Avainero vapaiden ja immobilisoitujen entsyymien välillä on, että vapaat entsyymit ovat entsyymejä, jotka eivät ole sitoutuneet mihinkään substraattiin, kun taas immobilisoidut entsyymit eivät voi liikkua paikasta toiseen.
Joihinkin elimistömme tärkeisiin toimintoihin, kuten ruoansulatukseen, hengitykseen ja erittymiseen, tarvitsemme kemikaaleja, jotka voivat nopeuttaa prosessia. Nämä kemikaalit tunnetaan entsyymeinä. Näillä entsyymeillä on tärkeä rooli kaikissa elävissä olennoissa, ja ne hallitsevat siten kaikkia biologisia prosesseja.
Entsyymit ovat proteiineja. Niillä on katalyyttisiä ominaisuuksia. Yleensä aineenvaihduntaprosessit solujen sisällä suoritetaan entsyymien avulla. Joskus tarvitaan entsyymejä tiettyyn prosessiin. Katalyyttisessä prosessissa ainetta, johon entsyymi vaikuttaa, kutsutaan substraatiksi. Entsyymi voi muuttaa substraatin yhdeksi tai useaksi muuksi aineeksi, jota kutsutaan tuotteiksi.
Mitä ovat vapaat entsyymit?
Vapaat entsyymit ovat entsyymejä, jotka eivät ole sitoutuneet mihinkään substraattimolekyyliin. Katalyyttinen reaktio, johon liittyy entsyymi, etenee entsyymin sitoutumisen kautta substraattiin. Entsyymissä on aktiivinen kohta, joka mahdollistaa substraatin sitoutumisen siihen. Siksi katalyysi riippuu pääasiassa aminohapposivuketjujen aktiivisuudesta, jotka ovat järjestäytyneet aktiiviseen kohtaan. Entsyymi-substraattikompleksi on nimetty katalyysireaktion välituotteeksi.
Kuva 1: Kuva glykosidaasientsyymistä
Vielä tärkeämpää on, että substraatin tulee olla muodoltaan yhteensopiva entsyymin aktiivisen kohdan kanssa; muuten se ei sido. Siksi substraatilla on erityinen rakenne, jonka ansiosta ne mahtuvat tiettyyn entsyymiin. Kun entsyymi tarjoaa substraatille sitoutumispinnan, reaktion aktivaatioenergia vähenee. Substraatin sitoutumisen jälkeen se muodostaa välituotteen, ja tätä välituotteen tuotantovaihetta kutsutaan siirtymätilaksi. Tässä vaiheessa tapahtuu sidoksen katkeamista ja sidosten muodostumista, joissa substraatin kemiallinen rakenne muuttuu entsyymin rakenteen pysyessä vakiona. Kun tuotteet ovat muodostuneet, niillä on muoto, joka ei sovi entsyymin aktiiviseen kohtaan ja siksi tuotteet vapautuvat entsyymistä. Sen jälkeen voimme tarkkailla vapaata entsyymiä, joka voi sitoutua uudelleen muiden substraattien kanssa tuottaakseen samanlaisia tuotteita. Samoin katalyyttisykli jatkuu.
Mitä ovat immobilisoidut entsyymit?
Immobilisoidut entsyymit ovat entsyymejä, jotka on kiinnitetty inerttiin materiaaliin. Nämä entsyymit eivät voi liikkua paikasta toiseen. Tavallisesti materiaali, johon entsyymi on sitoutunut, on inerttiä ja liukenematonta, esim. kalsiumalginaatti, joka on valmistettu natriumalginaattiliuoksen ja entsyymiliuoksen seoksesta kalsiumkloridin läsnä ollessa. Entsyymin immobilisointi voi lisätä vastustuskykyä pH:n ja lämpötilan muutoksille. Se antaa myös entsyymin kiinnittyä yhteen paikkaan reaktion loppuun asti. Siksi voimme helposti erottaa entsyymin tuotteista käyttääksemme niitä uudelleen reaktiossa.
Immobilisoiduilla entsyymeillä on monia kaupallisia käyttötarkoituksia mukavuuden (pieni määrä entsyymiä riittää reaktion suorittamiseen), taloudellisuuden (helppo kierrättää biokatalyytti) ja stabiilisuuden (tyypillisesti tämäntyyppisillä entsyymeillä on erinomainen lämpö- ja toimintastabiilius kuin vapaa entsyymi).
Kuva 02: Alginaattigeeli entsyymien immobilisointiin
Voimme käyttää erilaisia menetelmiä immobilisoidaksemme entsyymiä, joka sisältää affiniteettimerkkisitoutumisen, adsorption lasiin, alginaattihelmiin tai matriisiin, kiinnijäämisen, silloitusmenetelmän, kovalenttisen sidoksen jne.
Mitä eroa vapailla ja immobilisoiduilla entsyymeillä on?
Vapaat ja immobilisoidut entsyymit ovat entsyymien kaksi eri vaihetta. avainero vapaiden ja immobilisoitujen entsyymien välillä on, että vapaat entsyymit ovat entsyymejä, jotka eivät ole sitoutuneet mihinkään substraattiin, kun taas immobilisoidut entsyymit eivät voi liikkua paikasta toiseen.
Alla olevassa taulukossa luetellaan lisää eroja vapaiden ja immobilisoitujen entsyymien välillä.
Yhteenveto – Ilmaiset vs. immobilisoidut entsyymit
Entsyymit ovat proteiineja. On olemassa useita erilaisia entsyymejä, jotka ovat hyödyllisiä biologisissa prosesseissa. Entsyymi sitoutuu substraatin kanssa tuottaakseen tuotteita. Kun substraatti ei ole sitoutunut, entsyymi on "vapaassa" tilassa. Lisäksi voimme immobilisoida entsyymin kaupallisiin tarkoituksiin. avainero vapaiden ja immobilisoitujen entsyymien välillä on, että vapaat entsyymit ovat entsyymejä, jotka eivät ole sitoutuneet mihinkään substraattiin, kun taas immobilisoidut entsyymit eivät voi liikkua paikasta toiseen.
