تفاوت اصلی بین آنزیم های آزاد و بی حرکت این است که آنزیم های آزاد آنزیم هایی هستند که به هیچ بستری متصل نیستند، در حالی که آنزیم های بی حرکت نمی توانند از یک مکان به مکان دیگر حرکت کنند.
برای برخی از عملکردهای مهم بدنمان مانند هضم، تنفس و دفع، ما به مواد شیمیایی نیاز داریم که می توانند این روند را تسریع کنند. این مواد شیمیایی به عنوان آنزیم شناخته می شوند. این آنزیم ها نقش مهمی در همه موجودات زنده دارند و در نتیجه بر تمام فرآیندهای بیولوژیکی حاکم هستند.
آنزیم ها پروتئین هستند. قابلیت کاتالیزوری دارند. معمولاً فرآیندهای متابولیک داخل سلول ها توسط آنزیم ها انجام می شود.گاهی اوقات مجموعه ای از آنزیم ها وجود دارد که ما برای یک فرآیند خاص به آن نیاز داریم. در فرآیند کاتالیزوری، ماده ای که آنزیم روی آن اثر می کند، سوبسترا نامیده می شود. یک آنزیم می تواند یک سوبسترا را به یک یا چند ماده دیگر به نام فرآورده تبدیل کند.
آنزیم های آزاد چیست؟
آنزیم های آزاد آنزیم هایی هستند که به هیچ مولکولی سوبسترا متصل نیستند. یک واکنش کاتالیزوری که شامل یک آنزیم است از طریق اتصال آنزیم به یک بستر پیشرفت می کند. یک محل فعال روی آنزیم وجود دارد که اجازه می دهد سوبسترا با آن متصل شود. بنابراین، کاتالیز عمدتاً به فعالیت زنجیره‌های جانبی اسید آمینه‌ای که در محل فعال قرار گرفته‌اند بستگی دارد. مجموعه آنزیم-سوبسترا به عنوان محصول میانی واکنش کاتالیز نامیده می شود.
شکل 1: تصویری از آنزیم گلیکوزیداز
مهمتر از آن، سوبسترا باید شکلی مطابق با محل فعال آنزیم داشته باشد. در غیر این صورت، مقید نمی شود. بنابراین، بستر دارای ساختار خاصی است که به آنها اجازه می دهد در یک آنزیم خاص قرار بگیرند. هنگامی که آنزیم سطحی برای اتصال به بستر فراهم می کند، انرژی فعال سازی واکنش کاهش می یابد. پس از اتصال بستر، محصول میانی را تشکیل می دهد و این مرحله از تولید میانی، حالت گذار نامیده می شود. در این مرحله، شکستن پیوند و تشکیل پیوند در جایی اتفاق می‌افتد که ساختار شیمیایی سوبسترا تغییر می‌کند در حالی که ساختار آنزیم ثابت می‌ماند. پس از تشکیل فرآورده ها، این فرآورده ها شکلی دارند که برای محل فعال آنزیم نامناسب است و بنابراین، محصولات از آنزیم خارج می شوند. پس از آن، ما می‌توانیم آنزیم آزاد را مشاهده کنیم که می‌تواند دوباره با دیگر سوبستراها متصل شود و محصولات مشابهی تولید کند. به همین ترتیب، چرخه کاتالیزوری ادامه دارد.
آنزیم های بی حرکت چیست؟
آنزیم های بی حرکت آنزیم هایی هستند که به یک ماده بی اثر متصل می شوند. این آنزیم ها نمی توانند از مکانی به مکان دیگر حرکت کنند. معمولاً ماده ای که آنزیم به آن متصل می شود بی اثر و نامحلول است، به عنوان مثال. آلژینات کلسیم از مخلوط محلول آلژینات سدیم و محلول آنزیمی در حضور کلرید کلسیم تولید می شود. تثبیت یک آنزیم می تواند مقاومت بیشتری در برابر تغییرات pH و تغییرات دما ایجاد کند. همچنین اجازه می دهد تا آنزیم تا پایان واکنش به یک مکان متصل شود. بنابراین، ما می‌توانیم به راحتی آنزیم را از محصولات جدا کنیم تا دوباره از آنها در واکنش استفاده کنیم.
استفاده های تجاری زیادی از آنزیم های بی حرکت وجود دارد به دلیل راحتی (مقدار کمی از آنزیم برای انجام واکنش کافی است)، صرفه جویی (بازیافت آسان بیوکاتالیست) و پایداری (معمولاً، این نوع آنزیم دارای پایداری حرارتی و عملیاتی عالی نسبت به آنزیم آزاد).
شکل 02: ژل آلژینات برای بی حرکت کردن آنزیم ها
ما می‌توانیم از روش‌های مختلفی برای تثبیت آنزیم استفاده کنیم که شامل اتصال برچسب میل ترکیبی، جذب روی شیشه، دانه‌های آلژینات یا ماتریکس، گیر افتادن، روش پیوند متقابل، پیوند کووالانسی و غیره است.
تفاوت بین آنزیم های آزاد و بی حرکت چیست؟
آنزیم های آزاد و بی حرکت دو فاز مختلف آنزیم هستند. تفاوت اصلی بین آنزیم های آزاد و بی حرکت این است که آنزیم های آزاد آنزیم هایی هستند که به هیچ بستری متصل نیستند، در حالی که آنزیم های تثبیت شده نمی توانند از یک مکان به مکان دیگر حرکت کنند.
جدول زیر تفاوت های بیشتری را بین آنزیم های آزاد و بی حرکت فهرست می کند.
خلاصه - آنزیم های رایگان در مقابل آنزیم های بی حرکت
آنزیم ها پروتئین هستند. آنزیم های مختلفی وجود دارد که در فرآیندهای بیولوژیکی مفید هستند.یک آنزیم با یک سوبسترا متصل می شود و محصول می دهد. هنگامی که هیچ سوبسترای محدود نشده باشد، آنزیم در حالت "آزاد" است. علاوه بر این، ما می توانیم یک آنزیم را برای اهداف تجاری بی حرکت کنیم. تفاوت اصلی بین آنزیم های آزاد و بی حرکت این است که آنزیم های آزاد آنزیم هایی هستند که به هیچ بستری متصل نیستند، در حالی که آنزیم های تثبیت شده نمی توانند از یک مکان به مکان دیگر حرکت کنند.
