Galvenā atšķirība starp brīvajiem un imobilizētajiem enzīmiem ir tā, ka brīvie enzīmi ir enzīmi, kas nav saistīti ne ar vienu substrātu, turpretim imobilizētie enzīmi nevar pārvietoties no vienas vietas uz citu.
Lai veiktu dažas svarīgas mūsu ķermeņa funkcijas, piemēram, gremošanu, elpošanu un izdalīšanos, mums ir vajadzīgas ķīmiskas vielas, kas var paātrināt procesu. Šīs ķīmiskās vielas ir pazīstamas kā fermenti. Šiem fermentiem ir svarīga loma visās dzīvajās būtnēs, un tādējādi tie regulē visus bioloģiskos procesus.
Enzīmi ir olb altumvielas. Viņiem ir katalītiskās spējas. Parasti vielmaiņas procesus šūnās veic fermenti. Dažreiz ir fermentu kopums, kas mums ir nepieciešams konkrētam procesam. Katalītiskajā procesā vielu, uz kuru ferments iedarbojas, sauc par substrātu. Enzīms var pārvērst substrātu vienā vai vairākās citās vielās, ko sauc par produktiem.
Kas ir bezmaksas enzīmi?
Brīvi fermenti ir fermenti, kas nav saistīti ne ar vienu substrāta molekulu. Katalītiskā reakcija, kurā iesaistīts enzīms, notiek, fermentam saistoties ar substrātu. Uz fermenta ir aktīvā vieta, kas ļauj substrātam ar to saistīties. Tāpēc katalīze galvenokārt ir atkarīga no aminoskābju sānu ķēžu aktivitātes, kas ir sakārtotas aktīvajā vietā. Fermentu-substrāta komplekss tiek nosaukts par katalīzes reakcijas starpproduktu.
1. attēls: glikozidāzes enzīma attēls
Vēl svarīgāk ir tas, ka substrātam jābūt tādai formai, kas atbilst fermenta aktīvajai vietai; pretējā gadījumā tas nesaistīsies. Tāpēc substrātam ir īpaša struktūra, kas ļauj tiem iekļauties noteiktā fermentā. Kad enzīms nodrošina substrātam saistīšanās virsmu, reakcijas aktivācijas enerģija tiek samazināta. Pēc substrāta saistīšanās tas veido starpproduktu, un šis starpprodukta ražošanas posms tiek nosaukts par pārejas stāvokli. Šajā posmā notiek saišu pārrāvums un saišu veidošanās, kur mainās substrāta ķīmiskā struktūra, bet fermenta struktūra paliek nemainīga. Pēc produktu veidošanās šiem produktiem ir tāda forma, kas neatbilst fermenta aktīvajai vietai, un tāpēc produkti tiek atbrīvoti no fermenta. Pēc tam mēs varam novērot brīvo fermentu, kas atkal var saistīties ar citiem substrātiem, lai iegūtu līdzīgus produktus. Tāpat turpinās katalītiskais cikls.
Kas ir imobilizētie enzīmi?
Imobilizētie enzīmi ir fermenti, kas ir pievienoti inertam materiālam. Šie fermenti nevar pārvietoties no vienas vietas uz otru. Parasti materiāls, pie kura enzīms ir saistīts, ir inerts un nešķīstošs, piem. kalcija algināts, ko iegūst no nātrija algināta šķīduma un fermentu šķīduma maisījuma kalcija hlorīda klātbūtnē. Fermenta imobilizācija var nodrošināt paaugstinātu izturību pret pH izmaiņām un temperatūras izmaiņām. Tas arī ļauj fermentam pievienoties vienā vietā līdz reakcijas beigām. Tāpēc mēs varam viegli atdalīt fermentu no produktiem, lai tos atkal izmantotu reakcijā.
Imobilizētus enzīmus izmanto daudzos komerciālos nolūkos ērtības (reakcijas veikšanai pietiek ar nelielu fermenta daudzumu), ekonomijas (viegli pārstrādājams biokatalizators) un stabilitātes dēļ (parasti šāda veida fermentiem ir lieliska termiskā un darbības stabilitāte nekā brīvais enzīms).
Attēls 02: Algināta gēls enzīmu imobilizācijai
Mēs varam izmantot dažādas metodes, lai imobilizētu enzīmu, kas ietver afinitātes marķējuma saistīšanu, adsorbciju uz stikla, algināta lodītēm vai matricas, iesprūšanu, šķērssavienojuma metodi, kovalento saiti utt.
Kāda ir atšķirība starp brīviem un imobilizētiem enzīmiem?
Brīvi un imobilizēti enzīmi ir divas dažādas fermentu fāzes. Galvenā atšķirība starp brīvajiem un imobilizētajiem enzīmiem ir tā, ka brīvie enzīmi ir fermenti, kas nav saistīti ne ar vienu substrātu, turpretim imobilizētie enzīmi nevar pārvietoties no vienas vietas uz citu.
Tālāk esošajā tabulā ir norādītas vairāk atšķirību starp brīvajiem un imobilizētajiem enzīmiem.
Kopsavilkums - bezmaksas pret imobilizētiem enzīmiem
Enzīmi ir olb altumvielas. Ir dažādi fermenti, kas ir noderīgi bioloģiskajos procesos. Enzīms saistās ar substrātu, lai iegūtu produktus. Ja substrāts nav saistīts, ferments ir “brīvā” stāvoklī. Turklāt mēs varam imobilizēt fermentu komerciālos nolūkos. Galvenā atšķirība starp brīvajiem un imobilizētajiem enzīmiem ir tā, ka brīvie enzīmi ir fermenti, kas nav saistīti ne ar vienu substrātu, turpretim imobilizētie enzīmi nevar pārvietoties no vienas vietas uz citu.
