Nguyên lý khóa và chìa khóa mô tả một hệ thống các cấu trúc bổ sung khóa với nhau giống như một chiếc chìa khóa trong ổ khóa và kích hoạt các quá trình cơ thể nhất định với sự hình thành phức tạp này. Nguyên tắc này còn được gọi là nguyên tắc bàn tay trong găng tay hoặc khái niệm phù hợp cảm ứng và có vai trò đối với tất cả các phức chất cơ chất - thụ thể. Nguyên tắc này cũng rất quan trọng đối với các quá trình bệnh lý như nhiễm trùng với virus.
Nguyên tắc khóa và chìa khóa là gì?
Nguyên lý khóa và chìa khóa mô tả một hệ thống các cấu trúc bổ sung khóa với nhau giống như một chiếc chìa khóa trong ổ khóa và kích hoạt các quá trình cơ thể nhất định với sự hình thành phức tạp này. Nguyên tắc này cũng mang tính quyết định, ví dụ, đối với các quá trình bệnh lý như nhiễm trùng với virus. Một chìa khóa phù hợp với các cấu trúc của nó với độ chính xác cao vào ổ khóa tương ứng. Ngay khi một ngạnh bị gãy, cửa sẽ không mở được nữa. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng nói chuyện về độ chính xác của sự phù hợp. Giống như chìa khóa vừa với ổ khóa, nhiều chất truyền tin sinh học khớp chính xác vào cấu trúc của các thụ thể được cung cấp cho chúng. Trong bối cảnh rộng lớn hơn, cái gọi là nguyên lý khóa và chìa khóa của sinh học đề cập đến hai hoặc nhiều cấu trúc bổ sung với sự phù hợp về không gian với nhau. Sự phù hợp này gắn liền với các phản ứng sinh hóa. Nguyên tắc khóa và chìa khóa lần đầu tiên được mô tả vào năm 1894 bởi Emil Fischer, người vào thời điểm đó đã mô tả một ràng buộc giả định của enzyme và chất nền. Trong sinh học và hóa sinh, liên kết tương tác giữa phối tử khách và vật chủ thụ thể dẫn đến một phức hợp với một liên kết nhất định sức mạnh, còn được gọi là ái lực. Thay vì nguyên tắc khóa và chìa khóa, những mối quan hệ này giờ đây còn được gọi là khái niệm phù hợp hoặc nguyên tắc bàn tay trong tay. Trong hầu hết các trường hợp, các phối tử khách chỉ có hiệu quả trong việc hình thành phức hợp thông qua một số phần nhất định của cấu trúc tổng thể của chúng. Trong trường hợp này, các cấu trúc còn lại của chúng không liên quan về mặt chức năng đối với sự hình thành phức hợp và các tác động do nó gây ra.
Chức năng và nhiệm vụ
Nguyên tắc khóa và chìa khóa đóng một vai trò trong hóa sinh và sinh học trong những bối cảnh hoàn toàn khác nhau. Trong hóa sinh, chất dẫn truyền và bộ điều biến, bằng cách liên kết với thụ thể, kích hoạt các quá trình sinh hóa có thể được mô phỏng hoặc bị chặn bởi thuốc hoặc dược phẩm. Đối với những ràng buộc như vậy, nguyên tắc khóa và chìa đóng một vai trò thiết yếu. Trong khoa nội tiết, mặt khác, có sự tương tác giữa các thụ thể hormone và cá nhân kích thích tố kích hoạt chuỗi tín hiệu và có tác động phản hồi đến chức năng của tế bào. Nguyên tắc khóa và chìa khóa cũng có liên quan trong bối cảnh này. Điều tương tự cũng áp dụng cho lĩnh vực enzym học, trong đó enzyme tạo điều kiện thuận lợi cho các phản ứng sinh hóa. Quá trình này diễn ra bằng cách tập hợp các chất phản ứng sinh học lại với nhau. Enzymes do đó cho phép hai hoạt chất tạo thành một phức hợp theo nguyên tắc khóa và khóa. Enzyme trải qua những thay đổi về cấu trúc do liên kết với cơ chất, giúp tăng cường hoặc kích hoạt hiệu quả của nó như một chất xúc tác trên một số cơ chất nhất định. Trong miễn dịch học, nguyên tắc khóa và chìa khóa có liên quan như nhau. Trong miền này, các cấu trúc bổ thể tương tác ở ranh giới của các tế bào nhận diện kháng nguyên và trình diện kháng nguyên. Sự tương tác phức tạp này theo nguyên tắc khóa và khóa là điều kiện tiên quyết của việc nhận dạng kháng nguyên cụ thể. Hơn nữa, nguyên tắc khóa và chìa khóa đóng một vai trò thiết yếu đối với các tế bào trong tổ hợp tế bào như mô hoặc cơ quan. Các tế bào này được trang bị các cấu trúc và cấu trúc phản bổ sung của chúng trên bề mặt tế bào. Hệ thống bổ sung khóa và chìa khóa này cho phép giao tiếp giữa các tế bào trong mô và góp phần vào sự gắn kết chức năng cấu trúc. Các tế bào miễn dịch cũng giao tiếp với sự trợ giúp của hệ thống bổ sung được mô tả. Ngoài ra, các tế bào miễn dịch tuần hoàn phụ thuộc vào cấu trúc bề mặt đặc biệt để giúp chúng có thể di chuyển từ nơi này sang nơi khác và tìm đường trở lại điểm xuất phát. tinh dịch tế bào sử dụng một nguyên tắc tương tự để di chuyển đến tế bào trứng. Nguyên tắc khóa và chìa khóa cho phép chúng tìm thấy glycoprotein trên bề mặt tế bào trứng để chúng xâm nhập vào tế bào. Do đó, ở quy mô lớn hơn, nguyên tắc đóng một vai trò quan trọng trong quá trình sinh sản của con người và có liên quan trong sinh học tiến hóa.
Bệnh tật
Không chỉ đối với các quá trình tự nhiên của cơ thể, mà còn đối với các quá trình bệnh lý trong cơ thể người hoặc động vật, nguyên tắc khóa và chìa khóa là rất quan trọng. Đối với một điều, một số chất trong thuốc và các chất khác ngăn chặn các thụ thể riêng lẻ theo nguyên tắc khóa và chìa khóa. Nha phiến trắng, ví dụ, tắt kích thích ho bằng cách để các thành phần hoạt tính của nó liên kết chính xác với các tế bào trong hệ thần kinh chịu trách nhiệm về kích thích ho. Ngoài ra, chất có tác dụng giảm đau theo cách tương tự và liên kết với đau các thụ thể, đặc biệt là trong vỏ não, theo nguyên tắc khóa và khóa. Do sự ràng buộc, đau các kích thích không được truyền đi nữa. Vì vậy, mặc dù về mặt lý thuyết, các kích thích đau đớn vẫn được tiếp nhận, nhưng chúng không còn được xử lý và không còn đạt đến ý thức. Y học sử dụng nguyên tắc này để điều trị bệnh nhân cấp tính và mãn tính đau, Chẳng hạn như ung thư người bệnh. Mặt khác, việc ngăn chặn các tế bào thần kinh theo nguyên tắc khóa và chìa khóa cũng có thể làm gián đoạn hoặc tắt các quá trình liên quan của cơ thể và do đó cho thấy những tác động tiêu cực đến bệnh nhân. sức khỏe. Nguyên tắc khóa và chìa khóa cũng bệnh lý như nhau trong bối cảnh virus. Những sinh vật này sở hữu một số cấu trúc bổ sung nhất định, còn được gọi là các vị trí gắn kết. Nó là nơi trú ngụ của vi rút có thể lây nhiễm sang máy chủ của nó. Nguyên tắc đeo tay cũng liên quan đến y tế trong chẩn đoán y tế. Các quy trình chẩn đoán chẳng hạn như đánh máy các mô riêng lẻ như một phần của sinh thiết, chẩn đoán nhiễm trùng và phát hiện DNA hoặc máu chẩn đoán nhóm về cơ bản dựa trên phát hiện bằng cách sử dụng nguyên tắc. Ngoài ra, nhiều bệnh chuyển hóa dựa trên sự xáo trộn của nguyên tắc bàn tay trong găng. Ví dụ, điều này áp dụng cho hình thức bệnh tiểu đường mellitus trong đó có hoàn chỉnh insulin Sức cản. Trong insulin kháng, insulin “tay” không còn phù hợp với thụ thể insulin “găng tay”. Các thụ thể tế bào không còn đáp ứng đầy đủ với insulin và sự hấp thu của đường vào các tế bào riêng lẻ chỉ xảy ra ở mức độ không đủ. Ngoài những mối liên hệ này, khái niệm phù hợp cảm ứng đóng một vai trò quan trọng trong thực hành y tế hàng ngày, ví dụ, đối với tiêm chủng, nhưng cũng đối với bệnh dị ứng.
