Կողպեք ընդդեմ բանալիի ընդդեմ հրահրված համապատասխանության
Ֆերմենտները հայտնի են որպես կենսաբանական կատալիզատորներ, որոնք օգտագործվում են գրեթե բոլոր բջջային ռեակցիաներում, օրգանիզմներում: Նրանք կարող են մեծացնել կենսաքիմիական ռեակցիայի արագությունը՝ առանց ֆերմենտի փոփոխության։ Իր կրկնակի օգտագործման շնորհիվ ֆերմենտի նույնիսկ փոքր կոնցենտրացիան կարող է շատ արդյունավետ լինել: Բոլոր ֆերմենտները սպիտակուցներ են և գնդաձև ձևով: Այնուամենայնիվ, ինչպես բոլոր մյուս կատալիզատորները, այս կենսաբանական կատալիզատորները չեն փոխում արտադրանքի վերջնական քանակությունը և չեն կարող առաջացնել ռեակցիաներ: Ի տարբերություն մյուս նորմալ կատալիզատորների, ֆերմենտները կատալիզացնում են շրջելի ռեակցիայի միայն մեկ տեսակ, այսպես կոչված, հատուկ ռեակցիա:Քանի որ ֆերմենտները սպիտակուցներ են. նրանք կարող են աշխատել որոշակի ջերմաստիճանի, ճնշման և pH միջակայքում: Ֆերմենտների մեծ մասը կատալիզացնում է ռեակցիաները՝ ստեղծելով մի շարք «ֆերմենտ-սուբստրատ կոմպլեքսներ»: Այս կոմպլեքսներում սուբստրատը ամենից սերտորեն կապվում է անցումային վիճակին համապատասխանող ֆերմենտներին: Այս վիճակն ունի ամենացածր էներգիան. հետևաբար, այն ավելի կայուն է, քան չկատալիզացված ռեակցիայի անցումային վիճակը: Հետևաբար, ֆերմենտը նվազեցնում է կենսաբանական ռեակցիայի ակտիվացման էներգիան, որը կատալիզացնում է: Երկու հիմնական տեսություն է օգտագործվում բացատրելու համար, թե ինչպես են ձևավորվում ֆերմենտ-սուբստրատ բարդույթները: Դրանք կողպեքի և բանալիների տեսությունն են և ինդուկացված համապատասխանության տեսությունը:
Lock-and-Key Model
Ֆերմենտներն ունեն շատ ճշգրիտ ձև, որը ներառում է ճեղքվածք կամ գրպան, որը կոչվում է ակտիվ տեղամասեր: Այս տեսության մեջ ենթաշերտը տեղավորվում է ակտիվ վայրում, ինչպես բանալին՝ կողպեքի մեջ: Հիմնականում իոնային կապերը և ջրածնային կապերը պահում են ենթաշերտը ակտիվ տեղամասերում՝ ձևավորելով ֆերմենտ-սուբստրատ համալիր: Երբ այն ձևավորվում է, ֆերմենտը կատալիզացնում է ռեակցիան՝ օգնելով փոխել ենթաշերտը, կա՛մ բաժանելով այն, կա՛մ երեսպատելով մասերը:Այս տեսությունը կախված է ակտիվ տեղամասերի և սուբստրատի միջև կատարվող ճշգրիտ շփումից: Հետևաբար, այս տեսությունը կարող է լիովին ճիշտ չլինել, հատկապես, երբ ներգրավված է ենթաշերտի մոլեկուլների պատահական շարժումը։
Induced-Fit Model
Այս տեսության մեջ ակտիվ տեղամասը փոխում է իր ձևը՝ ծալելով սուբստրատի մոլեկուլը: Ֆերմենտը, որոշակի սուբստրատի հետ կապվելուց հետո, ընդունում է իր ամենաարդյունավետ ձևը: Հետևաբար, ֆերմենտի ձևի վրա ազդում է ենթաշերտը, ինչպես ձեռնոցի ձևը, որի վրա ազդում է այն կրող ձեռքը: Այնուհետև ֆերմենտի մոլեկուլն իր հերթին աղավաղում է սուբստրատի մոլեկուլը՝ լարելով կապերը և դարձնում ենթաշերտը պակաս կայուն, այդպիսով նվազեցնում է ռեակցիայի ակտիվացման էներգիան։ Քանի որ ակտիվացման էներգիան ցածր է, ռեակցիան տեղի է ունենում մեծ արագությամբ՝ ձևավորելով արտադրանքները: Արտադրանքը թողարկվելուց հետո ֆերմենտի ակտիվացման վայրը վերադառնում է իր սկզբնական ձևին և կապում է հաջորդ սուբստրատի մոլեկուլը:
Ո՞րն է տարբերությունը Lock-and-Key-ի և Induced-Fit-ի միջև:
• Ինդուկտացված համապատասխանության տեսությունը կողպեքի և բանալիների տեսության փոփոխված տարբերակն է:
• Ի տարբերություն կողպեքի և բանալիների տեսության, ինդուկտիվ հարմարեցման տեսությունը կախված չէ ակտիվ տեղանքի և ենթաշերտի միջև հաստատված ճշգրիտ շփումից:
• Induced-fit տեսության մեջ ֆերմենտի ձևի վրա ազդում է սուբստրատը, մինչդեռ, Lock-and-key տեսության մեջ, ենթաշերտի ձևի վրա ազդում է ֆերմենտը:
• Lock-and-key տեսության մեջ ակտիվների տեղամասերն ունեն ճշգրիտ ձև, մինչդեռ ինդուկտացված տեղակայման տեսության մեջ ակտիվ տեղանքը սկզբում ճշգրիտ ձև չի ունենում, սակայն հետագայում տեղանքի ձևը ձևավորվում է ըստ ենթաշերտի:, որը պատրաստվում է կապել։
