Ključna razlika med prostimi in imobiliziranimi encimi je v tem, da so prosti encimi encimi, ki niso vezani na noben substrat, medtem ko se imobilizirani encimi ne morejo premikati z enega mesta na drugega.
Za nekatere pomembne funkcije v našem telesu, kot so prebava, dihanje in izločanje, potrebujemo kemikalije, ki lahko pospešijo proces. Te kemikalije so znane kot encimi. Ti encimi imajo pomembno vlogo v vseh živih bitjih in s tem upravljajo vse biološke procese.
Encimi so beljakovine. Imajo katalitične sposobnosti. Običajno presnovne procese v celicah izvajajo encimi. Včasih obstaja vrsta encimov, ki jih potrebujemo za določen proces. V katalitskem procesu se snov, na katero deluje encim, imenuje substrat. Encim lahko pretvori substrat v eno ali več drugih snovi, imenovanih produkti.
Kaj so brezplačni encimi?
Prosti encimi so encimi, ki niso vezani na nobeno substratno molekulo. Katalitska reakcija, ki vključuje encim, poteka skozi vezavo encima na substrat. Na encimu je aktivno mesto, ki omogoča, da se substrat veže z njim. Zato je kataliza odvisna predvsem od aktivnosti stranskih verig aminokislin, ki so razporejene v aktivnem mestu. Kompleks encim-substrat je imenovan kot vmesni produkt reakcije katalize.
Slika 1: Slika encima glikozidaze
Še pomembneje je, da mora imeti substrat obliko, ki se ujema z aktivnim mestom encima; sicer ne bo vezal. Zato ima substrat specifično strukturo, ki jim omogoča, da se prilegajo določenemu encimu. Ko encim zagotovi substratu površino za vezavo, se aktivacijska energija reakcije zmanjša. Po vezavi substrata tvori vmesni produkt in ta korak vmesne proizvodnje se imenuje prehodno stanje. Na tej stopnji pride do prekinitve vezi in tvorbe vezi, kjer se kemična struktura substrata spremeni, medtem ko struktura encima ostane nespremenjena. Ko se produkti oblikujejo, imajo ti produkti obliko, ki ne ustreza aktivnemu mestu encima, zato se produkti sprostijo iz encima. Nato lahko opazimo prosti encim, ki se lahko spet veže z drugimi substrati in daje podobne produkte. Podobno se nadaljuje katalitični cikel.
Kaj so imobilizirani encimi?
Imobilizirani encimi so encimi, ki so pritrjeni na inertni material. Ti encimi se ne morejo premikati z enega mesta na drugega. Običajno je material, na katerega je vezan encim, inerten in netopen, npr. kalcijev alginat, proizveden iz mešanice raztopine natrijevega alginata in raztopine encima v prisotnosti kalcijevega klorida. Imobilizacija encima lahko zagotovi povečano odpornost na spremembe pH in temperaturne spremembe. Prav tako omogoča, da se encim pritrdi na eno mesto do konca reakcije. Zato lahko enostavno ločimo encim od produktov, da jih ponovno uporabimo v reakciji.
Obstaja veliko komercialnih uporab imobiliziranih encimov zaradi priročnosti (majhna količina encima je dovolj za izvedbo reakcije), ekonomičnosti (enostavno recikliranje biokatalizatorja) in stabilnosti (običajno ima ta vrsta encima veliko toplotno in delovno stabilnost kot prosti encim).
Slika 02: Alginatni gel za imobilizacijo encimov
Uporabimo lahko različne metode za imobilizacijo encima, ki vključujejo vezavo afinitetne oznake, adsorpcijo na steklo, alginatne kroglice ali matriko, ujetost, metodo navzkrižnega povezovanja, kovalentno vez itd.
Kakšna je razlika med prostimi in imobiliziranimi encimi?
Prosti in imobilizirani encimi sta dve različni fazi encimov. Ključna razlika med prostimi in imobiliziranimi encimi je v tem, da so prosti encimi encimi, ki niso vezani na noben substrat, medtem ko se imobilizirani encimi ne morejo premikati z enega mesta na drugega.
Spodnja tabela navaja več razlik med prostimi in imobiliziranimi encimi.
Povzetek – prosti v primerjavi z imobiliziranimi encimi
Encimi so beljakovine. Obstaja veliko različnih encimov, ki so uporabni v bioloških procesih. Encim se veže na substrat in tvori produkte. Ko substrat ni vezan, je encim v "prostem" stanju. Poleg tega lahko encim imobiliziramo v komercialne namene. Ključna razlika med prostimi in imobiliziranimi encimi je v tem, da so prosti encimi encimi, ki niso vezani na noben substrat, medtem ko se imobilizirani encimi ne morejo premikati z enega mesta na drugega.
