La diferència clau entre els enzims lliures i immobilitzats és que els enzims lliures són enzims que no estan units a cap substrat, mentre que els enzims immobilitzats no poden moure's d'un lloc a un altre.
Per a algunes funcions importants del nostre cos com la digestió, la respiració i l'excreció, necessitem productes químics que puguin accelerar el procés. Aquestes substàncies químiques es coneixen com a enzims. Aquests enzims tenen un paper important en tots els éssers vius i, per tant, governen tots els processos biològics.
Els enzims són proteïnes. Tenen capacitat catalítica. Normalment, els processos metabòlics dins de les cèl·lules són duts a terme per enzims. De vegades hi ha un conjunt d'enzims que necessitem per a un procés determinat. En el procés catalític, la substància sobre la qual actua l'enzim s'anomena substrat. Un enzim pot convertir un substrat en una o més substàncies anomenades com a productes.
Què són els enzims lliures?
Els enzims lliures són enzims que no estan units a cap molècula de substrat. Una reacció catalítica que implica un enzim progressa mitjançant la unió de l'enzim amb un substrat. Hi ha un lloc actiu en un enzim que permet que el substrat s'uneixi amb ell. Per tant, la catàlisi depèn principalment de l'activitat de les cadenes laterals d'aminoàcids que es disposen al lloc actiu. El complex d'enzim-substrat s'anomena com el producte intermedi de la reacció de catàlisi.
Figura 1: una imatge de l'enzim glicosidasa
El més important és que el substrat ha de tenir una forma que coincideixi amb el lloc actiu de l'enzim; en cas contrari, no vincularà. Per tant, el substrat té una estructura específica que els permet encaixar en un enzim concret. Quan l'enzim proporciona al substrat una superfície per unir-se, l'energia d'activació de la reacció es redueix. Després de la unió del substrat, forma el producte intermedi, i aquest pas de producció intermèdia s'anomena estat de transició. En aquest pas, es produeixen trencaments d'enllaç i formacions d'enllaç on l'estructura química del substrat canvia mentre que l'estructura de l'enzim es manté constant. Després que els productes s'han format, aquests productes tenen una forma que no s'adapta al lloc actiu de l'enzim i, per tant, els productes s'alliberen de l'enzim. Després, podem observar l'enzim lliure que es pot unir de nou amb altres substrats per donar productes similars. De la mateixa manera, el cicle catalític continua.
Què són els enzims immobilitzats?
Els enzims immobilitzats són enzims que s'uneixen a un material inert. Aquests enzims no poden moure's d'un lloc a un altre. Normalment, el material al qual s'uneix l'enzim és inert i insoluble, p. alginat de calci produït a partir d'una barreja de solució d'alginat de sodi i solució enzimàtica en presència de clorur de calci. La immobilització d'un enzim pot proporcionar una major resistència als canvis de pH i de temperatura. També permet que l'enzim s'uneixi a un sol lloc fins al final de la reacció. Per tant, podem separar fàcilment l'enzim dels productes per tornar-los a utilitzar en una reacció.
Hi ha molts usos comercials dels enzims immobilitzats a causa de la comoditat (una petita quantitat de l'enzim és suficient per dur a terme una reacció), l'economia (fàcil de reciclar el biocatalitzador) i l'estabilitat (normalment, aquest tipus d'enzim té una gran estabilitat tèrmica i operativa que l'enzim lliure).
Figura 02: gel d'alginat per a la immobilització d'enzims
Podem utilitzar diferents mètodes per immobilitzar un enzim que inclou unió d'etiquetes d'afinitat, adsorció sobre vidre, perles d'alginat o una matriu, atrapament, mètode d'enllaç creuat, enllaç covalent, etc.
Quina diferència hi ha entre els enzims lliures i els immobilitzats?
Els enzims lliures i immobilitzats són dues fases diferents dels enzims. La diferència clau entre els enzims lliures i immobilitzats és que els enzims lliures són enzims que no estan units a cap substrat, mentre que els enzims immobilitzats no poden moure's d'un lloc a un altre.
La tabulació següent mostra més diferències entre els enzims lliures i els immobilitzats.
Resum: Enzims gratuïts i immobilitzats
Els enzims són proteïnes. Hi ha diversos enzims diferents que són útils en processos biològics. Un enzim s'uneix a un substrat per donar productes. Quan no hi ha un substrat lligat, l'enzim es troba en un estat "lliure". A més, podem immobilitzar un enzim amb finalitats comercials. La diferència clau entre els enzims lliures i immobilitzats és que els enzims lliures són enzims que no estan units a cap substrat, mentre que els enzims immobilitzats no poden moure's d'un lloc a un altre.
