Принципът заключване и ключ описва система от допълващи се структури, които се блокират като ключ в ключалката и задействат определени процеси на тялото с тази сложна формация. Принципът е известен също като принцип „ръка в ръкавица“ или концепция за индуцирано прилягане и играе роля за всички рецепторно-субстратни комплекси. Принципът е от решаващо значение и за патологични процеси като инфекции с вируси.
Какъв е принципът за заключване и ключ?
Принципът заключване и ключ описва система от допълващи се структури, които се блокират като ключ в ключалката и задействат определени процеси на тялото с тази сложна формация. Принципът също е определящ, например за патологични процеси като инфекции с вируси. Ключът се вписва със своите структури с изключителна точност в съответната ключалка. Веднага след като един зъб се счупи, вратата вече не се отваря. В този контекст ние също говоря относно точността на напасване. Точно както ключът се вписва в ключалката, много биологични пратеници се вписват точно в структурите на рецепторите, предвидени за тях. В по-широкия контекст, така нареченият принцип на заключване и ключ на биологията се отнася до две или повече взаимно допълващи се структури с пространствено прилягане една към друга. Това прилягане е свързано с биохимични реакции. Принципът на заключване и ключ е описан за първи път през 1894 г. от Емил Фишер, който по това време описва хипотетично обвързване на ензими и основи. В биологията и биохимията интерактивното свързване между гостен лиганд и рецептор гостоприемник води до комплекс с определено свързване сила, известен също като афинитет. Вместо принципът за заключване и ключ, тези взаимоотношения сега се наричат и концепция за индуцирано прилягане или принцип „ръка в ръкавица“. В повечето случаи гост-лигандите са ефективни при формирането на комплекси само чрез определени части от цялостната им структура. В този случай останалите им структури са функционално без значение за сложното формиране и предизвиканите от него ефекти.
Функция и задача
Принципът „заключване и ключ“ играе роля в биохимията и биологията в напълно различни контексти. В биохимията предавателите и модулаторите, свързвайки се с рецептор, задействат биохимични процеси, които могат да бъдат симулирани или блокирани от наркотици или фармацевтични продукти. За такива обвързвания принципът за заключване и ключ играе съществена роля. В ендокринология, от друга страна, има взаимодействие между хормоналните рецептори и индивида хормони което задейства сигнални вериги и има ефект на обратна връзка върху клетъчната функция. Принципът за заключване и ключ също е от значение в този контекст. Същото се отнася и за областта на ензимологията, в която ензими улесняват биохимичните реакции. Този процес се осъществява чрез обединяване на биогенни реагенти. Ензимите по този начин позволяват на две активни вещества да образуват комплекс съгласно принципа за заключване и ключ. Ензимът претърпява структурни промени поради свързване на субстрата, което допълнително подобрява или дава възможност за ефективността му като катализатор на определени субстрати. В имунологията принципът за заключване и ключ е също толкова актуален. В рамките на този домейн комплементните структури си взаимодействат на границата на антиген разпознаващите и антиген представящите клетки. Това сложно взаимодействие съгласно принципа „заключване и ключ“ е предпоставка за специфично разпознаване на антиген. Освен това принципът за заключване и ключ играе съществена роля за клетките в клетъчните възли, като тъкани или органи. Тези клетки са снабдени със структури и техните допълващи се контраструктури на клетъчната повърхност. Тази допълнителна система за заключване и ключ позволява комуникация между клетките в дадена тъкан и допринася за структурно функционално сближаване. Имунните клетки комуникират и с помощта на описаната допълнителна система. В допълнение, циркулиращите имунни клетки зависят от специални повърхностни структури, за да им позволят да се придвижват от място на място и да намерят пътя си обратно до началната си точка. сперма клетките използват подобен принцип, за да се придвижат до яйцеклетката. Принципът „заключване и ключ“ им позволява да намират гликопротеини на повърхността на ооцитите, които им позволяват да влязат в клетката. По този начин в по-голям мащаб принципът играе решаваща роля в човешката репродукция и е от значение за еволюционната биология.
Болести и неразположения
Не само за естествените телесни процеси, но и за патологичните процеси в човешкото или животинското тяло, принципът „заключване и ключ“ е от решаващо значение. От една страна, някои вещества в наркотици и други вещества блокират отделни рецептори според принципа за заключване и ключ. морфиннапример, изключва стимула за кашлица, като активните му съставки се свързват точно с клетките в нервната система отговорен за стимула за кашлица. Освен това веществото има аналгетичен ефект по същия начин и се свързва с болка рецептори, особено в мозъчната кора, съгласно принципа на заключване и ключ. В резултат на обвързването, болка стимулите вече не се предават. Така че, въпреки че теоретично все още се получават болезнени стимули, те вече не се обработват и вече не достигат до съзнание. Медицината използва този принцип за лечение на пациенти с остра и хронична форма болка, Като рак пациенти. От друга страна, блокирането на нервните клетки съгласно принципа за заключване и ключ също може да наруши или да изключи съответните телесни процеси и по този начин да покаже отрицателни ефекти върху състоянието на пациента здраве. Принципът за заключване и ключ е еднакво патологичен в контекста на вируси. Тези организми притежават определени взаимно допълващи се структури, известни също като места за докинг. Това е мястото за скачване на вирус, което му позволява да зарази своя домакин. Принципът „ръка в ръкавица“ също има медицинско значение в медицинската диагностика. Диагностични процедури като типизиране на отделни тъкани като част от a биопсия, диагностика на инфекции и откриване на ДНК или кръв груповата диагностика по същество се основава на откриване, използвайки принципа. В допълнение, много метаболитни заболявания се основават на нарушаване на принципа „ръка в ръкавица“. Това се отнася например за формата на диабет мелитус, при който има пълно инсулин съпротива. В инсулин резистентност, инсулинът „ръка“ вече не се побира в инсулиновия рецептор „ръкавица“. Клетъчните рецептори вече не реагират адекватно инсулин и усвояването на захар в отделните клетки се среща само в недостатъчна степен. Отвъд тези връзки, концепцията за индуцирана пригодност играе важна роля в ежедневната медицинска практика, например за ваксинации, но също така и за алергии.
