Πώς σχετίζεται ένα ενεργό σημείο των ενζύμων με το υπόστρωμα;
1. Ειδικότητα:
* Μοντέλο κλειδώματος και κλειδιού: Αυτό το μοντέλο περιγράφει το ενεργό σημείο του ενζύμου ως συγκεκριμένο σχήμα, σαν μια κλειδαριά, η οποία μπορεί να φιλοξενήσει μόνο ένα υπόστρωμα με συμπληρωματικό σχήμα, σαν ένα κλειδί.
* Μοντέλο επαγόμενης προσαρμογής: Ένα πιο εκλεπτυσμένο μοντέλο, αναγνωρίζει ότι ο ενεργός ιστότοπος μπορεί να αλλάξει ελαφρώς το σχήμα για να ταιριάζει καλύτερα στο υπόστρωμα, όπως ένα γάντι που προσαρμόζεται σε ένα χέρι.
2. Δέσμευση:
* Το υπόστρωμα δεσμεύεται με την ενεργό θέση μέσω ασθενών αλληλεπιδράσεων, όπως οι δεσμοί υδρογόνου, οι ιοντικοί δεσμοί και οι δυνάμεις van der Waals.
* Αυτή η δέσμευση είναι ζωτικής σημασίας για την κατάλυση, επιτρέποντας στο ένζυμο να φέρει το υπόστρωμα στον σωστό προσανατολισμό και την εγγύτητα για να συμβεί μια αντίδραση.
3. Κατάλυση:
* Μόλις δεσμευτεί, το ένζυμο διευκολύνει τη χημική αντίδραση από:
* σταθεροποίηση της κατάστασης μετάβασης: Η ενεργή θέση μειώνει την ενέργεια ενεργοποίησης της αντίδρασης παρέχοντας μια εναλλακτική οδό για να προχωρήσει η αντίδραση.
* Προσανατολισμός του υποστρώματος: Το ένζυμο τοποθετεί το υπόστρωμα με τρόπο που ευνοεί το σχηματισμό του επιθυμητού προϊόντος.
* Παροχή καταλυτικών ομάδων: Η ενεργή θέση μπορεί να περιέχει υπολείμματα αμινοξέων που δρουν ως καταλύτες, δωρίζοντας ή αποδοχή ηλεκτρόνων για να διευκολύνουν το σπάσιμο και τη διαμόρφωση των δεσμών.
4. Έκδοση προϊόντος:
* Μόλις ολοκληρωθεί η αντίδραση, το προϊόν διαχωριστεί από την ενεργό θέση, επιτρέποντας στο ένζυμο να δεσμεύεται με νέα μόρια υποστρώματος και να επαναλάβει τον καταλυτικό κύκλο.
Συνοπτικά:
* Η ενεργή θέση ενός ενζύμου είναι ιδιαίτερα ειδική για το υπόστρωμα του.
* Αυτή η εξειδίκευση επιτυγχάνεται μέσω του σχήματος της ενεργού θέσης και των αλληλεπιδράσεων μεταξύ του ενζύμου και του υποστρώματος.
* Η δέσμευση του υποστρώματος στην ενεργή θέση είναι απαραίτητη για την κατάλυση και μειώνει την ενέργεια ενεργοποίησης της αντίδρασης.
* Το ένζυμο προάγει τον σχηματισμό προϊόντων διευκολύνοντας τη χημική αντίδραση και στη συνέχεια τους απελευθερώνει να συνεχίσουν τον καταλυτικό κύκλο.
