Pagrindinis skirtumas tarp laisvų ir imobilizuotų fermentų yra tas, kad laisvieji fermentai yra fermentai, kurie nėra susieti su jokiu substratu, o imobilizuoti fermentai negali judėti iš vienos vietos į kitą.
Kai kurioms svarbioms mūsų kūno funkcijoms, pvz., virškinimui, kvėpavimui ir išskyrimui, mums reikia cheminių medžiagų, kurios gali pagreitinti procesą. Šios cheminės medžiagos yra žinomos kaip fermentai. Šie fermentai atlieka svarbų vaidmenį visuose gyvuose dalykuose ir taip valdo visus biologinius procesus.
Fermentai yra b altymai. Jie turi katalizinių savybių. Paprastai medžiagų apykaitos procesus ląstelėse vykdo fermentai. Kartais tam tikram procesui reikalingas fermentų rinkinys. Katalizinio proceso metu medžiaga, kurią veikia fermentas, vadinama substratu. Fermentas gali paversti substratą viena ar daugiau kitų medžiagų, vadinamų produktais.
Kas yra nemokami fermentai?
Laisvieji fermentai yra fermentai, kurie nėra prijungti prie jokios substrato molekulės. Katalizinė reakcija, kurioje dalyvauja fermentas, vyksta fermento prisijungimo prie substrato metu. Ant fermento yra aktyvi vieta, leidžianti substratui su juo susijungti. Todėl katalizė daugiausia priklauso nuo aminorūgščių šoninių grandinių, išsidėsčiusių aktyvioje vietoje, aktyvumo. Fermento-substrato kompleksas įvardijamas kaip tarpinis katalizės reakcijos produktas.
1 pav. Glikozidazės fermento vaizdas
Dar svarbiau, kad substrato forma turėtų atitikti aktyviąją fermento vietą; kitu atveju jis nebus įpareigotas. Todėl substratas turi specifinę struktūrą, kuri leidžia jiems tilpti į tam tikrą fermentą. Kai fermentas suteikia substratui surišimo paviršių, reakcijos aktyvavimo energija sumažėja. Po substrato surišimo jis sudaro tarpinį produktą, o šis tarpinės gamybos etapas vadinamas pereinamąja būsena. Šiame etape ryšys nutrūksta ir susidaro jungtys, kai keičiasi substrato cheminė struktūra, o fermento struktūra išlieka pastovi. Po to, kai produktai susiformuoja, šie produktai įgauna formą, kuri neatitinka aktyvaus fermento centro, todėl produktai išsiskiria iš fermento. Po to galime stebėti laisvą fermentą, kuris vėl gali jungtis su kitais substratais, kad gautų panašius produktus. Taip pat katalizinis ciklas tęsiasi.
Kas yra imobilizuoti fermentai?
Imobilizuoti fermentai yra fermentai, kurie yra prijungti prie inertinės medžiagos. Šie fermentai negali judėti iš vienos vietos į kitą. Paprastai medžiaga, prie kurios fermentas yra prijungtas, yra inertiška ir netirpi, pvz. kalcio alginatas, gaunamas iš natrio alginato tirpalo ir fermento tirpalo mišinio, esant kalcio chloridui. Fermento imobilizavimas gali padidinti atsparumą pH ir temperatūros pokyčiams. Tai taip pat leidžia fermentui prisijungti prie vienos vietos iki reakcijos pabaigos. Todėl galime lengvai atskirti fermentą nuo produktų, kad juos vėl panaudotume reakcijoje.
Imobilizuoti fermentai naudojami komerciniais tikslais dėl patogumo (reakcijai atlikti pakanka nedidelio fermento kiekio), ekonomiškumo (lengva perdirbti biokatalizatorių) ir stabilumo (paprastai tokio tipo fermentai turi puikus terminis ir veikimo stabilumas nei laisvas fermentas).
02 pav. Alginato gelis fermentams imobilizuoti
Mes galime naudoti įvairius metodus imobilizuoti fermentą, įskaitant afiniteto žymenų surišimą, adsorbciją ant stiklo, alginato granulių ar matricos, įstrigimą, kryžminio sujungimo metodą, kovalentinį surišimą ir kt.
Kuo skiriasi laisvi ir imobilizuoti fermentai?
Laisvieji ir imobilizuoti fermentai yra dvi skirtingos fermentų fazės. Pagrindinis skirtumas tarp laisvųjų ir imobilizuotų fermentų yra tas, kad laisvieji fermentai nėra surišti su jokiu substratu, o imobilizuoti fermentai negali judėti iš vienos vietos į kitą.
Toliau pateiktoje lentelėje išvardyti daugiau skirtumų tarp laisvų ir imobilizuotų fermentų.
Santrauka – nemokami ir imobilizuoti fermentai
Fermentai yra b altymai. Yra įvairių fermentų, kurie yra naudingi biologiniuose procesuose. Fermentas jungiasi su substratu, kad sudarytų produktus. Kai substratas nėra surištas, fermentas yra „laisvos“būsenos. Be to, mes galime imobilizuoti fermentą komerciniais tikslais. Pagrindinis skirtumas tarp laisvųjų ir imobilizuotų fermentų yra tas, kad laisvieji fermentai nėra surišti su jokiu substratu, o imobilizuoti fermentai negali judėti iš vienos vietos į kitą.
