Γιατί ένα μόριο πρέπει να έχει συγκεκριμένο σχήμα αν πρόκειται να είναι υπόστρωμα ενός ενζύμου;
Ακολουθεί μια κατανομή του γιατί:
* Τα ένζυμα είναι ιδιαίτερα συγκεκριμένα: Τα ένζυμα είναι βιολογικοί καταλύτες που επιταχύνουν τις χημικές αντιδράσεις χωρίς να καταναλώνονται. Είναι εξαιρετικά συγκεκριμένα, πράγμα που σημαίνει ότι καταλύουν μόνο τις αντιδράσεις που περιλαμβάνουν ένα συγκεκριμένο μόριο ή μια μικρή ομάδα σχετικών μορίων.
* Ενεργός ιστότοπος: Τα ένζυμα έχουν μια περιοχή που ονομάζεται ενεργός τόπος, η οποία είναι μια τρισδιάστατη τσέπη ή σχισμή όπου συνδέεται το υπόστρωμα. Η ενεργή θέση διαθέτει συγκεκριμένο σχήμα και χημικό περιβάλλον που συμπληρώνει το σχήμα και τις χημικές ιδιότητες του υποστρώματος.
* Μοντέλο κλειδώματος και κλειδιού: Το μοντέλο κλειδώματος και κλειδιού εξηγεί πώς λειτουργούν τα ένζυμα. Υποδεικνύει ότι το υπόστρωμα ταιριάζει στην ενεργή θέση, όπως ένα κλειδί, ταιριάζει σε μια κλειδαριά. Αυτή η συγκεκριμένη προσαρμογή είναι ζωτικής σημασίας για να λειτουργεί σωστά το ένζυμο.
* Μοντέλο προσαρμογής: Ενώ το μοντέλο κλειδώματος και κλειδιού είναι ένα καλό σημείο εκκίνησης, το μοντέλο που προκαλείται από την επαγόμενη απόδοση παρέχει μια πιο εκλεπτυσμένη εικόνα. Αυτό το μοντέλο προτείνει ότι η ενεργή θέση ενός ενζύμου είναι ευέλικτη και μπορεί να ρυθμίσει ελαφρώς το σχήμα του για να φιλοξενήσει το υπόστρωμα. Ωστόσο, το υπόστρωμα πρέπει ακόμα να έχει συμβατό σχήμα και χημικές ιδιότητες για να συμβεί αυτή η αλληλεπίδραση.
Στην ουσία, το συγκεκριμένο σχήμα ενός μορίου είναι ζωτικής σημασίας για την ενζυμική δραστηριότητα επειδή καθορίζει εάν το μόριο μπορεί να δεσμεύεται με την ενεργό θέση του ενζύμου. Αυτή η δέσμευση είναι απαραίτητη για το ένζυμο να καταλύσει την ειδική αντίδραση που περιλαμβάνει το υπόστρωμα.
Εδώ είναι μερικές συνέπειες ενός ακατάλληλου σχήματος:
* Χωρίς δέσμευση: Εάν το μόριο δεν έχει το σωστό σχήμα, δεν θα δεσμεύεται με την ενεργό θέση και το ένζυμο δεν θα είναι σε θέση να καταλύσει την αντίδραση.
* Μειωμένη δραστηριότητα: Ακόμη και αν ένα μόριο έχει παρόμοιο σχήμα με το υπόστρωμα, εάν η προσαρμογή δεν είναι τέλεια, η δραστικότητα του ενζύμου μπορεί να μειωθεί.
* Αναστολή: Ορισμένα μόρια με παρόμοια σχήματα με το υπόστρωμα μπορούν να συνδεθούν με την ενεργό θέση και να εμποδίσουν τη δέσμευση του πραγματικού υποστρώματος, αναστέλλοντας τη δραστικότητα του ενζύμου.
Επομένως, το συγκεκριμένο σχήμα ενός μορίου είναι απαραίτητο για να είναι ένα υπόστρωμα ενός ενζύμου και επιτρέπει την αποτελεσματική και ειδική κατάλυση των βιοχημικών αντιδράσεων σε ζωντανούς οργανισμούς.
