Lock vs Key vs Induced Fit
Enzimi su poznati kao biološki katalizatori, koji se koriste u gotovo svakoj staničnoj reakciji u organizmima. Oni mogu povećati brzinu biokemijske reakcije, a da se sam enzim ne promijeni reakcijom. Zbog mogućnosti ponovne upotrebe, čak i mala koncentracija enzima može biti vrlo učinkovita. Svi enzimi su proteini i loptastog su oblika. Međutim, kao i svi drugi katalizatori, ovi biološki katalizatori ne mijenjaju konačnu količinu proizvoda i ne mogu izazvati reakcije. Za razliku od ostalih normalnih katalizatora, enzimi kataliziraju samo jednu vrstu reverzibilne reakcije, tzv. specifičnu reakciju. Budući da su enzimi proteini; mogu raditi unutar određenog raspona temperature, tlaka i pH. Većina enzima katalizira reakcije stvaranjem niza "kompleksa enzim-supstrat". U tim kompleksima supstrat se najčvršće veže za enzime koji odgovaraju prijelaznom stanju. Ovo stanje ima najnižu energiju; stoga je stabilniji od prijelaznog stanja nekatalizirane reakcije. Posljedično, enzim smanjuje aktivacijsku energiju biološke reakcije koju katalizira. Dvije glavne teorije koriste se za objašnjenje kako nastaju kompleksi enzim-supstrat. To su teorija brave i ključa i teorija induciranog uklapanja.
Model s bravom i ključem
Enzimi imaju vrlo precizan oblik, koji uključuje pukotinu ili džep koji se zove aktivna mjesta. U ovoj teoriji, supstrat se uklapa u aktivno mjesto kao ključ u bravu. Uglavnom ionske veze i vodikove veze drže supstrat na aktivnim mjestima kako bi se formirao kompleks enzim-supstrat. Nakon što se formira, enzim katalizira reakciju tako što pomaže u promjeni supstrata, bilo da ga rastavlja ili oblaže dijelove. Ova teorija ovisi o točnom kontaktu između aktivnih mjesta i supstrata. Stoga ova teorija možda nije potpuno točna, posebno kada je uključeno nasumično kretanje molekula supstrata.
Model induciranog pristajanja
U ovoj teoriji, aktivno mjesto mijenja svoj oblik kako bi obuhvatilo molekulu supstrata. Enzim, nakon što se veže s određenim supstratom, poprima svoj najučinkovitiji oblik. Stoga na oblik enzima utječe supstrat kao što na oblik rukavice utječe ruka koja je nosi. Tada zauzvrat molekula enzima iskrivljuje molekulu supstrata, naprežući veze i čini supstrat manje stabilnim, čime se smanjuje energija aktivacije reakcije. Budući da je energija aktivacije niska, reakcija se odvija velikom brzinom stvarajući proizvode. Nakon otpuštanja produkata, mjesto aktivacije enzima vraća se u svoj izvorni oblik i veže sljedeću molekulu supstrata.
Koja je razlika između Lock-and-Key i Induced- Fit?
• Teorija induciranog uklapanja modificirana je verzija teorije brave i ključa.
• Za razliku od teorije zaključavanja i ključa, teorija induciranog uklapanja ne ovisi o preciznom kontaktu između aktivnog mjesta i supstrata.
• U teoriji induciranog uklapanja, na oblik enzima utječe supstrat, dok, u teoriji zaključavanja i ključa, na oblik supstrata utječe enzim.
• U teoriji zaključavanja i ključa, aktivna mjesta imaju precizan oblik, dok u teoriji induciranog uklapanja, aktivna mjesta u početku nemaju točan oblik, ali kasnije se oblik mjesta formira prema supstratu, koji će se vezati.
