Princip zámku a klíče popisuje systém komplementárních struktur, které blokují jako klíč v zámku a spouštějí určité tělesné procesy s touto složitou formací. Tento princip se také nazývá Princip ruky v rukavici nebo Indukovaný koncept označuje a hraje roli pro všechny komplexy receptor-substrát. Tento princip je rovněž rozhodující pro patologické procesy, jako jsou infekce viry.
Jaký je princip zámku a klíče?
Klíč se svými strukturami zapadá do přidruženého zámku s extrémní přesností. Jakmile se hrot zlomil, dveře se již neotevřely. V této souvislosti hovoříme také o přesnosti přizpůsobení. Stejně jako klíč zapadá do zámku, mnoho biologických poslů sedí přesně na strukturách receptorů určených pro ně.
Takzvaný princip biologie zámku a klíče se ve větším kontextu týká dvou nebo více komplementárních struktur s prostorovým přizpůsobením se sobě. Tato přesnost lícování jde ruku v ruce s biochemickými reakcemi.
Princip zámku a klíče byl poprvé popsán v roce 1894 Emilem Fischerem, který tehdy popisoval hypotetickou vazbu enzymů a substrátů. V biologii a biochemii vede interaktivní vazba mezi hostujícím ligandem a hostitelským receptorem k komplexu s určitou vazebnou silou, která je známá také jako afinita. Namísto principu zámku klíčů se tyto vztahy nyní označují také jako koncept indukovaného padnutí nebo princip ruka v rukavici.
Ve většině případů jsou hostující ligandy účinné při komplexní tvorbě pouze prostřednictvím určitých částí své celkové struktury. V tomto případě jsou jejich zbývající struktury funkčně irelevantní pro komplexní tvorbu a účinky, které vyvolává.
Funkce a úkol
Princip zámku klíčů hraje roli v biochemii a biologii ve zcela odlišných kontextech. V biochemii vysílače a modulátory spouštějí biochemické procesy vazbou na receptor, který může být simulován nebo blokován léčivými látkami nebo léky. Zásada zámku a klíče hraje zásadní roli pro takové vazby.
Na druhé straně v endokrinologii existuje interakce mezi hormonálními receptory a jednotlivými hormony, která spouští signální řetězce a znovu ovlivňuje funkci buňky. V této souvislosti je rovněž relevantní zásada zámku klíčů. Totéž platí pro oblast enzymologie, v níž enzymy usnadňují biochemické reakce.
Tento proces probíhá spojováním biogenních reakčních složek. Enzymy umožňují, aby dvě účinné látky tvořily komplex podle principu zámku a klíče. Vazbou na substrát prochází enzym strukturální změny, které zvyšují nebo umožňují jeho účinnost jako katalyzátoru na určitých substrátech.
Princip zámku a klíče je také relevantní v imunologii. V této oblasti spolu hrají komplementové struktury na hranici mezi buňkami rozpoznávajícími antigen a buňkami prezentujícími antigen. Tato složitá souhra založená na principu zámku klíčů je předpokladem pro detekci specifického antigenu.
Princip zámku a klíče navíc hraje zásadní roli pro buňky v buněčných agregátech, jako jsou tkáně nebo orgány. Tyto buňky jsou vybaveny strukturami a jejich komplementárními proti-strukturami na buněčném povrchu. Tento doplňkový systém lock-and-lock umožňuje komunikaci mezi buňkami tkáně a přispívá ke strukturální a funkční soudržnosti.
Imunitní buňky také komunikují pomocí popsaného komplementárního systému. Cirkulační imunitní buňky se navíc spoléhají na speciální povrchové struktury, takže se mohou dostat z místa na místo a najít cestu zpět do výchozího bodu.
Spermie se přesouvají na vejce pomocí podobného principu. Princip zámku a klíče jim umožňuje najít glykoproteiny na povrchu vajíčka, které jim umožňují proniknout do buňky. Tento princip tak hraje rozhodující roli pro reprodukci člověka ve větším měřítku a je relevantní pro vývojovou biologii.
Nemoci a nemoci
Princip zámku a klíče je rozhodující nejen pro přirozené tělesné procesy, ale také pro patologické procesy v lidském nebo zvířecím těle. Na jedné straně určité látky v léčivech a jiné látky blokují jednotlivé receptory podle principu zámku a klíče. Například morfin vypíná nutkání na kašel, protože jeho aktivní složky se vážou přesně na buňky v nervovém systému odpovědné za nutkání kašel.
Kromě toho má látka stejným způsobem úlevu od bolesti a váže se na receptory bolesti hlavně v mozkové kůře podle principu zámku a klíče.Díky vazbě se již nepodávají bolestivé podněty. Takže i když jsou teoreticky bolestivé podněty stále přijímány, již se nezpracovávají a již nedosahují vědomí. Medicína využívá tento princip k léčbě pacientů s akutní a chronickou bolestí, jako jsou pacienti s rakovinou.
Na druhé straně blokování nervových buněk podle principu zámku a klíče může také narušit nebo vypnout relevantní tělesné procesy, a tak mít negativní účinky na zdraví pacienta.
Princip zámku a klíče je ve spojení s viry stejně patologický. Tyto organismy mají určité komplementární struktury, které jsou známé také jako dokovací místa. Dokovací bod viru mu umožňuje infikovat příslušného hostitele.
Princip ruka v rukavici má také lékařský význam v rámci lékařské diagnostiky. Diagnostické metody, jako je typizace jednotlivých tkání jako součást biopsie, diagnostika infekcí a detekce DNA nebo diagnostika krevních skupin, jsou v zásadě založeny na detekci pomocí principu.
Kromě toho je mnoho metabolických onemocnění založeno na poruše principu ruka v ruce. To se týká například formy diabetes mellitus, u které existuje úplná inzulínová rezistence. V případě inzulínové rezistence již „ruční“ inzulín nezapadá do „rukavicového“ inzulínového receptoru. Buněčné receptory již nereagují adekvátně na inzulín a absorpce cukru do jednotlivých buněk probíhá pouze v nedostatečném rozsahu.
Kromě těchto vztahů hraje koncept indukovaného přizpůsobení důležitou roli v každodenní lékařské praxi, například pro očkování, ale také pro alergie.
