La diferencia clave entre las enzimas libres y las inmovilizadas es que las enzimas libres son enzimas que no están unidas a ningún sustrato, mientras que las enzimas inmovilizadas no pueden moverse de un lugar a otro.
Para algunas funciones importantes de nuestro cuerpo, como la digestión, la respiración y la excreción, necesitamos sustancias químicas que puedan acelerar el proceso. Estos productos químicos se conocen como enzimas. Estas enzimas tienen funciones importantes en todos los seres vivos y, por lo tanto, gobiernan todos los procesos biológicos.
Las enzimas son proteínas. Tienen capacidades catalíticas. Por lo general, los procesos metabólicos dentro de las células son llevados a cabo por enzimas. A veces hay un conjunto de enzimas que necesitamos para un proceso particular. En el proceso catalítico, la sustancia sobre la que actúa la enzima se denomina sustrato. Una enzima puede convertir un sustrato en una o más sustancias denominadas productos.
¿Qué son las enzimas libres?
Las enzimas libres son enzimas que no están unidas a ninguna molécula de sustrato. Una reacción catalítica que involucra una enzima progresa a través de la unión de la enzima con un sustrato. Hay un sitio activo en una enzima que permite que el sustrato se una a ella. Por tanto, la catálisis depende principalmente de la actividad de las cadenas laterales de aminoácidos que se disponen en el sitio activo. El complejo enzima-sustrato se denomina producto intermedio de la reacción de catálisis.
Figura 1: Una imagen de la enzima glucosidasa
Más importante aún, el sustrato debe tener una forma que coincida con el sitio activo de la enzima; de lo contrario, no se unirá. Por lo tanto, el sustrato tiene una estructura específica que les permite encajar en una enzima particular. Cuando la enzima proporciona al sustrato una superficie para unirse, la energía de activación de la reacción se reduce. Después de la unión del sustrato, se forma el producto intermedio, y este paso de producción intermedia se denomina estado de transición. En este paso, se produce la ruptura de enlaces y la formación de enlaces donde la estructura química del sustrato cambia mientras que la estructura de la enzima permanece constante. Una vez que se han formado los productos, estos productos tienen una forma que no encaja en el sitio activo de la enzima y, por lo tanto, los productos se liberan de la enzima. A partir de entonces, podemos observar la enzima libre que puede volver a unirse con otros sustratos para dar productos similares. Asimismo, el ciclo catalítico continúa.
¿Qué son las enzimas inmovilizadas?
Las enzimas inmovilizadas son enzimas que se unen a un material inerte. Estas enzimas no pueden moverse de un lugar a otro. Normalmente, el material al que se une la enzima es inerte e insoluble, p. alginato de calcio producido a partir de una mezcla de solución de alginato de sodio y solución de enzima en presencia de cloruro de calcio. La inmovilización de una enzima puede proporcionar una mayor resistencia a los cambios de pH y de temperatura. También permite que la enzima se una a un solo lugar hasta el final de la reacción. Por lo tanto, podemos separar fácilmente la enzima de los productos para utilizarlos nuevamente en una reacción.
Hay muchos usos comerciales de las enzimas inmovilizadas debido a su conveniencia (una pequeña cantidad de la enzima es suficiente para realizar una reacción), economía (fácil de reciclar el biocatalizador) y estabilidad (típicamente, este tipo de enzima tiene una gran estabilidad térmica y operativa que la enzima libre).
Figura 02: Gel de alginato para la inmovilización de enzimas
Podemos usar diferentes métodos para inmovilizar una enzima, que incluyen la unión de etiquetas de afinidad, la adsorción en vidrio, perlas de alginato o una matriz, atrapamiento, método de reticulación, enlace covalente, etc.
¿Cuál es la diferencia entre enzimas libres e inmovilizadas?
Las enzimas libres e inmovilizadas son dos fases diferentes de las enzimas. La diferencia clave entre las enzimas libres y las inmovilizadas es que las enzimas libres son enzimas que no están unidas a ningún sustrato, mientras que las enzimas inmovilizadas no pueden moverse de un lugar a otro.
La siguiente tabulación enumera más diferencias entre enzimas libres e inmovilizadas.
Resumen – Enzimas libres vs inmovilizadas
Las enzimas son proteínas. Hay varias enzimas diferentes que son útiles en los procesos biológicos. Una enzima se une a un sustrato para dar productos. Cuando no hay sustrato unido, la enzima está en un estado "libre". Además, podemos inmovilizar una enzima con fines comerciales. La diferencia clave entre las enzimas libres y las inmovilizadas es que las enzimas libres son enzimas que no están unidas a ningún sustrato, mientras que las enzimas inmovilizadas no pueden moverse de un lugar a otro.
