Tag Archives: các lực cơ bản trong sinh học

Phức hợp phản ứng Enzyme – Cơ chất hình thành như thế nào?

Đại cương

Enzyme thực hiện vai trò xúc tác bằng cách làm cho năng lượng hoạt hóa của phản ứng sinh hóa xảy ra trong cơ thể thấp hơn so với bình thường. Cơ chế của quá trình này thường rất phức tạp, bao gồm nhiều tương tác hai chiều và các điều kiện nghiêm ngặt. Các tác giả tiên phong cũng đã nhận ra được tầm quan trọng của yếu tố lập thể giữa enzyme và cơ chất của nó, từ đó hình thành nên học thuyết “chìa khóa & ổ khóa” – mô hình được chấp nhận rộng rãi từ khi được giới thiệu lần đầu tiên bởi E. FISCHER. Tuy vậy, cần phải luôn nhớ rằng enzyme và cơ chất luôn luôn vận động, do vậy ta cũng phải dùng quan điểm động để hiểu đúng mô hình học thuyết trên.

Tính chất linh động (flexibility) và dễ biến đổi (mobility) của vùng hoạt động trên enzyme chính là mục tiêu nghiên cứu hàng đầu để có thể hiểu được đầy đủ tiến trình xúc tác. Ái lực của enzyme quyết định số gia các trạng thái chuyển đổi của cơ chất so với bản thân cơ chất và do vậy nó là một yếu tố nhiệt động lực học quan trọng.

Chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu từng thành phần một trong cơ chế xúc tác của enzyme. Từ quá trình hình thành phức hợp enzyme – cơ chất đến cơ chế phản ứng xảy ra và sản phẩm tạo thành.

Các lực tự nhiên hình thành nên phức hợp Enzyme – cơ chất

Các lực tạo nên sự liên kết giữa enzyme và cơ chất của nó cùng bản chất với các lực hiện diện trong bất kì một phân tử cơ bản nào trong tự nhiên. Tuy nhiên, sự phức tạp của cấu trúc enzyme với nhiều nhóm hóa học khác nhau dẫn đến sự hiện diện của nhiều loại lực cùng thực hiện tương tác. Hơn nữa, do enzyme hoạt động trong môi trường sinh vật, nghĩa là luôn có dung môi (như dung dịch nước chẳng hạn) do vậy, kết lại ta có các loại lực cơ bản sau:

–          Lực tĩnh điện được tạo ra giữa nguyên tố hay nhóm nguyên tố có sự hiện diện thường trực (permanent) của điện thế. Nó bao gồm tương tác giữa 2 ion, giữa ion và một lưỡng cực hay thậm chí giữa 2 lưỡng cực với nhau.

  • Tương tác giữa 2 ion (tương tác Coulomb).
  • Lực tĩnh điện của một ion được xác định theo phương trình sau:

rong đó q là điện tích, r là khoảng cách từ điện tích đến điểm tính lực, Z là hóa trị của ion và e là điện tích của electron. Trong nước hằng số điện môi (D) vào khoảng 74.1 ở 37.5oC.

Xem toàn bộ bài viết tại đây.

Google