القفل مقابل المفتاح مقابل الملاءمة المستحثة
تُعرف الإنزيمات بالمحفزات البيولوجية ، والتي تُستخدم في كل تفاعل خلوي تقريبًا في الكائنات الحية. يمكنهم زيادة معدل التفاعل الكيميائي الحيوي ، دون تغيير الإنزيم نفسه بواسطة التفاعل. نظرًا لقابلية إعادة الاستخدام ، يمكن أن يكون حتى التركيز الصغير للإنزيم فعالًا جدًا. جميع الإنزيمات عبارة عن بروتينات وكروية الشكل. ومع ذلك ، مثل كل المحفزات الأخرى ، لا تغير هذه المحفزات البيولوجية الكمية النهائية للمنتجات ، ولا يمكنها إجراء تفاعلات. على عكس المحفز العادي الآخر ، تحفز الإنزيمات نوعًا واحدًا فقط من التفاعل القابل للانعكاس ، وهو ما يسمى التفاعل النوعي.منذ ذلك الحين ، فإن الإنزيمات عبارة عن بروتينات. يمكنهم العمل في نطاق درجة حرارة وضغط ودرجة حموضة معينة. تحفز معظم الإنزيمات التفاعلات عن طريق صنع سلسلة من "مجمعات الركيزة الإنزيمية". في هذه المجمعات ، ترتبط الركيزة بشدة بالإنزيمات التي تتوافق مع حالة الانتقال. هذه الحالة لديها أدنى طاقة ؛ ومن ثم فهو أكثر استقرارًا من الحالة الانتقالية للتفاعل غير المحفز. وبالتالي ، فإن الإنزيم يقلل من طاقة التنشيط للتفاعل البيولوجي ، والذي يحفزه. يتم استخدام نظريتين رئيسيتين لشرح كيفية تشكل مجمعات الركيزة الإنزيمية. إنها نظرية القفل والمفتاح ونظرية الملاءمة المستحثة
نموذج القفل والمفتاح
الإنزيمات لها شكل دقيق للغاية ، والذي يتضمن شقًا أو جيبًا يسمى المواقع النشطة. في هذه النظرية ، تتناسب الركيزة مع موقع نشط مثل المفتاح في القفل. الروابط الأيونية والروابط الهيدروجينية تمسك الركيزة في المواقع النشطة لتشكيل مركب الركيزة الإنزيمي. بمجرد تكوينه ، يحفز الإنزيم التفاعل عن طريق المساعدة في تغيير الركيزة ، إما فصلها عن بعضها أو تبطين القطع معًا.تعتمد هذه النظرية على الاتصال الدقيق الذي يتم بين المواقع النشطة والركيزة. لذلك ، قد لا تكون هذه النظرية صحيحة تمامًا ، خاصةً عندما يتعلق الأمر بالحركة العشوائية لجزيئات الركيزة.
نموذج الملاءمة المستحث
في هذه النظرية ، يغير الموقع النشط شكله ليضم جزيء الركيزة. يأخذ الإنزيم ، بعد الارتباط بركيزة معينة ، شكله الأكثر فاعلية. لذلك ، يتأثر شكل الإنزيم بالركيزة مثل شكل القفاز الذي تتأثر به اليد التي ترتديه. ثم يقوم جزيء الإنزيم بدوره بتشويه جزيء الركيزة ، مما يؤدي إلى إجهاد الروابط ، ويجعل الركيزة أقل استقرارًا ، وبالتالي يقلل من طاقة التنشيط للتفاعل. نظرًا لأن طاقة التنشيط منخفضة ، يحدث التفاعل بسرعة كبيرة لتشكيل المنتجات. بعد إطلاق المنتجات ، يعود موقع تنشيط الإنزيم إلى شكله الأصلي ويربط جزيء الركيزة التالي.
ما الفرق بين القفل والمفتاح والملاءمة المستحثة؟
• نظرية الملاءمة المستحثة هي نسخة معدلة من نظرية القفل والمفتاح.
• بخلاف نظرية القفل والمفتاح ، لا تعتمد نظرية الملاءمة المستحثة على الاتصال الدقيق الذي يتم إجراؤه بين الموقع النشط والركيزة.
• في نظرية الملائمة المستحثة ، يتأثر شكل الإنزيم بالركيزة بينما ، في نظرية القفل والمفتاح ، يتأثر شكل الركيزة بالإنزيم.
• في نظرية القفل والمفتاح ، يكون للمواقع النشطة شكل دقيق ، بينما في نظرية الملائمة المستحثة ، لا يكون للموقع النشط شكلًا دقيقًا في البداية ، ولكن فيما بعد يتشكل شكل الموقع وفقًا للركيزة ، الذي سيربط.
