Modèle clé serrure de fisher

Dans le modèle Lock and Key, présenté pour la première fois par Emil Fisher, le verrou représente une enzyme et la clé représente un substrat. Il est supposé que l`enzyme et le substrat ont fixé la confirmation qui conduisent à un ajustement facile. Parce que l`enzyme et le substrat sont à une distance étroite avec l`attraction faible, le substrat doit avoir besoin d`une forme assortie et apte à se joindre ensemble. Sur les sites actifs, l`enzyme a une forme géométrique spécifique et une orientation qu`un substrat complémentaire s`adapte parfaitement. La théorie derrière le modèle Lock and Key implique la complémentarité entre les formes de l`enzyme et du substrat. Leurs formes complémentaires les rendent parfaitement entre elles comme une serrure et une clé. Selon cette théorie, l`enzyme et la forme du substrat ne s`influencent pas les uns les autres parce qu`ils sont déjà dans une forme prédéterminée parfaitement complémentaire. En conséquence, le substrat sera stabilisé. Cette théorie a été remplacée par le modèle d`ajustement induit qui tient compte de la souplesse des enzymes et de l`influence du substrat sur la forme de l`enzyme afin de former un bon ajustement. L`action spécifique d`une enzyme avec un substrat unique peut être expliquée à l`aide d`une analogie Lock and Key postulée pour la première fois en 1894 par Emil Fischer. Dans cette analogie, la serrure est l`enzyme et la clé est le substrat. Seule la clé correctement dimensionnée (substrat) s`insère dans le trou de clé (site actif) de la serrure (enzyme).

Le site actif a une forme géométrique unique qui est complémentaire à la forme géométrique d`une molécule de substrat, semblable à l`ajustement des pièces de puzzle. Cela signifie que les enzymes réagissent spécifiquement avec un seul ou un très peu de composés similaires. Dans le graphique à gauche, le substrat est représenté par la molécule magenta, la protéine enzymatique est représentée par les couleurs vertes et cyan. La protéine de couleur cyan est utilisée pour définir plus fortement le site actif. Les chaînes protéiques sont flexibles et s`adaptent autour du substrat. La théorie de l`ajustement induit suppose que le substrat joue un rôle dans la détermination de la forme finale de l`enzyme et que l`enzyme est partiellement flexible. Cela explique pourquoi certains composés peuvent se lier à l`enzyme, mais ne réagissent pas parce que l`enzyme a été trop déformée. D`autres molécules peuvent être trop petites pour induire un alignement adéquat et ne peuvent donc pas réagir. Seul le substrat adéquat est capable d`induire l`alignement correct du site actif.

Le substrat (remplissage de l`espace gris, bleu-rouge) peut interagir avec le site actif par des charges opposées, la liaison hydrogène (montrée en jaune), l`interaction hydrophobe non polaire et coordonner la liaison covalente avec l`activateur d`ions métalliques tel qu`illustré en magenta. Les nombres derrière les acides aminés indiquent la position de la séquence de l`acide aminé dans la protéine. Les lignes blanches représentent les cadres de fil des autres acides aminés dans l`enzyme. La théorie de la serrure et du modèle clé postulé d`abord par Emil Fischer en 1894 montre la grande spécificité des enzymes. Cependant, il n`explique pas la stabilisation de l`état de transition que les enzymes atteignent. Diagrammes pour montrer l`hypothèse d`ajustement induite de l`action enzymatique les enzymes sont très spécifiques. Ils doivent se lier à un substrat spécifique avant de pouvoir catalyser une réaction chimique. À l`heure actuelle, il existe deux modèles, qui tentent d`expliquer la spécificité enzymatique: (1) modèle Lock-and-Key et (2) modèle d`ajustement induit. Dans le modèle Lock-and-Key, l`interaction enzyme-substrat suggère que l`enzyme et le substrat possèdent des formes géométriques complémentaires spécifiques qui s`adaptent exactement les unes aux autres. Comme une clef dans une serrure, seulement la taille et la forme correctes du substrat (la clef) s`adapteraient dans le site actif (le trou de clef) de l`enzyme (la serrure).

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