Princíp zámku a kľúča popisuje systém doplnkových štruktúr, ktoré sa navzájom blokujú ako kľúč v zámku a spúšťajú určité procesy tela s touto komplexnou formáciou. Tento princíp je tiež známy ako princíp ruka v rukavici alebo koncept indukovaného prispôsobenia a hrá úlohu pre všetky komplexy receptor-substrát. Táto zásada je rozhodujúca aj pre patologické procesy, ako sú infekcie vírusom vírusy.
Aký je princíp zámky a kľúča?
Princíp zámku a kľúča popisuje systém doplnkových štruktúr, ktoré sa navzájom blokujú ako kľúč v zámku a spúšťajú určité procesy tela s touto komplexnou formáciou. Táto zásada je rozhodujúca napríklad aj pre patologické procesy, ako sú infekcie vírusom vírusy. Kľúč zapadá svojimi štruktúrami s extrémnou presnosťou do príslušného zámku. Len čo sa odlomí jeden hrot, dvere sa už neotvárajú. V tejto súvislosti tiež hovoriť o presnosti uloženia. Rovnako ako kľúč zapadá do zámku, veľa biologických látok prenášajúcich správy zapadá presne do štruktúr receptorov, ktoré sú pre ne určené. Vo väčších súvislostiach sa takzvaný princíp zámky a kľúča v biológii vzťahuje na dve alebo viac komplementárnych štruktúr, ktoré sú navzájom priestorovo spojené. Toto zapadnutie je spojené s biochemickými reakciami. Princíp zámky a kľúča prvýkrát opísal v roku 1894 Emil Fischer, ktorý v tom čase opísal hypotetickú väzbu enzýmy a substráty. V biológii a biochémii vedie interaktívna väzba medzi hosťujúcim ligandom a hostiteľom receptora k komplexu s určitou väzbou pevnosť, tiež známy ako afinita. Namiesto princípu zámky a kľúča sa tieto vzťahy odteraz označujú aj ako koncept indukovaného prispôsobenia alebo princíp ruka v ruke. Vo väčšine prípadov sú hosťujúce ligandy účinné pri tvorbe komplexov iba cez určité časti svojej celkovej štruktúry. V takom prípade sú ich zvyšné štruktúry pre komplexnú tvorbu a jimi vyvolané účinky funkčne irelevantné.
Funkcia a úloha
Princíp lock-and-key hrá úlohu v biochémii a biológii v úplne odlišných kontextoch. V biochémii prenášače a modulátory väzbou na receptor spúšťajú biochemické procesy, ktoré je možné simulovať alebo blokovať drogy alebo farmaceutiká. Pri takýchto viazaniach hrá zásadný význam princíp zámku a kľúča. V endokrinológiana druhej strane existuje interakcia medzi hormonálnymi receptormi a jednotlivcom hormóny ktorý spúšťa signálne reťazce a má spätnú väzbu na funkciu buniek. V tejto súvislosti je relevantný aj princíp zámky a kľúča. To isté platí pre oblasť enzymológie, v rámci ktorej enzýmy uľahčujú biochemické reakcie. Tento proces prebieha spojením biogénnych reaktantov. Enzýmy umožniť tak dvom účinným látkam vytvoriť komplex podľa princípu zámky a kľúča. Enzým podlieha štrukturálnym zmenám v dôsledku väzby na substrát, čo ďalej zvyšuje alebo umožňuje jeho účinnosť ako katalyzátora na určitých substrátoch. V imunológii je rovnako dôležitý princíp zámky a kľúča. V tejto doméne interagujú štruktúry komplementu na hranici antigén-rozpoznávajúcich a antigén-prezentujúcich buniek. Táto komplexná interakcia podľa princípu zámky a kľúča je predpokladom špecifického rozpoznávania antigénu. Princíp zámky a kľúča ďalej hrá zásadnú úlohu pre bunky v bunkových zostavách, ako sú tkanivá alebo orgány. Tieto bunky sú vybavené štruktúrami a ich komplementárnymi štruktúrami na povrchu buniek. Tento zámkový a kľúčový doplnkový systém umožňuje komunikáciu medzi bunkami v tkanive a prispieva k štrukturálnej funkčnej súdržnosti. Imunitné bunky tiež komunikujú pomocou opísaného doplnkového systému. Okrem toho cirkulujúce imunitné bunky závisia od špeciálnych povrchových štruktúr, ktoré im umožňujú pohyb z miesta na miesto a cestu späť do východiskového bodu. spermie bunky používajú podobný princíp na presun do vaječnej bunky. Princíp zámky a kľúča im umožňuje nájsť na povrchu oocytov glykoproteíny, ktoré im umožňujú vstup do bunky. Vo väčšom meradle teda tento princíp hrá rozhodujúcu úlohu v ľudskej reprodukcii a je relevantný v evolučnej biológii.
Choroby a choroby
Nielen pre prirodzené procesy tela, ale aj pre patologické procesy v tele človeka alebo zvieraťa je zásadný princíp zámky. Jednak určité látky v drogy a ďalšie látky blokujú jednotlivé receptory podľa princípu zámky a kľúča. Morphinenapríklad vypína stimul proti kašľu tak, že sa jeho účinné látky viažu presne na bunky v nervový systém zodpovedný za stimul kašľa. Látka má navyše rovnakým spôsobom analgetický účinok a viaže sa na ňu bolesť receptory, najmä v mozgovej kôre, podľa princípu zámky a kľúča. V dôsledku viazanosti bolesť podnety sa už neprenášajú. Takže aj keď bolestivé podnety teoreticky stále prichádzajú, nie sú už spracované a nedostávajú sa do vedomia. Medicína využíva tento princíp na liečbu akútnych a chronických pacientov bolesť, Ako sú rakovina pacientov. Na druhej strane blokovanie nervových buniek podľa princípu zámky a kľúča môže tiež narušiť alebo vypnúť príslušné telesné procesy a prejaviť tak negatívne účinky na pacienta zdravie. Princíp zámky a kľúča je v kontexte rovnako patologický vírusy. Tieto organizmy majú určité doplnkové štruktúry, známe tiež ako dokovacie miesta. Je to dokovacie miesto vírusu, ktoré mu umožňuje infikovať hostiteľa. Princíp ruky v rukavici má lekársky význam aj v lekárskej diagnostike. Diagnostické postupy, ako je typizácia jednotlivých tkanív ako súčasť a biopsia, diagnostika infekcií a detekcia DNA alebo krv skupinová diagnostika je v zásade založená na detekcii pomocou princípu. Mnoho metabolických chorôb je navyše založených na narušení princípu ruka v ruke. Týka sa to napríklad formy cukrovka mellitus, v ktorom je úplnosť inzulín odpor. V inzulín rezistencie, „ručný“ inzulín už nezapadá do „rukavičkového“ inzulínového receptora. Bunkové receptory už adekvátne nereagujú inzulín a absorpcia cukor do jednotlivých buniek sa vyskytuje iba v nedostatočnej miere. Okrem týchto súvislostí hrá koncept indukovaného prispôsobenia významnú úlohu v každodennej lekárskej praxi, napríklad pri očkovaní, ale aj pri alergiách.
