Nøkkelforskjellen mellom frie og immobiliserte enzymer er at frie enzymer er enzymer som ikke er bundet til noe substrat, mens immobiliserte enzymer ikke kan bevege seg fra ett sted til et annet.
For noen viktige funksjoner i kroppen vår, som fordøyelse, åndedrett og utskillelse, trenger vi kjemikalier som kan akselerere prosessen. Disse kjemikaliene er kjent som enzymer. Disse enzymene har viktige roller i alt levende, og styrer dermed alle biologiske prosesser.
Enzymer er proteiner. De har katalytiske evner. Vanligvis utføres de metabolske prosessene inne i cellene av enzymer. Noen ganger er det et sett med enzymer vi trenger for en bestemt prosess. I den katalytiske prosessen kalles stoffet som enzymet virker på substratet. Et enzym kan omdanne et substrat til ett eller flere andre stoffer som er navngitt som produkter.
Hva er gratis enzymer?
Frie enzymer er enzymer som ikke er bundet til noe substratmolekyl. En katalytisk reaksjon som involverer et enzym utvikler seg gjennom bindingen av enzymet til et substrat. Det er et aktivt sted på et enzym som lar substratet binde seg til det. Derfor avhenger katalyse hovedsakelig av aktiviteten til aminosyresidekjeder som er ordnet i det aktive stedet. Komplekset av enzym-substrat er navngitt som mellomproduktet av katalysereaksjonen.
Figur 1: Et bilde av glykosidaseenzym
Enda viktigere, substratet bør ha en form som matcher det aktive stedet for enzymet; ellers vil den ikke binde. Derfor har substratet en spesifikk struktur som gjør at de kan passe inn i et bestemt enzym. Når enzymet gir substratet en overflate å binde seg til, reduseres aktiveringsenergien til reaksjonen. Etter bindingen av substratet danner det mellomproduktet, og dette trinnet i mellomproduksjonen kalles overgangstilstanden. På dette trinnet oppstår bindingsbrudd og bindingsdannelser der den kjemiske strukturen til underlaget endres mens strukturen til enzymet forblir konstant. Etter at produktene har dannet seg, har disse produktene en form som ikke passer til det aktive stedet for enzymet, og derfor frigjøres produktene fra enzymet. Deretter kan vi observere det frie enzymet som kan binde seg til andre substrater igjen for å gi lignende produkter. På samme måte fortsetter den katalytiske syklusen.
Hva er immobiliserte enzymer?
Immobiliserte enzymer er enzymer som er festet til et inert materiale. Disse enzymene kan ikke bevege seg fra ett sted til et annet. Vanligvis er materialet som enzymet er bundet til inert og uløselig, f.eks. kalsiumalginat produsert fra en blanding av natriumalginatløsning og enzymløsning i nærvær av kalsiumklorid. Immobilisering av et enzym kan gi økt motstand mot pH-endringer og temperaturendringer. Det lar også enzymet festes til et enkelt sted til slutten av reaksjonen. Derfor kan vi enkelt skille enzymet fra produktene for å bruke dem igjen i en reaksjon.
Det er mange kommersielle bruksområder for immobiliserte enzymer på grunn av bekvemmelighet (en liten mengde av enzymet er nok til å utføre en reaksjon), økonomi (lett å resirkulere biokatalysatoren) og stabilitet (vanligvis har denne typen enzymer en stor termisk og driftsstabilitet enn fritt enzym).
Figur 02: Alginatgel for immobilisering av enzymer
Vi kan bruke forskjellige metoder for å immobilisere et enzym som inkluderer affinitetsmerkebinding, adsorpsjon på glass, alginatkuler eller en matrise, innfanging, tverrbindingsmetode, kovalent binding, etc.
Hva er forskjellen mellom frie og immobiliserte enzymer?
Frie og immobiliserte enzymer er to forskjellige faser av enzymer. Hovedforskjellen mellom frie og immobiliserte enzymer er at frie enzymer er enzymer som ikke er bundet til noe substrat, mens immobiliserte enzymer ikke kan bevege seg fra ett sted til et annet.
Tabuleringen nedenfor viser flere forskjeller mellom frie og immobiliserte enzymer.
sammendrag – gratis vs immobiliserte enzymer
Enzymer er proteiner. Det finnes ulike enzymer som er nyttige i biologiske prosesser. Et enzym binder seg til et substrat for å gi produkter. Når det ikke er noe substrat bundet, er enzymet i en "fri" tilstand. Dessuten kan vi immobilisere et enzym for kommersielle formål. Hovedforskjellen mellom frie og immobiliserte enzymer er at frie enzymer er enzymer som ikke er bundet til noe substrat, mens immobiliserte enzymer ikke kan bevege seg fra ett sted til et annet.
