ο Κλείδωμα και βασική αρχή περιγράφει ένα σύστημα συμπληρωματικών δομών που αλληλοσυνδέονται σαν κλειδί σε κλειδαριά και ενεργοποιούν ορισμένες διαδικασίες σώματος με αυτόν τον πολύπλοκο σχηματισμό. Η αρχή καλείται επίσης Αρχή χειρολαβής ή Έννοια επαγωγής δηλώνει και παίζει ρόλο για όλα τα σύμπλοκα υποδοχέα-υποστρώματος. Η αρχή είναι επίσης καθοριστική για παθολογικές διεργασίες, όπως λοιμώξεις με ιούς.
Ποια είναι η κλειδαριά και η βασική αρχή;
Με τις δομές του, ένα κλειδί ταιριάζει στη σχετική κλειδαριά με εξαιρετική ακρίβεια. Μόλις σπάσει ένας άξονας, η πόρτα δεν ανοίγει πλέον. Σε αυτό το πλαίσιο, μιλάμε επίσης για την ακρίβεια της εφαρμογής. Ακριβώς όπως το κλειδί χωράει στην κλειδαριά, πολλοί βιολογικοί αγγελιοφόροι ταιριάζουν ακριβώς στις δομές των υποδοχέων που προορίζονται για αυτούς.
Η λεγόμενη αρχή κλειδώματος και κλειδιού της βιολογίας σχετίζεται σε ένα ευρύτερο πλαίσιο με δύο ή περισσότερες συμπληρωματικές δομές με χωρική εφαρμογή μεταξύ τους. Αυτή η ακρίβεια της προσαρμογής συμβαδίζει με βιοχημικές αντιδράσεις.
Η αρχή της κλειδαριάς και του κλειδιού περιγράφηκε για πρώτη φορά το 1894 από τον Emil Fischer, ο οποίος τότε περιέγραψε μια υποθετική δέσμευση ενζύμων και υποστρωμάτων. Στη βιολογία και τη βιοχημεία, ο διαδραστικός δεσμός μεταξύ του προσδέματος προσδέματος και του ξενιστή υποδοχέα οδηγεί σε ένα σύμπλοκο με μια ορισμένη ισχύ δεσμού, το οποίο είναι επίσης γνωστό ως συγγένεια. Αντί για την αρχή κλειδώματος κλειδιού, αυτές οι σχέσεις αναφέρονται τώρα επίσης ως η έννοια της επαγόμενης προσαρμογής ή η αρχή της χειρολαβής.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα προσδέματα φιλοξενούμενων είναι αποτελεσματικά μόνο σε σύνθετο σχηματισμό μέσω ορισμένων τμημάτων της συνολικής δομής τους. Σε αυτήν την περίπτωση, οι υπόλοιπες δομές τους είναι λειτουργικά άσχετες για τον σύνθετο σχηματισμό και τις επιπτώσεις που προκαλεί.
Λειτουργία & εργασία
Η αρχή της κλειδαριάς παίζει ρόλο στη βιοχημεία και τη βιολογία σε εντελώς διαφορετικά περιβάλλοντα. Στη βιοχημεία, οι πομποί και οι διαμορφωτές ενεργοποιούν βιοχημικές διεργασίες δεσμεύοντας έναν υποδοχέα, ο οποίος μπορεί να προσομοιωθεί ή να αποκλειστεί από φαρμακευτικές ουσίες ή φάρμακα. Η αρχή της κλειδαριάς και του κλειδιού παίζει ουσιαστικό ρόλο για αυτούς τους δεσμούς.
Στην ενδοκρινολογία, από την άλλη πλευρά, υπάρχει αλληλεπίδραση μεταξύ υποδοχέων ορμονών και μεμονωμένων ορμονών, η οποία ενεργοποιεί αλυσίδες σήματος και επηρεάζει εκ νέου τη λειτουργία του κυττάρου. Η αρχή κλειδώματος κλειδιού είναι επίσης σχετική σε αυτό το πλαίσιο. Το ίδιο ισχύει και για το πεδίο της ενζυμολογίας, εντός του οποίου τα ένζυμα διευκολύνουν τις βιοχημικές αντιδράσεις.
Αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται συγκεντρώνοντας βιογενή αντιδραστήρια. Τα ένζυμα επιτρέπουν σε δύο δραστικές ουσίες να σχηματίσουν ένα σύμπλοκο σύμφωνα με την αρχή κλειδώματος και κλειδί. Με δέσμευση στο υπόστρωμα, το ένζυμο υφίσταται δομικές αλλαγές που αυξάνουν ή επιτρέπουν την αποτελεσματικότητά του ως καταλύτη σε ορισμένα υποστρώματα.
Η αρχή κλειδώματος και κλειδιού είναι επίσης σχετική με την ανοσολογία. Σε αυτήν την περιοχή, οι δομές συμπληρώματος παίζουν μαζί στα όρια μεταξύ των κυττάρων που αναγνωρίζουν αντιγόνο και παρουσιάζουν αντιγόνα. Αυτή η πολύπλοκη αλληλεπίδραση βασισμένη στην αρχή κλειδώματος κλειδιού αποτελεί προϋπόθεση για συγκεκριμένη ανίχνευση αντιγόνου.
Επιπλέον, η κλειδαριά και η βασική αρχή παίζει ουσιαστικό ρόλο για τα κύτταρα σε συσσωματώματα κυττάρων όπως ιστούς ή όργανα. Αυτά τα στοιχεία είναι εξοπλισμένα με δομές και τις συμπληρωματικές αντίθετες δομές τους στην επιφάνεια του κυττάρου. Αυτό το συμπληρωματικό σύστημα κλειδώματος και κλειδώματος επιτρέπει την επικοινωνία μεταξύ των κυττάρων ενός ιστού και συμβάλλει στη δομική και λειτουργική συνοχή.
Τα ανοσοκύτταρα επικοινωνούν επίσης χρησιμοποιώντας το συμπληρωματικό σύστημα που περιγράφεται. Επιπλέον, τα κυκλοφορούντα ανοσοκύτταρα βασίζονται σε ειδικές επιφανειακές δομές έτσι ώστε να μπορούν να φτάσουν από τόπο σε τόπο και να βρουν το δρόμο τους πίσω στην αφετηρία τους.
Το σπέρμα μετακινείται στο αυγό χρησιμοποιώντας μια παρόμοια αρχή. Η αρχή κλειδώματος και κλειδιού τους επιτρέπει να βρουν γλυκοπρωτεΐνες στην επιφάνεια του αυγού, τις οποίες τους επιτρέπουν να διεισδύσουν στο κύτταρο. Η αρχή διαδραματίζει επομένως καθοριστικό ρόλο για την αναπαραγωγή του ανθρώπου σε μεγαλύτερη κλίμακα και σχετίζεται με την εξελικτική βιολογία.
Ασθένειες και παθήσεις
Η κλειδαριά και η βασική αρχή είναι ζωτικής σημασίας όχι μόνο για τις φυσικές διαδικασίες του σώματος, αλλά και για τις παθολογικές διεργασίες στο σώμα του ανθρώπου ή των ζώων. Από τη μία πλευρά, ορισμένες ουσίες σε φάρμακα και άλλες ουσίες εμποδίζουν μεμονωμένους υποδοχείς σύμφωνα με την αρχή κλειδώματος και κλειδί. Για παράδειγμα, η μορφίνη απενεργοποιεί την επιθυμία για βήχα, διότι τα ενεργά συστατικά της συνδέονται ακριβώς με τα κύτταρα του νευρικού συστήματος που είναι υπεύθυνα για την ώθηση για βήχα.
Επιπλέον, η ουσία έχει ένα ανακουφιστικό αποτέλεσμα με τον ίδιο τρόπο και συνδέεται με τους υποδοχείς πόνου κυρίως στον εγκεφαλικό φλοιό σύμφωνα με την αρχή κλειδώματος και κλειδί. Λόγω του δεσμού, τα ερεθίσματα του πόνου δεν μεταδίδονται πλέον. Έτσι, παρόλο που εξακολουθούν να λαμβάνονται θεωρητικά οδυνηρά ερεθίσματα, δεν υφίστανται πλέον επεξεργασία και δεν φτάνουν πλέον στη συνείδηση. Η ιατρική χρησιμοποιεί αυτήν την αρχή για τη θεραπεία ασθενών με οξύ και χρόνιο πόνο, όπως ασθενείς με καρκίνο.
Από την άλλη πλευρά, ο αποκλεισμός των νευρικών κυττάρων σύμφωνα με την αρχή κλειδώματος και κλειδιού μπορεί επίσης να διαταράξει ή να απενεργοποιήσει τις σχετικές διαδικασίες του σώματος και έτσι να έχει αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία του ασθενούς.
Η αρχή κλειδώματος και κλειδιού είναι εξίσου παθολογική σε σχέση με ιούς. Αυτοί οι οργανισμοί έχουν ορισμένες συμπληρωματικές δομές, οι οποίες είναι επίσης γνωστές ως θέσεις σύνδεσης. Το σημείο σύνδεσης ενός ιού του επιτρέπει να μολύνει τον αντίστοιχο ξενιστή.
Η αρχή του χεριού-γάντι έχει επίσης ιατρική σημασία στο πλαίσιο της ιατρικής διάγνωσης. Οι διαγνωστικές μέθοδοι όπως η πληκτρολόγηση μεμονωμένων ιστών ως μέρος μιας βιοψίας, η διάγνωση λοιμώξεων και η ανίχνευση DNA ή η διάγνωση της ομάδας αίματος βασίζονται ουσιαστικά στην ανίχνευση μέσω της αρχής.
Επιπλέον, πολλές μεταβολικές ασθένειες βασίζονται σε μια διαταραχή της αρχής του χεριού-γάντι. Αυτό ισχύει, για παράδειγμα, για τη μορφή σακχαρώδους διαβήτη, στην οποία υπάρχει πλήρης αντίσταση στην ινσουλίνη. Στην περίπτωση της αντίστασης στην ινσουλίνη, η ινσουλίνη "χεριού" δεν ταιριάζει πλέον στον υποδοχέα ινσουλίνης "γάντι". Οι κυτταρικοί υποδοχείς δεν ανταποκρίνονται πλέον επαρκώς στην ινσουλίνη και η απορρόφηση σακχάρου στα επιμέρους κύτταρα πραγματοποιείται μόνο σε ανεπαρκή βαθμό.
Εκτός από αυτές τις σχέσεις, η έννοια της επαγόμενης προσαρμογής παίζει σημαντικό ρόλο στην καθημερινή ιατρική πρακτική, για παράδειγμα για εμβολιασμούς, αλλά και για αλλεργίες.
