الفرق الرئيسي بين الإنزيمات الحرة والمثبتة هو أن الإنزيمات الحرة هي إنزيمات غير مرتبطة بأي ركيزة ، في حين أن الإنزيمات المجمدة لا يمكنها الانتقال من مكان إلى آخر.
بالنسبة لبعض الوظائف المهمة في أجسامنا مثل الهضم والتنفس والإفراز ، نحتاج إلى مواد كيميائية يمكنها تسريع العملية. تُعرف هذه المواد الكيميائية بالأنزيمات. هذه الإنزيمات لها أدوار مهمة في جميع الكائنات الحية ، وبالتالي فهي تحكم جميع العمليات البيولوجية.
الانزيمات بروتينات. لديهم قدرات تحفيزية. عادة ، يتم تنفيذ عمليات التمثيل الغذائي داخل الخلايا عن طريق الإنزيمات.في بعض الأحيان ، هناك مجموعة من الإنزيمات التي نحتاجها لعملية معينة. في العملية التحفيزية ، تسمى المادة التي يعمل عليها الإنزيم الركيزة. يمكن أن يحول الإنزيم الركيزة إلى مادة أخرى أو أكثر تسمى منتجات.
ما هي الانزيمات الحرة؟
الإنزيمات الحرة هي إنزيمات غير مرتبطة بأي جزيء ركيزة. يتقدم التفاعل التحفيزي الذي يتضمن إنزيمًا من خلال ارتباط الإنزيم بركيزة. يوجد موقع نشط على إنزيم يسمح للركيزة بالارتباط به. لذلك ، يعتمد التحفيز بشكل أساسي على نشاط السلاسل الجانبية للأحماض الأمينية التي يتم ترتيبها في الموقع النشط. يسمى مجمع الركيزة الإنزيمية كمنتج وسيط لتفاعل التحفيز.
الشكل 1: صورة إنزيم الجليكوزيداز
الأهم من ذلك ، يجب أن يكون للركيزة شكل مطابق للموقع النشط للإنزيم ؛ وإلا فإنه لن يلتزم. لذلك ، تحتوي الركيزة على بنية محددة تسمح لها بالتناسب مع إنزيم معين. عندما يقوم الإنزيم بتزويد الركيزة بسطح للربط ، تقل طاقة التنشيط للتفاعل. بعد ربط الركيزة ، فإنها تشكل المنتج الوسيط ، وتسمى هذه الخطوة من الإنتاج الوسيط حالة الانتقال. في هذه الخطوة ، يحدث تكسر الرابطة وتشكيلات الرابطة حيث يتغير التركيب الكيميائي للركيزة بينما تظل بنية الإنزيم ثابتة. بعد تكوين المنتجات ، يكون لهذه المنتجات شكل لا يناسب الموقع النشط للإنزيم ، وبالتالي ، يتم إطلاق المنتجات من الإنزيم. بعد ذلك ، يمكننا ملاحظة الإنزيم الحر الذي يمكنه الارتباط بالركائز الأخرى مرة أخرى لإعطاء منتجات مماثلة. وبالمثل ، تستمر الدورة التحفيزية.
ما هي الإنزيمات المجمدة؟
الإنزيمات المعطلة هي إنزيمات مرتبطة بمادة خاملة. لا يمكن لهذه الإنزيمات أن تنتقل من مكان إلى آخر. عادة ، تكون المادة التي يرتبط بها الإنزيم خاملة وغير قابلة للذوبان ، على سبيل المثال ينتج ألجينات الكالسيوم من خليط من محلول ألجينات الصوديوم ومحلول الإنزيم في وجود كلوريد الكالسيوم. يمكن أن يوفر تثبيت الإنزيم مقاومة متزايدة لتغيرات الأس الهيدروجيني وتغيرات درجة الحرارة. كما أنه يتيح للإنزيم أن يعلق في مكان واحد حتى نهاية التفاعل. لذلك ، يمكننا بسهولة فصل الإنزيم عن المنتجات لاستخدامها مرة أخرى في التفاعل.
هناك العديد من الاستخدامات التجارية للإنزيمات المجمدة بسبب الراحة (كمية صغيرة من الإنزيم تكفي لإجراء تفاعل) ، والاقتصاد (من السهل إعادة تدوير المحفز الحيوي) ، والاستقرار (عادةً ، هذا النوع من الإنزيم لديه استقرار حراري وتشغيلي كبير من الإنزيم الحر).
الشكل 02: جل ألجينات لتثبيت الإنزيمات
يمكننا استخدام طرق مختلفة لشل إنزيم يتضمن ربط علامة التقارب ، والامتصاص على الزجاج ، وحبات الألجينات أو المصفوفة ، والفخ ، وطريقة الربط المتقاطع ، والترابط التساهمي ، وما إلى ذلك.
ما هو الفرق بين الإنزيمات الحرة والمثبتة؟
الإنزيمات الحرة والمثبتة مرحلتان مختلفتان من الإنزيمات. الفرق الرئيسي بين الإنزيمات الحرة والمثبتة هو أن الإنزيمات الحرة هي إنزيمات غير مرتبطة بأي ركيزة ، في حين أن الإنزيمات المعطلة لا يمكن أن تنتقل من مكان إلى آخر.
يسرد الجدول أدناه المزيد من الاختلافات بين الإنزيمات الحرة والمثبتة.
ملخص - الإنزيمات المجانية مقابل الإنزيمات المجمدة
الانزيمات بروتينات. هناك العديد من الإنزيمات المختلفة المفيدة في العمليات البيولوجية.يرتبط الإنزيم مع الركيزة لإعطاء المنتجات. عندما لا يكون هناك ارتباط بالركيزة ، يكون الإنزيم في حالة "حرة". علاوة على ذلك ، يمكننا شل حركة إنزيم لأغراض تجارية. الفرق الرئيسي بين الإنزيمات الحرة والمثبتة هو أن الإنزيمات الحرة هي إنزيمات غير مرتبطة بأي ركيزة ، في حين أن الإنزيمات المعطلة لا يمكن أن تنتقل من مكان إلى آخر.
