Kľúčový rozdiel medzi voľnými a imobilizovanými enzýmami je v tom, že voľné enzýmy sú enzýmy, ktoré nie sú viazané na žiadny substrát , zatiaľ čo imobilizované enzýmy sa nemôžu pohybovať z jedného miesta na druhé.
Na niektoré dôležité funkcie v našom tele, ako je trávenie, dýchanie a vylučovanie, potrebujeme chemikálie, ktoré môžu tento proces urýchliť. Tieto chemikálie sú známe ako enzýmy. Tieto enzýmy majú dôležitú úlohu vo všetkom živom, a tým riadia všetky biologické procesy.
Enzýmy sú bielkoviny. Majú katalytické schopnosti. Metabolické procesy vo vnútri buniek obvykle vykonávajú enzýmy. Niekedy existuje súbor enzýmov, ktoré pre konkrétny proces vyžadujeme. V katalytickom procese sa látka, na ktorú enzým pôsobí, nazýva substrát. Enzým môže premeniť substrát na jednu alebo viac ďalších látok označovaných ako produkty .
OBSAH
1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo sú to bezplatné enzýmy
3. Čo sú imobilizované enzýmy
4. Voľné vs Imobilizované enzýmy v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie
Čo sú to bezplatné enzýmy?
Voľné enzýmy sú enzýmy, ktoré nie sú viazané na žiadnu molekulu substrátu. Katalytická reakcia, ktorá zahŕňa enzým, prebieha väzbou enzýmu so substrátom. Na enzýme je aktívne miesto, ktoré umožňuje substrátu, aby sa naň naviazal. Katalýza preto závisí predovšetkým od aktivity postranných reťazcov aminokyselín, ktoré sú usporiadané v aktívnom mieste. Komplex enzým-substrát sa nazýva medziprodukt katalytickej reakcie.
Obrázok 1: Obrázok enzýmu glykozidázy
Ešte dôležitejšie je, aby substrát mal tvar zodpovedajúci aktívnemu miestu enzýmu; v opačnom prípade nebude viazať. Substrát má preto špecifickú štruktúru, ktorá im umožňuje zapadnúť do konkrétneho enzýmu. Keď enzým poskytne substrátu povrch, na ktorý sa môže viazať, aktivačná energia reakcie sa zníži. Po väzbe substrátu tvorí medziprodukt a tento krok medziproduktu sa nazýva prechodný stav. V tomto kroku dochádza k prerušeniu väzby a tvorbe väzieb, kde sa mení chemická štruktúra substrátu, zatiaľ čo štruktúra enzýmu zostáva konštantná. Potom, čo sa produkty vytvoria, majú tieto výrobky tvar, ktorý nezodpovedá aktívnemu miestu enzýmu, a preto sa produkty z enzýmu uvoľňujú. Potom môžeme pozorovať voľný enzým, ktorý sa môže opäť viazať na iné substráty za vzniku podobných produktov. Rovnako katalytický cyklus pokračuje.
Čo sú imobilizované enzýmy?
Imobilizované enzýmy sú enzýmy, ktoré sú naviazané na inertný materiál . Tieto enzýmy sa nemôžu pohybovať z jedného miesta na druhé. Obvykle je materiál, na ktorý je enzým viazaný, inertný a nerozpustný, napr. Alginát vápenatý vyrobený zo zmesi roztoku alginátu sodného a roztoku enzýmu v prítomnosti chloridu vápenatého. Imobilizácia enzýmu môže poskytnúť zvýšenú odolnosť voči zmenám pH a teplotným zmenám. Tiež umožňuje enzýmu pripojiť sa na jediné miesto až do konca reakcie. Preto môžeme enzým ľahko oddeliť od produktov a znova ich použiť v reakcii.
Existuje mnoho komerčných použití imobilizovaných enzýmov kvôli pohodliu (malé množstvo enzýmu stačí na uskutočnenie reakcie), ekonomickosť (ľahké recyklovanie biokatalyzátora) a stabilita (typicky má tento typ enzýmu vynikajúce tepelné a prevádzkové vlastnosti. stabilita ako voľný enzým).
Obrázok 02: Alginátový gél na imobilizáciu enzýmov
Na imobilizáciu enzýmu môžeme použiť rôzne metódy, ktoré zahŕňajú väzbu s afinitnými tagmi, adsorpciu na sklo, alginátové guľôčky alebo matricu, zachytenie, metódu zosieťovania, kovalentné viazanie atď.
Aký je rozdiel medzi voľnými a imobilizovanými enzýmami?
Voľné a imobilizované enzýmy sú dve rôzne fázy enzýmov. Kľúčový rozdiel medzi voľnými a imobilizovanými enzýmami je v tom, že voľné enzýmy sú enzýmy, ktoré nie sú viazané na žiadny substrát, zatiaľ čo imobilizované enzýmy sa nemôžu pohybovať z jedného miesta na druhé.
Nasledujúca tabuľka uvádza ďalšie rozdiely medzi voľnými a imobilizovanými enzýmami.
Zhrnutie - Zadarmo vs Imobilizované enzýmy
Enzýmy sú bielkoviny. V biologických procesoch sú užitočné rôzne enzýmy. Enzým sa viaže so substrátom za vzniku produktov. Ak nie je viazaný žiadny substrát, je enzým vo „voľnom“ stave. Okrem toho môžeme enzým imobilizovať na komerčné účely. Kľúčový rozdiel medzi voľnými a imobilizovanými enzýmami je v tom, že voľné enzýmy sú enzýmy, ktoré nie sú viazané na žiadny substrát, zatiaľ čo imobilizované enzýmy sa nemôžu pohybovať z jedného miesta na druhé.
Referencia:
1. „ Enzýmy - štruktúra, klasifikácia a funkcia “. BYJUS , 22. februára 2021.
Obrázok so súhlasom:
1. „ Enzým glukozidázy “ Thomas Shafee-vlastná práca (CC BY-SA 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
1. „ Enzýmy imobilizované v alginátovom géli “ od Tess Watson - Flickr (CC BY 2.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
