Чөлөөт болон хөдөлгөөнгүй ферментүүдийн гол ялгаа нь чөлөөт ферментүүд нь ямар ч субстраттай холбогддоггүй ферментүүд байдаг бол хөдөлгөөнгүй ферментүүд нэг газраас нөгөөд шилжиж чадахгүй.
Хоол боловсруулах, амьсгалах, гадагшлуулах зэрэг бидний биеийн зарим чухал үйл ажиллагаанд үйл явцыг хурдасгах химийн бодис хэрэгтэй. Эдгээр химийн бодисыг фермент гэж нэрлэдэг. Эдгээр ферментүүд нь бүх амьд биетэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд ингэснээр бүх биологийн процессыг удирддаг.
Ферментүүд нь уураг юм. Тэд катализаторын чадвартай. Ихэвчлэн эсийн доторх бодисын солилцооны процессыг ферментүүд гүйцэтгэдэг. Заримдаа тодорхой үйл явцад шаардлагатай ферментийн багц байдаг. Катализаторын процесст фермент үйлчилдэг бодисыг субстрат гэж нэрлэдэг. Фермент нь субстратыг бүтээгдэхүүн гэж нэрлэдэг нэг буюу хэд хэдэн бодис болгон хувиргаж чаддаг.
Чөлөөт фермент гэж юу вэ?
Чөлөөт ферментүүд нь ямар ч субстратын молекултай холбогддоггүй ферментүүд юм. Ферментийн оролцоотой каталитик урвал нь ферментийг субстраттай холбох замаар урагшилдаг. Фермент дээр субстратыг түүнтэй холбох боломжийг олгодог идэвхтэй хэсэг байдаг. Тиймээс катализ нь голчлон идэвхтэй хэсэгт байрладаг амин хүчлийн хажуугийн гинжин хэлхээний үйл ажиллагаанаас хамаардаг. Фермент-субстратын цогцолборыг катализын урвалын завсрын бүтээгдэхүүн гэж нэрлэдэг.
Зураг 1: Гликозидазын ферментийн зураг
Хамгийн чухал нь субстрат нь ферментийн идэвхтэй хэсэгт тохирсон хэлбэртэй байх ёстой; эс бөгөөс энэ нь холбогдохгүй. Тиймээс субстрат нь тодорхой ферментэд багтах боломжийг олгодог тусгай бүтэцтэй байдаг. Фермент нь субстратыг холбох гадаргуугаар хангах үед урвалын идэвхжүүлэх энерги буурдаг. Субстратыг холбосны дараа энэ нь завсрын бүтээгдэхүүнийг үүсгэдэг бөгөөд завсрын үйлдвэрлэлийн энэ үе шатыг шилжилтийн төлөв гэж нэрлэдэг. Энэ үе шатанд субстратын химийн бүтэц өөрчлөгддөг бол ферментийн бүтэц тогтмол хэвээр байх үед холбоо тасрах, холбоо үүсэх үүснэ. Бүтээгдэхүүн үүссэний дараа эдгээр бүтээгдэхүүн нь ферментийн идэвхтэй хэсэгт тохирохгүй хэлбэртэй байдаг тул бүтээгдэхүүн нь ферментээс ялгардаг. Үүний дараа бид ижил төстэй бүтээгдэхүүн өгөхийн тулд бусад субстратуудтай дахин холбогдож чадах чөлөөт ферментийг ажиглаж болно. Үүний нэгэн адил катализаторын мөчлөг үргэлжилнэ.
Хөдөлгөөнгүй фермент гэж юу вэ?
Хөдөлгөөнгүй ферментүүд нь идэвхгүй материалд наалдсан фермент юм. Эдгээр ферментүүд нэг газраас нөгөөд шилжих боломжгүй. Ихэвчлэн ферментийн холбогдсон материал нь идэвхгүй, уусдаггүй, жишээлбэл. кальцийн хлоридын дэргэд натрийн алгинатын уусмал ба ферментийн уусмалын холимогоос үүссэн кальцийн алгинат. Ферментийг хөдөлгөөнгүй болгох нь рН-ийн өөрчлөлт, температурын өөрчлөлтийг эсэргүүцэх чадварыг нэмэгдүүлдэг. Энэ нь мөн ферментийг урвалын төгсгөл хүртэл нэг газар хавсаргах боломжийг олгодог. Тиймээс бид ферментийг бүтээгдэхүүнээс амархан салгаж, дахин урвалд оруулах боломжтой.
Тохиромжтой (бага хэмжээний фермент нь урвал явуулахад хангалттай), хэмнэлттэй (биокатализаторыг дахин боловсруулахад хялбар), тогтвортой байдал (ихэвчлэн ийм төрлийн ферментүүд нь чөлөөт ферментээс илүү дулааны болон үйл ажиллагааны тогтвортой байдал).
Зураг 02: Ферментийг хөдөлгөөнгүй болгох алгинат гель
Бид ферментийг хөдөлгөөнгүй болгохын тулд өөр өөр аргуудыг ашиглаж болно. Үүнд наалдацын тэмдэглэгээ, шилэн дээр шингээх, алгинатын бөмбөлгүүдийг эсвэл матрицад шингээх, хавчуулах, хөндлөн холбоосын арга, ковалент холбоо гэх мэт.
Чөлөөт болон хөдөлгөөнгүй ферментүүдийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Чөлөөт болон хөдөлгөөнгүй ферментүүд нь ферментийн хоёр өөр үе шат юм. Чөлөөт болон хөдөлгөөнгүй ферментүүдийн гол ялгаа нь чөлөөт ферментүүд нь ямар ч субстраттай холбогддоггүй ферментүүд байдаг бол хөдөлгөөнгүй ферментүүд нэг газраас нөгөөд шилжих боломжгүй байдаг.
Доорх хүснэгтэд чөлөөт болон хөдөлгөөнгүй ферментүүдийн ялгааг харуулсан болно.
Хураангуй – Үнэгүй ба Хөдөлгөөнгүй ферментүүд
Ферментүүд нь уураг юм. Биологийн процесст тустай янз бүрийн ферментүүд байдаг. Фермент нь субстраттай холбогдож бүтээгдэхүүн үүсгэдэг. Субстраттай холбоогүй үед фермент "чөлөөт" төлөвт байна. Түүнээс гадна бид арилжааны зорилгоор ферментийг хөдөлгөөнгүй болгож чадна. Чөлөөт болон хөдөлгөөнгүй ферментүүдийн гол ялгаа нь чөлөөт ферментүүд нь ямар ч субстраттай холбогддоггүй ферментүүд байдаг бол хөдөлгөөнгүй ферментүүд нэг газраас нөгөөд шилжих боломжгүй байдаг.
