मुक्त और स्थिर एंजाइम के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि मुक्त एंजाइम वे एंजाइम होते हैं जो किसी सब्सट्रेट से बंधे नहीं होते हैं, जबकि स्थिर एंजाइम एक स्थान से दूसरे स्थान पर नहीं जा सकते हैं।
हमारे शरीर में कुछ महत्वपूर्ण कार्यों जैसे पाचन, श्वसन और उत्सर्जन के लिए, हमें ऐसे रसायनों की आवश्यकता होती है जो प्रक्रिया को तेज कर सकें। इन रसायनों को एंजाइम के रूप में जाना जाता है। ये एंजाइम सभी जीवित चीजों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, और इस तरह सभी जैविक प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं।
एंजाइम प्रोटीन होते हैं। उनके पास उत्प्रेरक क्षमताएं हैं। आमतौर पर, कोशिकाओं के अंदर चयापचय प्रक्रियाएं एंजाइमों द्वारा की जाती हैं।कभी-कभी एंजाइमों का एक समूह होता है जिसकी हमें किसी विशेष प्रक्रिया के लिए आवश्यकता होती है। उत्प्रेरक प्रक्रिया में जिस पदार्थ पर एंजाइम कार्य करता है उसे सब्सट्रेट कहते हैं। एक एंजाइम एक सब्सट्रेट को उत्पादों के रूप में नामित एक या अधिक अन्य पदार्थों में परिवर्तित कर सकता है।
मुक्त एंजाइम क्या हैं?
मुक्त एंजाइम एंजाइम होते हैं जो किसी सब्सट्रेट अणु से बंधे नहीं होते हैं। एक उत्प्रेरक प्रतिक्रिया जिसमें एक एंजाइम शामिल होता है, एक सब्सट्रेट के साथ एंजाइम के बंधन के माध्यम से आगे बढ़ता है। एक एंजाइम पर एक सक्रिय साइट होती है जो सब्सट्रेट को इसके साथ बांधने की अनुमति देती है। इसलिए, उत्प्रेरण मुख्य रूप से अमीनो एसिड साइड चेन की गतिविधि पर निर्भर करता है जो सक्रिय साइट में व्यवस्थित होते हैं। एंजाइम-सब्सट्रेट के परिसर को उत्प्रेरण प्रतिक्रिया के मध्यवर्ती उत्पाद के रूप में नामित किया गया है।
चित्र 1: ग्लाइकोसिडेस एंजाइम की एक छवि
अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि सब्सट्रेट का आकार एंजाइम की सक्रिय साइट से मिलता-जुलता होना चाहिए; अन्यथा, यह बाध्य नहीं होगा। इसलिए, सब्सट्रेट की एक विशिष्ट संरचना होती है जो उन्हें एक विशेष एंजाइम में फिट होने की अनुमति देती है। जब एंजाइम सब्सट्रेट को बांधने के लिए एक सतह प्रदान करता है, तो प्रतिक्रिया की सक्रियता ऊर्जा कम हो जाती है। सब्सट्रेट के बंधन के बाद, यह मध्यवर्ती उत्पाद बनाता है, और मध्यवर्ती उत्पादन के इस चरण को संक्रमण अवस्था का नाम दिया गया है। इस चरण में, बंधन टूटना और बंधन निर्माण होते हैं जहां सब्सट्रेट की रासायनिक संरचना बदल जाती है जबकि एंजाइम की संरचना स्थिर रहती है। उत्पादों के बनने के बाद, इन उत्पादों का एक आकार होता है जो एंजाइम की सक्रिय साइट को अनुपयुक्त करता है और इसलिए, उत्पादों को एंजाइम से मुक्त किया जाता है। इसके बाद, हम मुक्त एंजाइम का निरीक्षण कर सकते हैं जो समान उत्पाद देने के लिए अन्य सबस्ट्रेट्स के साथ फिर से जुड़ सकता है। इसी तरह, उत्प्रेरक चक्र जारी रहता है।
स्थिर एंजाइम क्या हैं?
स्थिर एंजाइम एंजाइम होते हैं जो एक निष्क्रिय सामग्री से जुड़े होते हैं। ये एंजाइम एक जगह से दूसरी जगह नहीं जा सकते। आमतौर पर, जिस सामग्री से एंजाइम बंधा होता है वह निष्क्रिय और अघुलनशील होता है, उदा। कैल्शियम क्लोराइड की उपस्थिति में सोडियम एल्गिनेट घोल और एंजाइम घोल के मिश्रण से निर्मित कैल्शियम एल्गिनेट। एक एंजाइम का स्थिरीकरण पीएच परिवर्तन और तापमान परिवर्तन के लिए बढ़ा प्रतिरोध प्रदान कर सकता है। यह एंजाइम को प्रतिक्रिया के अंत तक एक ही स्थान से जोड़ने देता है। इसलिए, हम एंजाइम को उत्पादों से आसानी से अलग कर सकते हैं ताकि उन्हें प्रतिक्रिया में फिर से उपयोग किया जा सके।
सुविधा के कारण स्थिर एंजाइमों के कई व्यावसायिक उपयोग हैं (एक प्रतिक्रिया करने के लिए एंजाइम की एक छोटी मात्रा पर्याप्त है), अर्थव्यवस्था (बायोकैटलिस्ट को रीसायकल करने में आसान), और स्थिरता (आमतौर पर, इस प्रकार के एंजाइम में मुक्त एंजाइम की तुलना में एक महान थर्मल और परिचालन स्थिरता)।
चित्र 02: एंजाइमों के स्थिरीकरण के लिए एल्गिनेट जेल
हम एक एंजाइम को स्थिर करने के लिए विभिन्न तरीकों का उपयोग कर सकते हैं जिसमें एफिनिटी-टैग बाइंडिंग, ग्लास पर सोखना, एल्गिनेट बीड्स या एक मैट्रिक्स, फंसाना, क्रॉस-लिंकेज विधि, सहसंयोजक बंधन, आदि शामिल हैं।
मुक्त और स्थिर एंजाइम में क्या अंतर है?
मुक्त और स्थिर एंजाइम एंजाइम के दो अलग-अलग चरण हैं। मुक्त और स्थिर एंजाइम के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि मुक्त एंजाइम एंजाइम होते हैं जो किसी सब्सट्रेट से बंधे नहीं होते हैं, जबकि स्थिर एंजाइम एक स्थान से दूसरे स्थान पर नहीं जा सकते हैं।
नीचे दी गई सारणी में मुक्त और स्थिर एंजाइमों के बीच अधिक अंतर सूचीबद्ध हैं।
सारांश - मुक्त बनाम स्थिर एंजाइम
एंजाइम प्रोटीन होते हैं। विभिन्न प्रकार के एंजाइम होते हैं जो जैविक प्रक्रियाओं में उपयोगी होते हैं।एक एंजाइम उत्पाद देने के लिए एक सब्सट्रेट के साथ बांधता है। जब कोई सब्सट्रेट बाध्य नहीं होता है, तो एंजाइम "मुक्त" अवस्था में होता है। इसके अलावा, हम व्यावसायिक उद्देश्यों के लिए एक एंजाइम को स्थिर कर सकते हैं। मुक्त और स्थिर एंजाइम के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि मुक्त एंजाइम एंजाइम होते हैं जो किसी सब्सट्रेट से बंधे नहीं होते हैं, जबकि स्थिर एंजाइम एक स्थान से दूसरे स्थान पर नहीं जा सकते हैं।
