La differenza fondamentale tra enzimi liberi e immobilizzati è che gli enzimi liberi sono enzimi che non sono legati ad alcun substrato, mentre gli enzimi immobilizzati non possono spostarsi da un luogo all' altro.
Per alcune importanti funzioni del nostro corpo come la digestione, la respirazione e l'escrezione, abbiamo bisogno di sostanze chimiche che possano accelerare il processo. Queste sostanze chimiche sono conosciute come enzimi. Questi enzimi hanno ruoli importanti in tutti gli esseri viventi e quindi governano tutti i processi biologici.
Gli enzimi sono proteine. Hanno capacità catalitiche. Di solito, i processi metabolici all'interno delle cellule sono svolti da enzimi. A volte ci sono una serie di enzimi di cui abbiamo bisogno per un particolare processo. Nel processo catalitico, la sostanza su cui agisce l'enzima prende il nome di substrato. Un enzima può convertire un substrato in una o più altre sostanze denominate prodotti.
Cosa sono gli enzimi gratuiti?
Gli enzimi liberi sono enzimi che non sono legati ad alcuna molecola di substrato. Una reazione catalitica che coinvolge un enzima progredisce attraverso il legame dell'enzima con un substrato. C'è un sito attivo su un enzima che permette al substrato di legarsi con esso. Pertanto, la catalisi dipende principalmente dall'attività delle catene laterali degli amminoacidi che sono disposte nel sito attivo. Il complesso dell'enzima-substrato è chiamato come prodotto intermedio della reazione di catalisi.
Figura 1: Un'immagine dell'enzima glicosidasi
Ancora più importante, il substrato dovrebbe avere una forma corrispondente al sito attivo dell'enzima; in caso contrario, non si legherà. Pertanto, il substrato ha una struttura specifica che consente loro di adattarsi a un particolare enzima. Quando l'enzima fornisce al substrato una superficie da legare, l'energia di attivazione della reazione viene ridotta. Dopo il legame del substrato, forma il prodotto intermedio e questa fase della produzione intermedia è denominata stato di transizione. In questa fase, si verificano la rottura del legame e la formazione di legami in cui la struttura chimica del substrato cambia mentre la struttura dell'enzima rimane costante. Dopo che i prodotti si sono formati, questi prodotti hanno una forma che non si adatta al sito attivo dell'enzima e quindi i prodotti vengono rilasciati dall'enzima. Successivamente, possiamo osservare l'enzima libero che può legarsi nuovamente con altri substrati per dare prodotti simili. Allo stesso modo, il ciclo catalitico continua.
Cosa sono gli enzimi immobilizzati?
Gli enzimi immobilizzati sono enzimi che sono attaccati a un materiale inerte. Questi enzimi non possono spostarsi da un luogo all' altro. Di solito, il materiale a cui è legato l'enzima è inerte e insolubile, ad es. alginato di calcio prodotto da una miscela di soluzione di alginato di sodio e soluzione enzimatica in presenza di cloruro di calcio. L'immobilizzazione di un enzima può fornire una maggiore resistenza alle variazioni di pH e alle variazioni di temperatura. Consente inoltre all'enzima di essere attaccato in un unico punto fino alla fine della reazione. Pertanto, possiamo facilmente separare l'enzima dai prodotti per riutilizzarli in una reazione.
Ci sono molti usi commerciali degli enzimi immobilizzati per comodità (una piccola quantità di enzima è sufficiente per eseguire una reazione), economia (facile da riciclare il biocatalizzatore) e stabilità (in genere, questo tipo di enzima ha una grande stabilità termica e operativa rispetto all'enzima libero).
Figura 02: Gel di alginato per l'immobilizzazione degli enzimi
Possiamo utilizzare diversi metodi per immobilizzare un enzima che include legame di affinità-tag, adsorbimento su vetro, perline di alginato o matrice, intrappolamento, metodo di cross-linkage, legame covalente, ecc.
Qual è la differenza tra enzimi liberi e immobilizzati?
Gli enzimi liberi e immobilizzati sono due fasi differenti degli enzimi. La differenza fondamentale tra enzimi liberi e immobilizzati è che gli enzimi liberi sono enzimi che non sono legati ad alcun substrato, mentre gli enzimi immobilizzati non possono spostarsi da un luogo all' altro.
La tabella seguente elenca più differenze tra enzimi liberi e immobilizzati.
Riepilogo – Enzimi gratuiti vs immobilizzati
Gli enzimi sono proteine. Ci sono vari enzimi differenti che sono utili nei processi biologici. Un enzima si lega a un substrato per dare prodotti. Quando non c'è alcun substrato legato, l'enzima è in uno stato "libero". Inoltre, possiamo immobilizzare un enzima per scopi commerciali. La differenza fondamentale tra enzimi liberi e immobilizzati è che gli enzimi liberi sono enzimi che non sono legati ad alcun substrato, mentre gli enzimi immobilizzati non possono spostarsi da un luogo all' altro.
