Ključna razlika između slobodnih i imobiliziranih enzima je u tome što su slobodni enzimi enzimi koji nisu vezani ni za jedan supstrat, dok se imobilizirani enzimi ne mogu kretati s jednog mjesta na drugo.
Za neke važne funkcije u našem tijelu kao što su probava, disanje i izlučivanje, potrebne su nam kemikalije koje mogu ubrzati proces. Ove hemikalije su poznate kao enzimi. Ovi enzimi imaju važnu ulogu u svim živim bićima i time upravljaju svim biološkim procesima.
Enzimi su proteini. Imaju katalitičke sposobnosti. Obično se metabolički procesi unutar ćelija odvijaju uz pomoć enzima. Ponekad postoji skup enzima koji su nam potrebni za određeni proces. U katalitičkom procesu, tvar na koju enzim djeluje naziva se supstrat. Enzim može pretvoriti supstrat u jednu ili više drugih supstanci nazvanih kao proizvodi.
Šta su besplatni enzimi?
Slobodni enzimi su enzimi koji nisu vezani ni za jedan molekul supstrata. Katalitička reakcija koja uključuje enzim napreduje kroz vezivanje enzima sa supstratom. Na enzimu postoji aktivno mjesto koje omogućava supstratu da se veže s njim. Stoga, kataliza uglavnom ovisi o aktivnosti bočnih lanaca aminokiselina koji su raspoređeni na aktivnom mjestu. Kompleks enzim-supstrat je nazvan kao međuproizvod reakcije katalize.
Slika 1: Slika enzima glikozidaze
Još važnije, supstrat treba da ima oblik koji odgovara aktivnom mestu enzima; u suprotnom se neće vezati. Stoga supstrat ima specifičnu strukturu koja im omogućava da se uklope u određeni enzim. Kada enzim daje supstratu površinu za vezanje, energija aktivacije reakcije se smanjuje. Nakon vezivanja supstrata, on formira međuproizvod, a ovaj korak međuproizvodnje naziva se prelazno stanje. U ovom koraku dolazi do prekida veze i stvaranja veza gdje se kemijska struktura supstrata mijenja dok struktura enzima ostaje konstantna. Nakon što se proizvodi formiraju, ovi proizvodi imaju oblik koji ne odgovara aktivnom mjestu enzima i stoga se proizvodi oslobađaju od enzima. Nakon toga, možemo promatrati slobodni enzim koji se može ponovo vezati s drugim supstratima dajući slične proizvode. Isto tako, katalitički ciklus se nastavlja.
Šta su imobilizirani enzimi?
Imobilizirani enzimi su enzimi koji su vezani za inertni materijal. Ovi enzimi se ne mogu kretati s jednog mjesta na drugo. Obično je materijal za koji je vezan enzim inertan i nerastvorljiv, npr. kalcijum alginat proizveden iz mješavine otopine natrijum alginata i otopine enzima u prisustvu kalcijum hlorida. Imobilizacija enzima može pružiti povećanu otpornost na promjene pH i temperature. Takođe omogućava da enzim bude vezan za jedno mesto do kraja reakcije. Stoga možemo lako odvojiti enzim od proizvoda kako bismo ih ponovo upotrijebili u reakciji.
Postoji mnogo komercijalnih upotreba imobiliziranih enzima zbog praktičnosti (mala količina enzima je dovoljna za izvođenje reakcije), ekonomičnosti (lako reciklirati biokatalizator) i stabilnosti (obično ovaj tip enzima ima velika termička i operativna stabilnost od slobodnog enzima).
Slika 02: Alginatni gel za imobilizaciju enzima
Možemo koristiti različite metode za imobilizaciju enzima koji uključuje vezivanje afiniteta, adsorpciju na staklo, alginatne perle ili matriks, zarobljavanje, metodu unakrsnog povezivanja, kovalentno vezivanje, itd.
Koja je razlika između slobodnih i imobiliziranih enzima?
Slobodni i imobilizirani enzimi su dvije različite faze enzima. Ključna razlika između slobodnih i imobiliziranih enzima je u tome što su slobodni enzimi enzimi koji nisu vezani ni za jedan supstrat, dok se imobilizirani enzimi ne mogu kretati s jednog mjesta na drugo.
Tabela ispod navodi više razlika između slobodnih i imobiliziranih enzima.
Sažetak – besplatni vs imobilizirani enzimi
Enzimi su proteini. Postoje različiti različiti enzimi koji su korisni u biološkim procesima. Enzim se vezuje za supstrat dajući proizvode. Kada nije vezan za supstrat, enzim je u "slobodnom" stanju. Štaviše, možemo imobilizirati enzim u komercijalne svrhe. Ključna razlika između slobodnih i imobiliziranih enzima je u tome što su slobodni enzimi enzimi koji nisu vezani ni za jedan supstrat, dok se imobilizirani enzimi ne mogu kretati s jednog mjesta na drugo.
