ჩაკეტვა გასაღების წინააღმდეგ ინდუცირებული მორგების წინააღმდეგ
ფერმენტები ცნობილია როგორც ბიოლოგიური კატალიზატორები, რომლებიც გამოიყენება თითქმის ყველა უჯრედულ რეაქციაში, ორგანიზმებში. მათ შეუძლიათ გაზარდონ ბიოქიმიური რეაქციის სიჩქარე, ფერმენტის ცვლილების გარეშე. მისი ხელახლა გამოყენების გამო, ფერმენტის მცირე კონცენტრაციაც კი შეიძლება იყოს ძალიან ეფექტური. ყველა ფერმენტი არის ცილოვანი და სფერული ფორმის. თუმცა, ისევე როგორც ყველა სხვა კატალიზატორი, ეს ბიოლოგიური კატალიზატორები არ ცვლიან პროდუქტების საბოლოო რაოდენობას და მათ არ შეუძლიათ წარმოქმნან რეაქციები. სხვა ნორმალური კატალიზატორისგან განსხვავებით, ფერმენტები ახდენენ მხოლოდ ერთი ტიპის შექცევად რეაქციის კატალიზებას, ე.წ.ვინაიდან ფერმენტები არის ცილები; მათ შეუძლიათ იმუშაონ გარკვეული ტემპერატურის, წნევის და pH დიაპაზონში. ფერმენტების უმეტესობა ახდენს რეაქციების კატალიზებას "ფერმენტ-სუბსტრატის კომპლექსების" სერიის შექმნით. ამ კომპლექსებში სუბსტრატი ყველაზე მჭიდროდ უკავშირდება ფერმენტებს, რომლებიც შეესაბამება გარდამავალ მდგომარეობას. ამ მდგომარეობას აქვს ყველაზე დაბალი ენერგია; ამიტომ ის უფრო სტაბილურია, ვიდრე არაკატალიზირებული რეაქციის გარდამავალი მდგომარეობა. შესაბამისად, ფერმენტი ამცირებს ბიოლოგიური რეაქციის აქტივაციის ენერგიას, რომელსაც ის კატალიზებს. ორი ძირითადი თეორია გამოიყენება იმის ასახსნელად, თუ როგორ წარმოიქმნება ფერმენტ-სუბსტრატის კომპლექსები. ეს არის ჩაკეტვის და გასაღების თეორია და ინდუცირებული მორგების თეორია.
ჩაკეტვის და გასაღების მოდელი
ფერმენტებს აქვთ ძალიან ზუსტი ფორმა, რომელიც მოიცავს ნაპრალს ან ჯიბეს, რომელსაც ეწოდება აქტიური ადგილები. ამ თეორიაში, სუბსტრატი ჯდება აქტიურ ადგილზე, როგორც გასაღები საკეტში. ძირითადად იონური ბმები და წყალბადის ბმები ინარჩუნებს სუბსტრატს აქტიურ უბნებში ფერმენტ-სუბსტრატის კომპლექსის შესაქმნელად. მას შემდეგ, რაც ის ჩამოყალიბდება, ფერმენტი აკატალიზებს რეაქციას სუბსტრატის შეცვლაში, ან მისი გაყოფით ან ერთმანეთთან დაფარვით.ეს თეორია დამოკიდებულია აქტიურ უბნებსა და სუბსტრატს შორის არსებულ ზუსტ კონტაქტზე. აქედან გამომდინარე, ეს თეორია შეიძლება არ იყოს მთლად სწორი, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ჩართულია სუბსტრატის მოლეკულების შემთხვევითი მოძრაობა.
Induced-Fit Model
ამ თეორიაში, აქტიური ადგილი იცვლის თავის ფორმას სუბსტრატის მოლეკულის გასახვევად. ფერმენტი, კონკრეტულ სუბსტრატთან შეკავშირების შემდეგ, იღებს ყველაზე ეფექტურ ფორმას. ამრიგად, ფერმენტის ფორმაზე გავლენას ახდენს სუბსტრატი, როგორც ხელთათმანის ფორმა, რომელსაც ატარებს ხელი. შემდეგ, თავის მხრივ, ფერმენტის მოლეკულა ამახინჯებს სუბსტრატის მოლეკულას, აჭიმავს ობლიგაციებს და ხდის სუბსტრატს ნაკლებად სტაბილურს, რითაც ამცირებს რეაქციის აქტივაციის ენერგიას. ვინაიდან აქტივაციის ენერგია დაბალია, რეაქცია წარმოიქმნება პროდუქტების დიდი სიჩქარით. პროდუქტების გამოთავისუფლების შემდეგ, ფერმენტის აქტივაციის ადგილი უბრუნდება თავდაპირველ ფორმას და აკავშირებს შემდეგი სუბსტრატის მოლეკულას.
რა განსხვავებაა Lock-and-Key-სა და Induced-Fit-ს შორის?
• ინდუცირებული მორგების თეორია არის ჩაკეტვისა და გასაღების თეორიის შეცვლილი ვერსია.
• საკეტ-და-გასაღების თეორიისგან განსხვავებით, ინდუცირებული მორგების თეორია არ არის დამოკიდებული აქტიურ ადგილსა და სუბსტრატს შორის არსებულ ზუსტ კონტაქტზე.
• ინდუცირებული მორგების თეორიაში ფერმენტის ფორმაზე გავლენას ახდენს სუბსტრატი, ხოლო ჩაკეტვის და გასაღების თეორიაში სუბსტრატის ფორმაზე მოქმედებს ფერმენტი.
• ჩაკეტვა-გასაღების თეორიაში აქტიურ უბნებს აქვთ ზუსტი ფორმა, ხოლო ინდუცირებული მორგების თეორიაში აქტიურ ადგილს თავდაპირველად არ აქვს ზუსტი ფორმა, მოგვიანებით კი ადგილის ფორმა ყალიბდება სუბსტრატის მიხედვით., რომელიც აპირებს შებოჭვას.
