Quelle est la différence entre les enzymes libres et immobilisées

Le Différence clé entre les enzymes libres et immobilisées est que les enzymes libres sont des enzymes qui ne sont liées à aucun substrat, tandis que les enzymes immobilisées ne peuvent pas se déplacer d'un endroit à un autre.

Pour certaines fonctions importantes dans notre corps comme la digestion, la respiration et l'excrétion, nous avons besoin de produits chimiques qui peuvent accélérer le processus. Ces produits chimiques sont appelés enzymes. Ces enzymes ont un rôle important dans tous les êtres vivants et régissent ainsi tous les processus biologiques.

Les enzymes sont des protéines. Ils ont des capacités catalytiques. Habituellement, les processus métaboliques à l'intérieur des cellules sont effectués par des enzymes. Parfois, il y a un ensemble d'enzymes dont nous avons besoin pour un processus particulier. Dans le processus catalytique, la substance sur laquelle agit l'enzyme est nommée le substrat. Une enzyme peut convertir un substrat en une ou plusieurs autres substances nommées comme produits.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Que sont les enzymes libres
3. Que sont les enzymes immobilisées
4. Enzymes libres vs immobilisées sous forme tabulaire
5. Résumé

Que sont les enzymes libres?

Les enzymes libres sont des enzymes qui ne sont liées à aucune molécule de substrat. Une réaction catalytique qui implique une enzyme progresse à travers la liaison de l'enzyme avec un substrat. Il y a un site actif sur une enzyme qui permet au substrat de se lier avec lui. Par conséquent, la catalyse dépend principalement de l'activité des chaînes latérales d'acides aminés qui sont disposées dans le site actif. Le complexe de sous-soustrat enzymatique est nommé comme le produit intermédiaire de la réaction de catalyse.

Figure 1: Une image de l'enzyme de glycosidase

Plus important encore, le substrat devrait avoir une forme correspondante au site actif de l'enzyme; Sinon, il ne se liera pas. Par conséquent, le substrat a une structure spécifique qui leur permet de s'intégrer dans une enzyme particulière. Lorsque l'enzyme fournit au substrat une surface pour se lier, l'énergie d'activation de la réaction est réduite. Après la liaison du substrat, il forme le produit intermédiaire, et cette étape de production intermédiaire est nommée l'état de transition. À cette étape, les formations de rupture et de liaison se produisent lorsque la structure chimique du substrat change tandis que la structure de l'enzyme reste constante. Une fois les produits se sont formés, ces produits ont une forme qui inapte le site actif de l'enzyme et, par conséquent, les produits sont libérés de l'enzyme. Par la suite, nous pouvons observer l'enzyme libre qui peut se lier à nouveau avec d'autres substrats pour donner des produits similaires. De même, le cycle catalytique continue.

Que sont les enzymes immobilisées?

Les enzymes immobilisées sont des enzymes attachées à un matériau inerte. Ces enzymes ne peuvent pas se déplacer d'un endroit à un autre. Habituellement, le matériau auquel l'enzyme est lié est inerte et insoluble, e.g. alginate de calcium produit à partir d'un mélange de solution d'alginate de sodium et de solution enzymatique en présence de chlorure de calcium. L'immobilisation d'une enzyme peut fournir une résistance accrue aux changements de pH et aux changements de température. Il permet également à l'enzyme d'être attachée à un seul endroit jusqu'à la fin de la réaction. Par conséquent, nous pouvons facilement séparer l'enzyme des produits pour les utiliser à nouveau dans une réaction.

Il existe de nombreuses utilisations commerciales d'enzymes immobilisées dues à la commodité (une petite quantité d'enzyme est suffisante pour effectuer une réaction), l'économie (facile à recycler le biocatalyste) et la stabilité (généralement, ce type d'enzyme a une grande thermique et opérationnelle stabilité que l'enzyme libre).

Figure 02: Gel d'alginate pour l'immobilisation des enzymes

Nous pouvons utiliser différentes méthodes pour immobiliser une enzyme qui comprend la liaison d'affinité-étiquette, l'adsorption sur le verre, les perles d'alginate ou une matrice, le piégeage, la méthode de liaison croisée, la liaison covalente, etc.

Quelle est la différence entre les enzymes libres et immobilisées?

Les enzymes libres et immobilisées sont deux phases différentes d'enzymes. La principale différence entre les enzymes libres et immobilisées est que les enzymes libres sont des enzymes qui ne sont liées à aucun substrat, tandis que les enzymes immobilisées ne peuvent pas se déplacer d'un endroit à un autre.

La tabulation ci-dessous répertorie plus de différences entre les enzymes libres et immobilisées.

Résumé - enzymes gratuites vs immobilisées

Les enzymes sont des protéines. Il existe différentes enzymes qui sont utiles dans les processus biologiques. Une enzyme se lie à un substrat pour donner des produits. Lorsqu'il n'y a pas de substrat lié, l'enzyme est dans un état «libre». De plus, nous pouvons immobiliser une enzyme à des fins commerciales. La principale différence entre les enzymes libres et immobilisées est que les enzymes libres sont des enzymes qui ne sont liées à aucun substrat, tandis que les enzymes immobilisées ne peuvent pas se déplacer d'un endroit à un autre.

Référence:

1. «Enzymes - structure, classification et fonction." ByJus, 22 février. 2021.

Image gracieuseté:

1. «Enzyme de glucosidase» par Thomas Shafee - Propre travaux (CC By-SA 4.0) via Commons Wikimedia
1. «Enzymes immobilisées en gel d'alginate» par Tess Watson - Flickr (CC par 2.0) via Commons Wikimedia