העבודה עוסקת בעקרונות הביוטכנולוגיה: אנזימים, סובסטרטים, שינויים כימיים, תנאי טמפרטורה, PH, תנאי לחץ, חלבון, תהליכים כימיים, אינטרפאזה, קופקטורים,  התססה, הפקה, גליקוליזה, שמרים, מסיסות, תשתית טכנולוגית, שבירת תאים, קיבועי אנזימים, הידרוליזה, צלולוז, ממס אורגני, מערכת דו פאזית עוד. עבודת הגשה ממ"ן 11 בקורס עקרונות הביוטכנולוגיה 20455
הוכנה ע"י סטודנטית לתואר ראשון במדעי החיים, האוניברסיטה הפתוחה- בעלת בגרות 5
יח"ל בכימיה. ציון הממ"ן 95
ממ"ן
1 1- עקרונות הביוטכנולוגיה שאלה מספר 1
א. אנזימים יכולים להשרות שינוי כימי מבוקש בסובסטרט באופן ייחודי ובתנאי טמפרטורה, PH ולחץ מתונים, גם אם הוא נמצא בתערובת שיש בה חומרים רבים אחרים (אפילו אם אלה חומרים שדומים לו). אנזימים מסוגלים להבחין בין איזומרים של הסובסטרט ולפעול באופן ייחודי על אחד מהם, על פי התהליך הדרוש. האנזימים פועלים באופן ייחודי ואין תוצאי לוואי לתגובות שהם מזרזים, כפי שקורה לעיתים קרובות בתהליכים כימיים (כמו השימוש בברזל שהוא חומר שעלול להזיק כאשר מוסיפים אותו לתהליך הנתון בתעשיית המזון והשימוש באבקת ברזל אינה מותרת במזון, לעומת האנזים שהוא חלבון וניתן להשתמש בו). ב. ניתן להשתמש באנזימים במשטח הגבולי שבין שני מצבי צבירה (אינטרפאזה) ולכן ניתן להשתמש בהם גם במערכות לא הומוגניות- כמו תערובת, תחליב או תרחיף של הסובסטרט (אין הכרח להשתמש במערכות הומוגניות מסיסות). תכונה זו מאפשרת שימוש נרחב באנזימים בתחומים כמו ייצור תעשייתי של מזון ותרופות וכן שימושים אנליטיים למטרות רפואיות. ג.  ייתכן שמדובר באנזימים "תלותיים" שלפעילותם נדרשת מערכת תומכת. ביצוע תהליך על ידי האנזים הזה דורש הספקה שוטפת של הקופקטור על ידי מערכת אנזימית תומכת ש"משחזרת" NAD+ ל-NADH ולכן ייתכן שאין ייצור נוסף של NADH שגורם לחוסר פעילות של האנזים. ד.
אנזימים "קבוצתיים" הם אנזימים שפעולתם היא שלב בתהליך אנזימי מורכב ורב שלבי. משתמשים בעיקר בתהליכי ההתססה (כדוגמת תהליך ההתססה של גלוקוז לאתנול על ידי המערכת הגליקוליטית של שמרי אפייה- שימוש בתעשיית המזון גם להתססת יין, הכנת בירה, התפחת לחם, הכנת גבינות ויוגורטים): אנזימים אלה הם אנזימים שאין טעם לבודד וצריך למצוא דרכים להפעיל אותם מתוך המסגרת הטבעית שלהם, כלומר מתוך התא השלם. האנזימים העצמאיים מסוגלים לפעול מחוץ לתא ללא סיוע של מערכת ביולוגית כלשהי (כמו מערכות אנזימיות אחרות). לאחר שמבודדים אותם הם מסוגלים לתפקד באופן עצמאי. את האנזימים ה"קבוצתיים" אפשר לנצל באופן זול ויעיל יותר מאנזימים "עצמאיים" על ידי הפעלתם כקבוצה בסביבתם הטבעית, כלומר בתא השלם ולא לבודד אותם. להפקת אנזימים "עצמאיים" יש צורך בבידוד וניקוי, שהם תהליכים ארוכים ויקרים ולכן שימוש באנזימים "קבוצתיים" שלא דורשים בידוד וניקוי יהיה זול ויעיל יותר. שאלה מספר 2
א. תהליך ההפקה של אנזים תוך תאי הוא ארוך ומורכב מזה של אנזים חוץ תאי. לאחר הפרדת התאים מהמצע צריך לשבור אותם בשיטה מתאימה, כדי לחלץ מתוכם את האנזים הרצוי. …