Was ist der Unterschied zwischen freien und immobilisierten Enzymen

Der Schlüsselunterschied zwischen freien und immobilisierten Enzymen ist, dass freie Enzyme Enzyme sind, die nicht an ein Substrat gebunden sind, während sich imweilierte Enzyme nicht von einem Ort zum anderen bewegen können.

Für einige wichtige Funktionen in unserem Körper wie Verdauung, Atmung und Ausscheidung benötigen wir Chemikalien, die den Prozess beschleunigen können. Diese Chemikalien sind als Enzyme bekannt. Diese Enzyme spielen in allen Lebewesen eine wichtige Rolle und regieren dadurch alle biologischen Prozesse.

Enzyme sind Proteine. Sie haben katalytische Fähigkeiten. Normalerweise werden die Stoffwechselprozesse in Zellen von Enzymen durchgeführt. Manchmal gibt es eine Reihe von Enzymen, die wir für einen bestimmten Prozess benötigen. Im katalytischen Prozess wird die Substanz, auf die das Enzym handelt, als Substrat bezeichnet. Ein Enzym kann ein Substrat in eine oder mehrere andere als Produkte bezeichnete Substanzen umwandeln.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was sind freie Enzyme
3. Was sind immobilisierte Enzyme
4. Frei gegen immobilisierte Enzyme in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung

Was sind freie Enzyme?

Freie Enzyme sind Enzyme, die an kein Substratmolekül gebunden sind. Eine katalytische Reaktion, die ein Enzym beinhaltet. Auf einem Enzym gibt es ein aktives Zentrum, das es dem Substrat ermöglicht, sich daran zu binden. Daher hängt die Katalyse hauptsächlich von der Aktivität von Aminosäureseitenketten ab, die im aktiven Zentrum angeordnet sind. Der Komplex des Enzym-Substrats wird als Zwischenprodukt der Katalysereaktion bezeichnet.

Abbildung 1: Ein Bild des Glycosidase -Enzyms

Noch wichtiger ist, dass das Substrat eine passende Form zum aktiven Zentrum des Enzyms haben sollte. Ansonsten wird es nicht binden. Daher hat das Substrat eine bestimmte Struktur, die es ihnen ermöglicht, in ein bestimmtes Enzym zu passen. Wenn das Enzym das Substrat mit einer zu binden Oberfläche liefert, wird die Aktivierungsenergie der Reaktion verringert. Nach der Bindung des Substrats bildet es das Zwischenprodukt, und dieser Schritt der Zwischenproduktion wird als Übergangszustand bezeichnet. In diesem Schritt treten Bindungsbrechungs- und Bindungsformationen auf, bei denen sich die chemische Struktur des Substrats ändert, während die Struktur des Enzyms konstant bleibt. Nachdem sich die Produkte gebildet haben, haben diese Produkte eine Form, die das aktive Zentrum des Enzyms enthält, und daher werden die Produkte aus dem Enzym freigesetzt. Danach können wir das freie Enzym beobachten, das wieder mit anderen Substraten binden kann, um ähnliche Produkte zu ergeben. Ebenso wird der katalytische Zyklus fortgesetzt.

Was sind immobilisierte Enzyme?

Immobilisierte Enzyme sind Enzyme, die an einem Inertmaterial befestigt sind. Diese Enzyme können sich nicht von einem Ort zum anderen bewegen. Normalerweise ist das Material, an das das Enzym gebunden ist.G. Calciumalginat, das aus einer Mischung aus Natriumalginatlösung und Enzymlösung in Gegenwart von Calciumchlorid hergestellt wurde. Die Immobilisierung eines Enzyms kann eine erhöhte Resistenz gegen pH -Veränderungen und Temperaturänderungen ermöglichen. Es lässt das Enzym auch an einen einzelnen Ort bis zum Ende der Reaktion befestigt werden. Daher können wir das Enzym leicht von den Produkten trennen, um sie wieder in einer Reaktion zu verwenden.

Es gibt viele kommerzielle Verwendungen von immobilisierten Enzymen aufgrund von Bequemlichkeit (eine kleine Menge des Enzyms reicht aus, um eine Reaktion durchzuführen), die Wirtschaft (leicht zu recyceln des Biokatalysators) und Stabilität (typischerweise hat diese Art von Enzym eine große thermische und operative Stabilität als freies Enzym).

Abbildung 02: Alginatgel zur Immobilisierung von Enzymen

Wir können unterschiedliche Methoden verwenden, um ein Enzym zu immobilisieren, das Affinitäts-Tag-Bindung, Adsorption an Glas, Alginatkügelchen oder eine Matrix, Einschluss, Vernetzungsmethode, kovalente Bindung usw. umfasst.

Was ist der Unterschied zwischen freien und immobilisierten Enzymen?

Freie und immobilisierte Enzyme sind zwei verschiedene Phasen von Enzymen. Der wichtigste Unterschied zwischen freien und immobilisierten Enzymen besteht darin, dass freie Enzyme Enzyme sind.

In der folgenden Tabellierung werden weitere Unterschiede zwischen freien und immobilisierten Enzymen aufgeführt.

Zusammenfassung -freie gegen immobilisierte Enzyme

Enzyme sind Proteine. Es gibt verschiedene Enzyme, die für biologische Prozesse nützlich sind. Ein Enzym bindet mit einem Substrat, um Produkte zu geben. Wenn es kein Substrat gebunden ist, befindet sich das Enzym in einem „freien“ Zustand. Darüber hinaus können wir ein Enzym für kommerzielle Zwecke immobilisieren. Der wichtigste Unterschied zwischen freien und immobilisierten Enzymen besteht darin, dass freie Enzyme Enzyme sind.

Referenz:

1. „Enzyme - Struktur, Klassifizierung und Funktion.” Byjus, 22 Feb. 2021.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Glucosidase -Enzym" von Thomas Shafee - eigene Arbeit (CC BY -SA 4.0) über Commons Wikimedia
1. "Enzyme im Alginatgel immobilisiert" von Tess Watson - Flickr (CC von 2.0) über Commons Wikimedia