Lukko vs avain vs indusoitu istuvuus
Entsyymit tunnetaan biologisina katalyytteinä, joita käytetään organismeissa melkein kaikissa solureaktioissa. Ne voivat lisätä biokemiallisen reaktion nopeutta ilman, että reaktio muuttaa entsyymiä. Koska se on uudelleenkäytettävissä, jopa pieni entsyymin konsentraatio voi olla erittäin tehokas. Kaikki entsyymit ovat proteiineja ja muodoltaan globaaleja. Kuten kaikki muutkin katalyytit, nämä biologiset katalyytit eivät kuitenkaan muuta tuotteiden lopullista määrää, ja ne eivät voi saada aikaan reaktioita tapahtuvaksi. Toisin kuin muut normaalit katalyytit, entsyymit katalysoivat vain yhden tyyppistä palautuvaa reaktiota, ns. Reaktiospesifistä. Koska entsyymit ovat proteiineja; ne voivat toimia tietyllä lämpötila-, paine- ja pH-alueella. Suurin osa entsyymeistä katalysoi reaktioita tekemällä sarjan ”entsyymi-substraattikomplekseja”. Näissä komplekseissa substraatti sitoutuu tiiviimmin entsyymeihin, jotka vastaavat siirtymätilaa. Tässä tilassa on alhaisin energia; siten se on vakaampi kuin katalyyttisen reaktion siirtymätila. Näin ollen entsyymi vähentää biologisen reaktion aktivointienergiaa, jota se katalysoi. Kahta pääteoriaa käytetään selittämään, kuinka entsyymi-substraattikompleksit muodostuvat. Ne ovat lukitus- ja avaintoteoria ja indusoidun sovituksen teoria.
Lukitse-ja-avain -malli
Entsyymeillä on erittäin tarkka muoto, joka sisältää halkeaman tai taskun, jota kutsutaan aktiivisiksi kohteiksi. Tässä teoriassa substraatti sopii aktiiviseen kohtaan kuten avain lukkoon. Pääasiassa ioniset sidokset ja vety- sidokset pitävät substraatin aktiivisissa kohdissa muodostaen entsyymi-substraattikompleksin. Kun se on muodostunut, entsyymi katalysoi reaktiota auttamalla substraatin vaihtamisessa, joko jakamalla se toisistaan tai vuoraamalla kappaleita yhteen. Tämä teoria riippuu aktiivisten kohtien ja substraatin välisestä tarkalta kosketuksesta. Siksi tämä teoria ei ehkä ole täysin oikea, etenkin kun kyseessä on substraattimolekyylien satunnainen liike.
Induktoitunut malli
Tässä teoriassa aktiivinen kohta muuttaa muotoaan sulkeutuakseen substraattimolekyylin. Kun entsyymi on sitoutunut tiettyyn substraattiin, se saa tehokkaimman muodon. Siksi substraatti vaikuttaa entsyymin muotoon, kuten käsineen muoto, johon sitä käyttävä käsi vaikuttaa. Sitten entsyymimolekyyli vääristää substraattimolekyyliä, kiristämällä sidoksia ja tekee substraatista vähemmän stabiili, mikä alentaa siten reaktion aktivointienergiaa. Koska aktivaatioenergia on alhainen, reaktio tapahtuu suurella nopeudella tuotteiden muodostaessa. Tuotteiden vapautumisen jälkeen entsyymin aktivaatiopaikka palaa sitten alkuperäiseen muotoonsa ja sitoo seuraavan substraattimolekyylin.
Mitä eroa on lukitusnäppäimellä ja indusoidulla -sovittamisella??
• Induktoitunut teoria on muunnettu versio lukitus ja avain -teoriasta.
• Toisin kuin lukitus- ja avaintoteoria, indusoidun sovituksen teoria ei riipu aktiivisen paikan ja substraatin välisestä tarkasta kosketuksesta..
• Induktoituneen teoriassa substraatti vaikuttaa entsyymin muotoon, kun taas Lock-and-key-teoriassa entsyymi vaikuttaa substraatin muotoon.
• Lock-and-key -teoriassa aktiivisilla kohdilla on tarkka muoto, kun taas indusoidussa muodossa, aktiivisella kohdalla ei alun perin ole tarkkaa muotoa, mutta myöhemmin kohdan muoto muodostuu substraatin mukaan, joka tulee sitoa.