Načelo zaključavanja i ključa opisuje sustav komplementarnih struktura koje se spajaju poput ključa u bravi i pokreću određene tjelesne procese ovom složenom formacijom. Načelo je također poznato kao princip "ruka u rukavici" ili koncept inducirane prilagodbe i igra ulogu za sve komplekse receptora i supstrata. Načelo je također presudno za patološke procese kao što su infekcije s virusi.
Koji je princip zaključavanja i ključa?
Načelo zaključavanja i ključa opisuje sustav komplementarnih struktura koje se spajaju poput ključa u bravi i pokreću određene tjelesne procese ovom složenom formacijom. Načelo je također odlučujuće, na primjer, za patološke procese poput infekcije s virusi. Ključ se izuzetno precizno uklapa u svoje strukture u odgovarajuću bravu. Čim se jedan zubac odlomi, vrata se više ne otvaraju. U tom kontekstu, mi također govoriti o točnosti uklapanja. Baš kao što ključ staje u bravu, tako se i mnoge biološke tvari koje se prenose točno uklapaju u strukturu receptora predviđenih za njih. U širem kontekstu, takozvano načelo zaključavanja i ključa biologije odnosi se na dvije ili više komplementarnih struktura koje međusobno prostorno odgovaraju. Ovakav nalet povezan je s biokemijskim reakcijama. Princip zaključavanja i ključa prvi je put opisao 1894. Emil Fischer, koji je u to vrijeme opisao hipotetičko vezanje enzimi i podloge. U biologiji i biokemiji interaktivno vezanje između liganda gosta i domaćina receptora rezultira kompleksom s određenim vezanjem snaga, poznat i kao afinitet. Umjesto principa zaključavanja i ključa, ti se odnosi sada nazivaju i konceptom inducirane prilagodbe ili principom "ruka u rukavicama". U većini slučajeva gostujući ligandi djelotvorni su u formiranju kompleksa samo kroz određene dijelove njihove ukupne strukture. U ovom su slučaju njihove preostale strukture funkcionalno irelevantne za složenu formaciju i učinke izazvane time.
Funkcija i zadatak
Princip zaključavanja i ključa igra ulogu u biokemiji i biologiji u posve različitim kontekstima. U biokemiji, odašiljači i modulatori, vezivanjem za receptor, pokreću biokemijske procese koji mogu biti simulirani ili blokirani pomoću droge ili lijekovi. Za takve veze ključnu ulogu igra princip zaključavanja i ključa. U endokrinologija, s druge strane, postoji interakcija između hormonskih receptora i pojedinca hormoni koji pokreće lance signala i ima povratni učinak na funkciju stanica. Načelo zaključavanja i ključa također je relevantno u ovom kontekstu. Isto se odnosi i na područje enzimologije, unutar kojeg enzimi olakšavaju biokemijske reakcije. Taj se postupak odvija spajanjem biogenih reaktanata. Enzimi tako omogućuju da dvije aktivne tvari tvore kompleks prema principu zaključavanja i ključa. Enzim prolazi kroz strukturne promjene zbog vezanja supstrata, koje dodatno pojačavaju ili omogućavaju njegovu učinkovitost kao katalizatora na određenim supstratima. U imunologiji je princip zaključavanja i ključa jednako važan. Unutar ove domene strukture komplementa međusobno djeluju na granici stanica koje prepoznaju antigen i koje prezentiraju antigen. Ova složena interakcija prema principu zaključavanja i ključa preduvjet je specifičnog prepoznavanja antigena. Nadalje, princip zaključavanja i ključa igra ključnu ulogu za stanice u staničnim sklopovima kao što su tkiva ili organi. Te su stanice opremljene strukturama i njihovim komplementarnim kontrastrukturama na površini stanice. Ovaj komplementarni sustav zaključavanja i ključa omogućuje komunikaciju između stanica u tkivu i pridonosi strukturnoj funkcionalnoj koheziji. Imunološke stanice također komuniciraju uz pomoć opisanog komplementarnog sustava. Uz to, imunološke stanice u cirkulaciji ovise o posebnim površinskim strukturama koje im omogućuju kretanje s mjesta na mjesto i pronalazak puta natrag do početne točke. Sperma stanice koriste sličan princip za prelazak u jajnu stanicu. Načelo zaključavanja i ključa omogućuje im pronalazak glikoproteina na površini oocita koji im omogućuju ulazak u stanicu. Dakle, u većem opsegu, princip igra presudnu ulogu u ljudskoj reprodukciji i relevantan je u evolucijskoj biologiji.
Bolesti i tegobe
Ne samo za prirodne tjelesne procese, već i za patološke procese u ljudskom ili životinjskom tijelu, princip zaključavanja i ključa je presudan. Kao prvo, određene tvari u droge a druge tvari blokiraju pojedine receptore prema principu zaključavanja i ključa. Morfinna primjer, isključuje podražaj na kašalj tako što se njegovi aktivni sastojci vežu točno za stanice u živčani sustav odgovoran za podražaj kašlja. Uz to, tvar na isti način ima analgetički učinak i na nju se veže bol receptore, posebno u moždanoj kori, prema principu zaključavanja i ključa. Kao rezultat vezivanja, bol podražaji se više ne prenose. Dakle, iako se teoretski još uvijek primaju bolni podražaji, oni se više ne obrađuju i više ne dopiru do svijesti. Medicina koristi ovaj princip za liječenje akutnih i kroničnih bolesnika bol, Kao što su Raka bolesnika. S druge strane, blokiranje živčanih stanica prema principu zaključavanja također može poremetiti ili isključiti relevantne tjelesne procese i tako pokazati negativne učinke na bolesnikovu zdravlje. Načelo zaključavanja i ključa jednako je patološko u kontekstu virusi. Ti organizmi posjeduju određene komplementarne strukture, poznate i kao mjesta pristajanja. Mjesto pristajanja virusa omogućuje mu zarazu domaćina. Princip pružanja rukavice također je od medicinske važnosti u medicinskoj dijagnostici. Dijagnostički postupci poput tipiziranja pojedinih tkiva kao dijela a biopsija, dijagnoza infekcija i otkrivanje DNA ili krv grupna dijagnostika u osnovi se temelji na otkrivanju pomoću principa. Uz to, mnoge se metaboličke bolesti temelje na poremećaju principa ruke u rukavici. To se odnosi, na primjer, na oblik dijabetes mellitus u kojem postoji kompletna insulin otpornost. U insulin rezistencije, inzulin "ruke" više se ne uklapa u inzulinski receptor "rukavica". Stanični receptori više ne reagiraju adekvatno insulin i preuzimanje šećer u pojedine stanice javlja se samo u nedovoljnoj mjeri. Osim ovih veza, koncept inducirane prilagodbe igra značajnu ulogu u svakodnevnoj medicinskoj praksi, na primjer, za cijepljenje, ali i za alergije.
