Sự khác biệt cơ bản giữa enzym tự do và enzym cố định là enzym tự do là enzym không liên kết với bất kỳ cơ chất nào, trong khi enzym cố định không thể di chuyển từ nơi này sang nơi khác.
Đối với một số chức năng quan trọng trong cơ thể như tiêu hóa, hô hấp và bài tiết, chúng ta cần các hóa chất có thể đẩy nhanh quá trình này. Những hóa chất này được gọi là enzym. Những enzym này có vai trò quan trọng trong tất cả các sinh vật và do đó chi phối tất cả các quá trình sinh học.
Enzyme là protein. Chúng có khả năng xúc tác. Thông thường, các quá trình trao đổi chất bên trong tế bào được thực hiện bởi các enzym. Đôi khi có một bộ enzym mà chúng ta yêu cầu cho một quá trình cụ thể. Trong quá trình xúc tác, chất mà enzim tác động được đặt tên là cơ chất. Enzyme có thể chuyển đổi cơ chất thành một hoặc nhiều chất khác được gọi là sản phẩm.
Enzyme Miễn phí là gì?
Enzyme tự do là những enzyme không liên kết với bất kỳ phân tử cơ chất nào. Phản ứng xúc tác bao gồm một enzym tiến triển thông qua sự liên kết của enzym với cơ chất. Có một vị trí hoạt động trên một enzym cho phép cơ chất liên kết với nó. Do đó, xúc tác phụ thuộc chủ yếu vào hoạt động của các chuỗi bên axit amin được sắp xếp ở vị trí hoạt động. Phức hợp của enzym-cơ chất được gọi là sản phẩm trung gian của phản ứng xúc tác.
Hình 1: Hình ảnh về Enzyme Glycosidase
Quan trọng hơn, chất nền phải có hình dạng phù hợp với vị trí hoạt động của enzym; nếu không, nó sẽ không ràng buộc. Do đó, cơ chất có cấu trúc cụ thể cho phép chúng phù hợp với một loại enzym cụ thể. Khi enzim cung cấp cho cơ chất một bề mặt để liên kết, năng lượng hoạt hóa của phản ứng bị giảm. Sau khi chất nền liên kết, nó tạo thành sản phẩm trung gian, và bước sản xuất trung gian này được đặt tên là trạng thái chuyển tiếp. Ở bước này, sự phá vỡ liên kết và hình thành liên kết xảy ra khi cấu trúc hóa học của cơ chất thay đổi trong khi cấu trúc của enzym không đổi. Sau khi các sản phẩm được hình thành, các sản phẩm này có hình dạng không phù hợp với vị trí hoạt động của enzym và do đó, các sản phẩm được giải phóng khỏi enzym. Sau đó, chúng ta có thể quan sát thấy enzyme tự do có thể liên kết với các chất nền khác một lần nữa để tạo ra các sản phẩm tương tự. Tương tự như vậy, chu trình xúc tác vẫn tiếp tục.
Enzyme cố định là gì?
Enzyme cố định là những enzyme được gắn vào một vật liệu trơ. Các enzym này không thể di chuyển từ nơi này sang nơi khác. Thông thường, vật liệu mà enzym liên kết với nó là trơ và không hòa tan, ví dụ canxi alginat được sản xuất từ hỗn hợp dung dịch natri alginat và dung dịch enzym với sự có mặt của canxi clorua. Việc cố định enzym có thể tăng khả năng chống lại sự thay đổi pH và thay đổi nhiệt độ. Nó cũng cho phép enzym được gắn vào một nơi duy nhất cho đến khi kết thúc phản ứng. Do đó, chúng ta có thể dễ dàng tách enzym ra khỏi sản phẩm để sử dụng lại chúng trong một phản ứng.
Có nhiều công dụng thương mại của enzym cố định do tính tiện lợi (một lượng nhỏ enzym đủ để thực hiện phản ứng), tính kinh tế (dễ tái chế chất xúc tác sinh học) và tính ổn định (thông thường, loại enzym này có ổn định nhiệt và hoạt động tuyệt vời hơn so với enzyme tự do).
Hình 02: Gel Alginate để Cố định Enzyme
Chúng ta có thể sử dụng các phương pháp khác nhau để cố định một enzyme bao gồm liên kết thẻ ái lực, hấp phụ lên thủy tinh, hạt alginate hoặc ma trận, phương pháp quấn, liên kết chéo, liên kết cộng hóa trị, v.v.
Sự khác biệt giữa Enzyme Miễn phí và Cố định là gì?
Enzyme tự do và cố định là hai giai đoạn khác nhau của enzyme. Sự khác biệt cơ bản giữa enzym tự do và enzym cố định là enzym tự do là enzym không liên kết với bất kỳ cơ chất nào, trong khi enzym cố định không thể di chuyển từ nơi này sang nơi khác.
Bảng dưới đây liệt kê thêm sự khác biệt giữa enzym tự do và enzym cố định.
Tóm tắt - Miễn phí vs Enzyme cố định
Enzyme là protein. Có nhiều loại enzyme khác nhau hữu ích trong các quá trình sinh học. Enzyme liên kết với cơ chất để tạo ra sản phẩm. Khi không có cơ chất liên kết, enzyme ở trạng thái “tự do”. Hơn nữa, chúng ta có thể cố định một loại enzyme cho mục đích thương mại. Sự khác biệt cơ bản giữa enzym tự do và enzym cố định là enzym tự do là enzym không liên kết với bất kỳ cơ chất nào, trong khi enzym cố định không thể di chuyển từ nơi này sang nơi khác.
