Lock срещу Key срещу Induced Fit
Ензимите са известни като биологични катализатори, които се използват в почти всяка клетъчна реакция в организмите. Те могат да увеличат скоростта на биохимична реакция, без ензимът да се променя сам от реакцията. Поради възможността за многократна употреба, дори малка концентрация на ензим може да бъде много ефективна. Всички ензими са с протеини и с кълбовидна форма. Въпреки това, както всички останали катализатори, тези биологични катализатори не променят крайното количество продукти и не могат да предизвикат реакции. За разлика от другия нормален катализатор, ензимите катализират само един тип обратима реакция, така наречената реакция специфична. Тъй като ензимите са протеини; те могат да работят в рамките на определен диапазон на температура, налягане и рН. Повечето ензими катализират реакциите, като правят поредица от „ензимно-субстратни комплекси“. В тези комплекси,субстратът се свързва най-плътно с ензимите, съответстващи на преходното състояние. Това състояние има най-ниска енергия; следователно тя е по-стабилна от преходното състояние на некатализирана реакция. Следователно, ензимът намалява енергията на активиране на биологичната реакция, която катализира. Използват се две основни теории, за да се обясни как се образуват ензимно-субстратните комплекси. Те са теория за заключване и ключ и теория за индуцирано прилягане.
Модел за заключване и ключ
Ензимите имат много точна форма, която включва цепка или джоб, наречени активни сайтове. В тази теория субстратът се вписва в активно място като ключ в ключалка. Основно йонните връзки и водородните връзки задържат субстрата в активните центрове, за да образуват ензимно-субстратния комплекс. След като се образува, ензимът катализира реакцията, като помага за промяната на субстрата, или разделяйки го или облицовайки парчета заедно. Тази теория зависи от точния контакт, който се осъществява между активните места и субстрата. Следователно тази теория може да не е напълно правилна, особено когато е включено случайното движение на субстратните молекули.
Модел с индуциран монтаж
В тази теория активното място променя формата си, за да обгърне субстратна молекула. След свързването с определен субстрат ензимът приема най-ефективната си форма. Следователно, формата на ензима се влияе от субстрата като формата на ръкавица, засегната от ръката, която го носи. След това на свой ред ензимната молекула изкривява молекулата на субстрата, напрягайки връзките и прави субстрата по-малко стабилен, като по този начин намалява енергията на активиране на реакцията. Тъй като енергията на активиране е ниска, реакцията протича с голяма скорост, образувайки продуктите. След освобождаването на продуктите, мястото на активиране на ензима се връща в първоначалната си форма и свързва следващата субстратна молекула.
Каква е разликата между Lock-and-Key и Induced-Fit?
• Теорията за индуцирано годване е модифицирана версия на теорията за заключване и ключ.
• За разлика от теорията за заключване и ключ, теорията за индуцирано прилягане не зависи от точния контакт, който се осъществява между активното място и субстрата.
• В теорията за индуцирана годност, ензимната форма се влияе от субстрата, докато в теорията на Lock-and-key формата на субстрата се влияе от ензима.
• В теорията на Lock-and-key активните места имат точна форма, докато в теорията на Induced-fit активният сайт първоначално няма точна форма, но по-късно формата на сайта се формира според основата, която ще обвързвам.
