Ազատ և անշարժ ֆերմենտների հիմնական տարբերությունն այն է, որ ազատ ֆերմենտները ֆերմենտներ են, որոնք կապված չեն որևէ սուբստրատի հետ, մինչդեռ անշարժացված ֆերմենտները չեն կարող տեղափոխվել մի տեղից մյուսը:
Մեր մարմնի որոշ կարևոր գործառույթների համար, ինչպիսիք են մարսողությունը, շնչառությունը և արտազատումը, մեզ անհրաժեշտ են քիմիական նյութեր, որոնք կարող են արագացնել գործընթացը: Այս քիմիական նյութերը հայտնի են որպես ֆերմենտներ: Այս ֆերմենտները կարևոր դեր ունեն բոլոր կենդանի էակների մեջ և դրանով իսկ կառավարում են բոլոր կենսաբանական գործընթացները:
Ֆերմենտները սպիտակուցներ են: Նրանք ունեն կատալիտիկ հնարավորություններ։ Սովորաբար բջիջների ներսում նյութափոխանակության գործընթացներն իրականացվում են ֆերմենտների միջոցով։Երբեմն կան մի շարք ֆերմենտներ, որոնք մեզ անհրաժեշտ են որոշակի գործընթացի համար: Կատալիզացման գործընթացում այն նյութը, որի վրա գործում է ֆերմենտը, կոչվում է սուբստրատ: Ֆերմենտը կարող է սուբստրատը վերածել մեկ կամ մի քանի այլ նյութերի, որոնք կոչվում են արտադրանք:
Ի՞նչ են ազատ ֆերմենտները:
Ազատ ֆերմենտները ֆերմենտներ են, որոնք կապված չեն որևէ սուբստրատի մոլեկուլի հետ: Ֆերմենտի ներգրավմամբ կատալիտիկ ռեակցիան առաջանում է ֆերմենտի սուբստրատի հետ կապելու միջոցով: Ֆերմենտի վրա կա ակտիվ տեղամաս, որը թույլ է տալիս սուբստրատին կապվել դրա հետ: Հետևաբար, կատալիզացումը հիմնականում կախված է ամինաթթուների կողմնակի շղթաների ակտիվությունից, որոնք դասավորված են ակտիվ վայրում: Ֆերմենտ-սուբստրատի համալիրը կոչվում է որպես կատալիզի ռեակցիայի միջանկյալ արդյունք:
Նկար 1. Գլիկոզիդազ ֆերմենտի պատկեր
Ավելի կարևոր է, որ ենթաշերտը պետք է համապատասխանի ֆերմենտի ակտիվ կայքին համապատասխան ձևով. հակառակ դեպքում այն չի կապի: Հետևաբար, սուբստրատն ունի հատուկ կառուցվածք, որը թույլ է տալիս նրանց տեղավորվել որոշակի ֆերմենտի մեջ: Երբ ֆերմենտը սուբստրատին ապահովում է կապի մակերեսով, ռեակցիայի ակտիվացման էներգիան նվազում է: Ենթաշերտի միացումից հետո այն կազմում է միջանկյալ արտադրանքը, և միջանկյալ արտադրության այս քայլը կոչվում է անցումային վիճակ։ Այս քայլում կապի խզումը և կապի ձևավորումը տեղի են ունենում, որտեղ սուբստրատի քիմիական կառուցվածքը փոխվում է, մինչդեռ ֆերմենտի կառուցվածքը մնում է անփոփոխ: Արտադրանքը ձևավորվելուց հետո այդ արտադրանքները ունեն այնպիսի ձև, որը հարմար չէ ֆերմենտի ակտիվ վայրին, և, հետևաբար, արտադրանքը ազատվում է ֆերմենտից: Այնուհետև մենք կարող ենք դիտարկել ազատ ֆերմենտը, որը կարող է կրկին կապվել այլ սուբստրատների հետ՝ տալով նմանատիպ արտադրանք: Նմանապես, կատալիտիկ ցիկլը շարունակվում է:
Ի՞նչ են անշարժացված ֆերմենտները:
Անշարժացված ֆերմենտները ֆերմենտներ են, որոնք կցված են իներտ նյութին: Այս ֆերմենտները չեն կարող տեղափոխվել մի տեղից մյուսը: Սովորաբար նյութը, որի հետ կապված է ֆերմենտը, իներտ է և անլուծելի, օրինակ. կալցիումի ալգինատ, որը ստացվում է նատրիումի ալգինատի լուծույթի և ֆերմենտային լուծույթի խառնուրդից՝ կալցիումի քլորիդի առկայության դեպքում: Ֆերմենտի անշարժացումը կարող է ապահովել pH-ի և ջերմաստիճանի փոփոխությունների նկատմամբ դիմադրության բարձրացում: Այն նաև թույլ է տալիս, որ ֆերմենտը կցվի մեկ տեղում մինչև ռեակցիայի ավարտը: Հետևաբար, մենք կարող ենք հեշտությամբ առանձնացնել ֆերմենտը արտադրանքներից, որպեսզի դրանք նորից օգտագործենք ռեակցիայի մեջ:
Կան անշարժացված ֆերմենտների բազմաթիվ առևտրային կիրառումներ՝ պայմանավորված հարմարության (ֆերմենտի փոքր քանակությունը բավարար է ռեակցիան իրականացնելու համար), խնայողությամբ (հեշտ է վերամշակել կենսակատալիզատորը) և կայունությամբ (սովորաբար, այս տեսակի ֆերմենտը ունի գերազանց ջերմային և գործառնական կայունություն, քան ազատ ֆերմենտը):
Նկար 02. Ալգինատե գել ֆերմենտների անշարժացման համար
Մենք կարող ենք օգտագործել տարբեր մեթոդներ՝ ֆերմենտը անշարժացնելու համար, որը ներառում է կապակցման պիտակի կապում, կլանումը ապակու վրա, ալգինատե ուլունքների կամ մատրիցայի վրա, թակարդում, խաչաձեւ կապի մեթոդ, կովալենտային կապ և այլն:
Ո՞րն է տարբերությունը ազատ և անշարժացված ֆերմենտների միջև:
Ազատ և անշարժացված ֆերմենտները ֆերմենտների երկու տարբեր փուլեր են: Ազատ և անշարժ ֆերմենտների հիմնական տարբերությունն այն է, որ ազատ ֆերմենտները ֆերմենտներ են, որոնք կապված չեն որևէ սուբստրատի հետ, մինչդեռ անշարժացված ֆերմենտները չեն կարող տեղափոխվել մի տեղից մյուսը:
Ստորև բերված աղյուսակը թվարկում է ավելի շատ տարբերություններ ազատ և անշարժացված ֆերմենտների միջև:
Ամփոփում – Անվճար ընդդեմ անշարժացված ֆերմենտների
Ֆերմենտները սպիտակուցներ են: Կան տարբեր տարբեր ֆերմենտներ, որոնք օգտակար են կենսաբանական գործընթացներում:Ֆերմենտը կապվում է սուբստրատի հետ՝ արտադրանք տալու համար: Երբ սուբստրատի հետ կապված չկա, ֆերմենտը գտնվում է «ազատ» վիճակում: Ավելին, մենք կարող ենք անշարժացնել ֆերմենտը կոմերցիոն նպատակներով։ Ազատ և անշարժ ֆերմենտների հիմնական տարբերությունն այն է, որ ազատ ֆերմենտները ֆերմենտներ են, որոնք կապված չեն որևէ սուբստրատի հետ, մինչդեռ անշարժացված ֆերմենտները չեն կարող տեղափոխվել մի տեղից մյուսը:
