина - имидазол.[3] РНК - сложная система,
требующая синтеза, поэтому первоначально планируется провести исследования
каталитических свойств имидазола и полимеров, содержащих имидазол в модельных реакциях.
Другие работы по теме:
Утилизация отходов потребления
Технология ТоЗИП - теплозвукоизоляционные материалы; тароупаковочная продукция Места накопления отходов потребления Бумага, в жилом и нежилом картон
Понятие живого вещества
Живое вещество В элементном составе живого вещества преобладают 4 элемента: водород, углерод, кислород, азот. Они являются главными элементами живого вещества. Эти элементы - биофильные. Кроме того, наиболее распространены элементы, находящиеся в начале периодической системы элементов Менделеева, а элементы середины и конца таблицы распространены мало.
Утилизация отходов потребления
Накопление отходов в жилом фонде. Вторичная обработка мусора: бумаги, текстили, дерева, металов и других отходов. Мусоро-перегрузочная станция. Мусоросжигающий завод. Полигон захоронения. Технология получения компоста и гумуса из отходов с/х производства.
Билеты по химии
и частичные ответы на некоторые из них Билет №1 Простые вещества . Количество вещества. Число Авогадро. Качественный анализ анионов и катионов. Билет №2
Высокомолекулярные соединения 2
ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Высокомолекулярные соединения (полимеры), характеризуются молекулярной массой от нескольких тысяч до нескольких (иногда многих) миллионов. В состав молекул высокомолекулярных соединений (макромолекул)входят тысячи атомов, соединенных химическими связями.
Поливинилацетат (ПВА)
Общее понятие про поливинилацетат. Основные физические, химические свойства. Алкоголиз, гидролиз, аминолиз, аммонолиз ПВА. Получение поливинилацетата в промышленности. Основные способы отверждения. Распространенные виды клея ПВА. Применение дисперсии ПВА.
Фенолформальдегидные смолы
Продукты поликонденсации фенола с формальдегидом. Реакция проводится в присутствии кислых (соляная, серная, щавелевая и другие кислоты) или щелочных катализаторов (аммиак, гидроксид натрия, гидроксид бария). Свойства, применение.
Координационная (каталитическая полимеризация)
Образование высокомолекулярного соединения из молекул-мономеров в ходе реакций полимеризации, поликонденсации. Процесс поликонденсации – ступенчатый процесс, в котором образующиеся продукты взаимодействуют друг с другом. Каталитическая полимеризация.
Альфа-метилстирол
Физические свойства. Строение молекул, анализ распределения электронной плотности, анализ реакционной способности. Химические свойства. Реакции полимеризации, полимеры. Получение.
Билеты по химии
и частичные ответы на некоторые из них Билет №1 Простые вещества . Количество вещества. Число Авогадро. Качественный анализ анионов и катионов. Билет №2
Полимеры и их конформации
Введение Полимерные молекулы представляют собой обширный класс соединений, основными отличительными характеристиками которых являются большая молекулярная масса и высокая конформационная гибкость цепи. Можно с уверенностью сказать, что и все характеристические свойства таких молекул, а также связанные с этими свойствами возможности их применения обусловлены вышеуказанными особенностями.
Полимеры: общий обзор класса
Школа №41 Тема: Полимеры Выполнила: Гилева Мария класс 11 "В" 2000/2001 учебный год Полимеры - высокомолекулярные соединения, вещества с большой молекулярной массой (от нескольких тысяч до нескольких миллионов), молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся группировок (мономерных звеньев).
Полимерные материалы, пластмассы
Содержание: Историческая справка. Определение полимеров. Пластмассы. Определение Классификация а. Природные (органические) б. Синтетические 4. Основные представители.
Медицина и полимеры
Выполнил: Выскварко Денис Ученик 11 «В» класса Школы №69 Санкт – Петербург 2001 Медицинские полимеры Развитие методов синтеза и модификации медицинских полимеров и сополимеров, взаимопроникновение идей и методов химии, биологии и медицины позволяют перейти к решению важнейших задач теоретической и практической медицины, осуществлению самых дерзновенных идей человечества.
Полиамиды
Московский Институт Электронной Техники (Технический Университет) Курсовая работа по теме: «Полиамиды» Выполнил: студент гр. ЭТМ-23 Шаров Н.А. Москва
Органическая химия и здоровье человека
Органическая химия и медицина. Какие бывают лекарства и почему они лечат. Полимеры в медицине. Применение различных полимерных материалов в сельском хозяйстве. Органическая химия и ее применение в пищевой промышленности. Добавки в продукты питания.
Полимеры
Свойства полимера и выбор мономера. Молекулярная масса — важнейшая характеристика полимера, проблемы, возникающие при его растворении. Вязкость, фазовое разделение растворов полимеров. Влияние растворителей и поверхностно-активных веществ на растворы.
Реакции полимеризации
Образование высокомолекулярного соединения из простых молекул-мономеров происходит в ходе реакций полимеризации и поликонденсации. Мономерами в процессе полимеризации являются олефины, диены, алкены, альдегиды, циклические кислород- и азотсодержащие насыщенные гетероциклы, циклические карбонаты и лактамы.
Природные и химические волокна
Натуральные и химические волокна Основным исходным материалом для получения текстильных изделий являются волокна. Их можно разделить на несколько грыпп. Натуральные волокна илиприродные волкна разделяются на текстильныеволокна растительного (напр., хлопок, лен, пенька), животного (шерсть, натуральный шелк) и минерального (асбест) происхождения, пригодные для изготовления пряжи.
Органические вяжущие вещества
Битумы, дегти и материалы на их основе. Термопластичные и термореактивные полимеры. Технология производства асфальтобетона. Схема коллоидно-дисперсного строения битума. Классификация органических вяжущих веществ. Основные недостатки битумов и дегтей.
Полимеры медико-биологического назначения
Открытие ученых университета Джорджии: полимеры нового типа, продукты разложения которых безопасны для человека и окружающей среды. Биодеградирующие полимеры: пищевые добавки из семейства поликеталов. Наночастицы для лекарственно-устойчивых форм рака.
Полимерные волокна
Свойства и способы получения промышленных полимерных волокон на основе поликапроамида, полиэфиров и полимерного углерода.
Физиология системы пищеварения
Пищеварение Для жизнедеятельности любого организма требуется систематическое поступление питательных веществ для обеспечения пластических процессов в тканях и органах и компенсации в них энергетических затрат. Источником этих веществ является пища, содержащая белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества, воду и балластные вещества.
Общие сведения о полимерах и их классификация. Синтез полимеров.
С.Ю. Елисеев Общие сведения о полимерах и материалах на их основе. Использование полимеров и их пожарная опасность. Классификация полимеров (по составу основной цепи макромолекул, по структуре макромолекул, по поведению при нагревании, по горючести, по способу получения).