بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
عنوان: نانو زیستکاتالیستها
اسلاید 3 :
آنزیمها
آنزیمها کاتالیزورهایی هستند که سرعت واکنشهای بیوشیمیایی را در سلولهای زنده افزایش میدهند.
به آنزیمها کاتالیزورهای حیاتی (Bio catalyst) نیز گفته میشود.
آنزیمها به عنوان کاتالیزورهای سبز در شیمی اهمیت پیدا کردهاند.
دنیای نانو زیستکاتالیستها به بررسی و مطالعه عملکرد آنزیمها در محیط یا ساختارهای نانو میپردازد.
اسلاید 4 :
آنزیمها
مزایای استفاده از آنزیمها در مقایسه با کاتالیستهای شیمیایی عبارتند از:
گزینشپذیری بالا در مخلوط پیچیده
خلوص بالای محصولات و عدم تولید محصول جانبی
هزینه تولید پایین محصول
شرایط ملایم واکنش
انتخابگری خاص
اسلاید 5 :
ساختار آنزیمها
آنزیمها پروتئینهایی هستند که واکنش بیولوژیکی درون سلول زنده را کاتالیز میکنند.
ساختار آنزیمها مانند سایر پروتئینها از ترتیب یا توالی مختلف 20 نوع اسید آمینه تشکیل شده است.
اسلاید 6 :
ساختار آنزیمها
پروتئینها آنزیمهای خطی میباشند که در آن آمینواسیدها به صورت متوالی از طریق پیوند پپتیدی به هم متصل شدهاند.
این ترکیبات زیستی دارای جرم مولکولی نسبتاً بالایی هستند و با وجود زنجیر طولانی جهت کاهش فضای اشغال شده در خود پیچ و تاب خوردهاند.
اسلاید 7 :
نحوه عمل آنزیمها
در حیطه شیمی آلی، آنزیمها کاتالیستهای قدرتمندی برای انجام واکنشهای فضاگزین (Streoselective) و مکانگزین (Regioselective) هستند.
در شیمی آنزیمها مانند دیگر کاتالیستها:
تغییری در انرژی آزاد ایجاد نمیکنند.
منجر به تغییر مکانیسم انجام واکنش خواهند شد.
غلظت مؤثر ماده اولیه را از طریق پیشتغلیظ آن بر سایتهای فعال خود افزایش میدهند.
یعنی انرژی فعالسازی کل واکنش را کم میکنند.
اسلاید 8 :
نحوه عمل آنزیمها
بررسی عملکرد کاتالیستی آنزیمها:
آنزیمها از طریق سایتهای فعال خود به ماده اولیه متصل خواهند شد.
این اتصال از طریق پیوندهای غیرکوالانسی است.
انواع پیوندهای غیرکوالانسی
پیوندهای هیدروژنی
برهمکنشهای دوقطبی-دوقطبی
نیروهای واندروالسی
برهمکنش پای (π)
اثرات هیدروفوبیک
برهمکنشهای الکتروستاتیک
اسلاید 9 :
نحوه عمل آنزیمها
در همه انواع برهمکنشها، واکنشهای آنزیمی در طی سه مرحله کلی انجام میشود:
ثابت شدن ماده اولیه بر آنزیم
انجام واکنش
جداسازی محصول یا محصولات
اسلاید 10 :
نحوه عمل آنزیمها
ثابت شدن ماده اولیه بر آنزیم
"سایت فعال”:
موقعیتی خاص درون آنزیم، که ماده اولیه در آن قرار گرفته و عمل کاتالیز شدن در آنجا انجام میشود.
اسلاید 11 :
نحوه عمل آنزیمها
سایت فعال آنزیم مانند یک شکاف عمل میکند.
این سایت ماده اولیه خاص و مورد نظر خود را شناسایی کرده و به صورت گزینشی واکنش مربوط به آن گروه از مواد را کاتالیز میکند.
کارکرد آنزیم و مواد اولیه مانند مدل قفل و کلید است که با ورود ماده اولیه به سایت فعال آنزیم، واکنش مورد نظر انجام میگیرد.
اسلاید 12 :
انجام واکنش
با توجه به نوع واکنش و قابلیت آنزیم مانند اکسید و احیا و هیدرولیز، واکنش در زمان مشخصی انجام شده و واکنشگر از سطح آنزیم جدا میگردد.
اسلاید 13 :
انواع آنزیمها و نامگذاری آنها
دسته بندی آنزیمها با توجه به نوع واکنش خاصی که کاتالیز میکنند:
اکسیدو رداکتازها (Oxidoreductase)
این آنزیمها واکنشهای اکسید و احیا را کاتالیز میکنند.
اسلاید 14 :
دسته بندی آنزیمها با توجه به نوع واکنش خاصی که کاتالیز میکنند:
دهیدروژناز (Dehydrogenase): انتقال هیدرید
اسلاید 15 :
دسته بندی آنزیمها با توجه به نوع واکنش خاصی که کاتالیز میکنند:
پراکسیداز (Peroxidase): انتقال الکترون به پراکسیدها
اسلاید 16 :
دسته بندی آنزیمها با توجه به نوع واکنش خاصی که کاتالیز میکنند:
اکسیژناز(Oxygenase): انتقال الکترون از مولکول اکسیژن
اسلاید 17 :
ترانسفرازها (Transferase)
این آنزیمها انتقال گروههای عاملی را انجام میدهند.
اکثر آنها به حضور کوآنزیم نیاز مند هستند.
قسمتی از مولکول اولیه به آنزیم یا کوآنزیم آن، به صورت کووالانسی متصل میشود.
اسلاید 18 :
هیدرولازها (Hydrolase):
این دسته از آنزیمها واکنشهای هیدرولیز را کاتالیز میکنند.
در گروهی از ترانسفرازها، آب به عنوان گیرنده گروه منتقل شده عمل میکند.
بسته به نوع پیوندی که میشکنند به پروتئاز، آمیلازها، آسیلازها، لیپازها و استرازها تقسیم بندی میشوند.
اسلاید 19 :
لیازها (Lyase):
واکنشهای حذفی غیراکسنده و غیرهیدرولیتیک را کاتالیز میکنند.
شکست ماده اولیه یا تولید پیوند دوگانه را نیز انجام میدهند.
واکنشهای حذفی برای تولید، پیوند دوگانه را کاتالیز میکنند.
لیاز میتواند افزایش یک گونه به پیوند دوگانه در ماده اولیه را کاتالیز نماید.
این نوع لیاز "سیتاز" نامیده میشود.
اسلاید 20 :
ایزومرازها (Isomerase)
واکنشهای ایزومریزاسیون را کاتالیز میکنند.
در این دسته واکنشها ماده اولیه و محصول یکی است.
پس سادهترین واکنشهای آنزیمی محسوب میشوند.
