Các Nguyên tắc khóa và chìa khóa mô tả một hệ thống các cấu trúc bổ sung liên kết với nhau giống như một chìa khóa trong ổ khóa và kích hoạt các quá trình cơ thể nhất định với sự hình thành phức tạp này. Nguyên tắc còn được gọi là Nguyên tắc tay trong tay hoặc là Khái niệm phù hợp cảm ứng biểu thị và đóng một vai trò cho tất cả các phức hợp thụ thể-cơ chất. Nguyên tắc này cũng có tính chất quyết định đối với các quá trình bệnh lý như nhiễm virus.
Nguyên lý khóa và chìa khóa là gì?
Với cấu trúc của nó, một chiếc chìa khóa phù hợp với ổ khóa liên quan với độ chính xác cao. Ngay khi một chiếc ngạnh bị gãy, cửa sẽ không mở được nữa. Trong bối cảnh này, chúng ta cũng đang nói về độ chính xác của sự phù hợp. Cũng giống như chìa khóa vừa với ổ khóa, nhiều sứ giả sinh học phù hợp chính xác trên cấu trúc của các thụ thể dành cho chúng.
Cái gọi là nguyên lý khóa và chìa khóa của sinh học liên quan đến một bối cảnh rộng lớn hơn với hai hoặc nhiều cấu trúc bổ sung với sự phù hợp về không gian với nhau. Độ chính xác của sự phù hợp này đi đôi 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 liên kết giả định của các enzym và chất nền. Trong sinh học và hóa sinh, liên kết tương tác giữa phối tử khách và vật chủ thụ thể tạo ra một phức chất có độ bền liên kết nhất định, còn được gọi là ái lực. Thay vì nguyên tắc khóa bằng chìa khóa, các mối quan hệ này giờ đây còn được gọi là khái niệm phù hợp cảm ứng hoặc nguyên tắc bàn tay trong găng tay.
Trong hầu hết các trường hợp, phối tử khách chỉ có hiệu quả trong việc hình thành phức tạp 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 mà nó gây ra.
Chức năng & nhiệm vụ
Nguyên tắc khóa chìa 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 kích hoạt các quá trình sinh hóa bằng cách liên kết với một thụ thể, thụ thể này có thể được mô phỏng hoặc bị chặn bởi các dược chất hoặc thuốc. Nguyên tắc khóa và chìa khóa đóng một vai trò thiết yếu đối với những trái phiếu như vậy.
Mặt khác, trong nội tiết học, có sự tương tác giữa các thụ thể hormone và các hormone riêng lẻ, kích hoạt chuỗi tín hiệu và ảnh hưởng lại chức năng của tế bào. Nguyên tắc khóa chìa cũng có liên quan trong bối cảnh này. Điều tương tự cũng áp dụng cho lĩnh vực enzym học, trong đó enzym tạo điều kiện cho các phản ứng sinh hóa.
Quá trình này diễn ra bằng cách tập hợp các chất phản ứng sinh học lại với nhau. Các enzym cho phép hai hoạt chất tạo thành một phức hợp theo nguyên tắc khóa và chìa khóa. Bằng cách liên kết với chất nền, enzyme trải qua những thay đổi cấu trúc làm tăng hoặc kích hoạt hiệu quả của nó như một chất xúc tác trên một số chất nền nhất định.
Nguyên tắc khóa và chìa khóa cũng có liên quan trong miễn dịch học. Trong khu vực này, các cấu trúc bổ thể đóng cùng nhau ở ranh giới giữa các tế bào nhận diện kháng nguyên và trình diện kháng nguyên. Sự tác động lẫn nhau phức tạp này dựa trên nguyên tắc khóa-khóa là điều kiện tiên quyết để phát hiện kháng nguyên cụ thể.
Ngoài ra, nguyên tắc khóa và chìa khóa đóng vai trò thiết yếu cho các tế bào trong tổ hợp tế bào như mô hoặc cơ quan. Các tế bào này được trang bị các cấu trúc và các cấu trúc phản bổ sung của chúng trên bề mặt tế bào. Hệ thống bổ sung khóa và khóa này cho phép giao tiếp giữa các tế bào của mô và góp phần vào sự gắn kết cấu trúc và chức năng.
Các tế bào miễn dịch cũng giao tiếp bằng cách sử dụng hệ thống bổ sung được mô tả. Ngoài ra, các tế bào miễn dịch tuần hoàn dựa vào các cấu trúc bề mặt đặc biệt để chúng có thể đi từ nơi này đến nơi khác và tìm đường trở lại điểm xuất phát.
Tinh trùng di chuyển đến trứng theo nguyên tắc tương tự. Nguyên tắc khóa và chìa khóa cho phép chúng tìm thấy glycoprotein trên bề mặt trứng, chúng cho phép chúng thâm nhập vào tế bào. Do đó, nguyên tắc đóng một vai trò quyết định đối với sự sinh sản của con người trên quy mô lớn hơn và có liên quan đến sinh học tiến hóa.
Bệnh tật & ốm đau
Nguyên tắc khóa và chìa khóa rất quan trọng 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. Một mặt, một số chất trong ma túy và các chất khác ngăn chặn các thụ thể riêng lẻ theo nguyên tắc khóa và chìa khóa. Ví dụ, morphin ngăn chặn cơn ho vì các thành phần hoạt tính của nó liên kết chính xác với các tế bào trong hệ thống thần kinh chịu trách nhiệm cho cơn ho.
Ngoài ra, chất này còn có tác dụng giảm đau theo cách tương tự và liên kết với các thụ thể đau chủ yếu ở vỏ não theo nguyên tắc khóa và chìa khóa. Do sự liên kết, các kích thích đau không còn được truyền đi. Vì vậy, mặc dù về mặt lý thuyết, các kích thích gây 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 đau cấp tính và mãn tính, chẳng hạn như bệnh nhân ung thư.
Mặt khác, sự phong tỏa của 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 có những ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe của bệnh nhân.
Nguyên tắc khóa và chìa khóa cũng giống như bệnh lý liên quan đến virus. Những sinh vật này có cấu trúc bổ sung nhất định, còn được gọi là các vị trí gắn kết. Điểm gắn kết của virus cho phép nó lây nhiễm sang máy chủ tương ứng.
Nguyên tắc đeo tay cũng liên quan đến y tế trong chẩn đoán y tế. Các phương pháp 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 chẩn đoán nhóm máu về cơ bản dựa trên phát hiện bằng nguyên tắc.
Ngoài ra, nhiều bệnh chuyển hóa dựa trên sự rối loạn của nguyên tắc bàn tay trong găng. Điều này áp dụng, ví dụ, đối với dạng bệnh đái tháo đường, trong đó có kháng insulin hoàn toàn. Trong trường hợp kháng insulin, insulin "tay" không còn phù hợp với thụ thể insulin "găng tay". Các thụ thể của tế bào không còn đáp ứng đầy đủ với insulin và sự hấp thụ đường vào từng tế bào chỉ diễn ra ở mức độ không đầy đủ.
Ngoài những mối quan hệ này, khái niệm cảm ứng phù hợp đóng một vai trò quan trọng trong thực hành y tế hàng ngày, chẳng hạn đối với tiêm chủng, nhưng cũng đối với bệnh dị ứng.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
