Diferența cheie dintre enzimele libere și cele imobilizate este că enzimele libere sunt enzime care nu sunt legate de niciun substrat, în timp ce enzimele imobilizate nu se pot deplasa dintr-un loc în altul.
Pentru unele funcții importante ale corpului nostru, cum ar fi digestia, respirația și excreția, avem nevoie de substanțe chimice care pot accelera procesul. Aceste substanțe chimice sunt cunoscute sub numele de enzime. Aceste enzime au roluri importante în toate ființele vii și, prin urmare, guvernează toate procesele biologice.
Enzimele sunt proteine. Au capacități catalitice. De obicei, procesele metabolice din interiorul celulelor sunt efectuate de enzime. Uneori există un set de enzime de care avem nevoie pentru un anumit proces. În procesul catalitic, substanța asupra căreia acționează enzima poartă denumirea de substrat. O enzimă poate converti un substrat în una sau mai multe alte substanțe numite produse.
Ce sunt enzimele libere?
Enzimele libere sunt enzime care nu sunt legate de nicio moleculă de substrat. O reacție catalitică care implică o enzimă progresează prin legarea enzimei cu un substrat. Există un loc activ pe o enzimă care permite substratului să se lege de ea. Prin urmare, cataliza depinde în principal de activitatea catenelor laterale de aminoacizi care sunt dispuse în situsul activ. Complexul enzimă-substrat este denumit ca produs intermediar al reacției de cataliză.
Figura 1: O imagine a enzimei glicozidaze
Mai important, substratul ar trebui să aibă o formă potrivită cu locul activ al enzimei; altfel, nu se va lega. Prin urmare, substratul are o structură specifică care le permite să se potrivească într-o anumită enzimă. Când enzima oferă substratului o suprafață de legare, energia de activare a reacției este redusă. După legarea substratului, acesta formează produsul intermediar, iar această etapă de producție intermediară se numește stare de tranziție. În această etapă, ruperea legăturilor și formarea legăturilor au loc acolo unde structura chimică a substratului se modifică, în timp ce structura enzimei rămâne constantă. După ce produsele s-au format, aceste produse au o formă care nu se potrivește cu locul activ al enzimei și, prin urmare, produsele sunt eliberate din enzimă. După aceea, putem observa enzima liberă care se poate lega din nou cu alte substraturi pentru a da produse similare. De asemenea, ciclul catalitic continuă.
Ce sunt enzimele imobilizate?
Enzimele imobilizate sunt enzime care sunt atașate unui material inert. Aceste enzime nu se pot deplasa dintr-un loc în altul. De obicei, materialul de care este legată enzima este inert și insolubil, de ex. alginat de calciu produs dintr-un amestec de soluție de alginat de sodiu și soluție de enzimă în prezența clorurii de calciu. Imobilizarea unei enzime poate oferi o rezistență crescută la schimbările de pH și schimbările de temperatură. De asemenea, permite enzimei să fie atașată într-un singur loc până la sfârșitul reacției. Prin urmare, putem separa cu ușurință enzima de produse pentru a le folosi din nou într-o reacție.
Există multe utilizări comerciale ale enzimelor imobilizate datorită confortului (o cantitate mică de enzimă este suficientă pentru a efectua o reacție), economiei (ușor de reciclat biocatalizatorul) și stabilității (de obicei, acest tip de enzimă are o mare stabilitate termică și operațională decât enzima liberă).
Figura 02: Gel de alginat pentru imobilizarea enzimelor
Putem folosi diferite metode pentru a imobiliza o enzimă, care include legarea etichetei de afinitate, adsorbția pe sticlă, perle de alginat sau o matrice, captarea, metoda de reticulare, legarea covalentă etc.
Care este diferența dintre enzimele libere și cele imobilizate?
Enzimele libere și imobilizate sunt două faze diferite ale enzimelor. Diferența cheie dintre enzimele libere și cele imobilizate este că enzimele libere sunt enzime care nu sunt legate de niciun substrat, în timp ce enzimele imobilizate nu se pot deplasa dintr-un loc în altul.
Tabelul de mai jos enumeră mai multe diferențe între enzimele libere și cele imobilizate.
Rezumat – Enzime gratuite vs imobilizate
Enzimele sunt proteine. Există diferite enzime care sunt utile în procesele biologice. O enzimă se leagă de un substrat pentru a da produse. Când nu există nici un substrat legat, enzima este într-o stare „liberă”. Mai mult, putem imobiliza o enzimă în scopuri comerciale. Diferența cheie dintre enzimele libere și cele imobilizate este că enzimele libere sunt enzime care nu sunt legate de niciun substrat, în timp ce enzimele imobilizate nu se pot deplasa dintr-un loc în altul.
