ساختار و اثر آنزیم ها بر اساس نظریه قفل و کلید است

برای زنده نگه داشتن یک سلول، ب- در متابولیسم یا در هدایت محرک هزاران واکنش شیمیایی با سرعت زیاد انجام می شود. به همین دلیل است که هر سلول دارای کاتالیزورهای بیولوژیکی به نام آنزیم است که این واکنش ها را میلیون ها و گاهی حتی میلیاردها بار تسریع می کند.
در مقایسه با سایر کاتالیزورها، آنزیم ها با ویژگی بالایی کار می کنند. یک آنزیم خاص هیچ واکنشی را کاتالیز نمی کند، بلکه فقط بسترهای بسیار خاصی را تبدیل می کند. این خاصیت نامیده می شود ویژگی بستر. چگونه یک آنزیم سوبسترای خود را تشخیص می دهد؟ آنزیم ها دارای یک مرکز فعال هستند که از بقایای آمینو اسیدهای مجاور فضایی در ساختار پروتئین تشکیل می شود و ناحیه فعال کاتالیزوری آنزیم را نشان می دهد (شکل 1).

شناسایی بستر خاص پس از آن اتفاق می افتد اصل قفل کلید، کدام یک از امیل فیشر در سال 1894 کشف شد. مرکز فعال آنزیم از پیش ساخته شده است، به طوری که یک بستر فقط می تواند در یک جهت بسیار خاص متصل شود. تئوری قفل و کلید فرض می‌کند که مولکول‌ها به دلیل ساختار مکمل‌شان در کنار هم قرار می‌گیرند. آنزیم و سوبسترا مانند یک کلید در قفل با هم قرار می گیرند. بنابراین، اتصال بستر فعال است زیرا شکل سایت فعال به طور مکمل با یک سایت در بستر مطابقت دارد.

این بیان مجازی برای تحقیقات آنزیمی بسیار پربار ثابت شده است. او به روشی ساده ویژگی های سوبسترای آنزیم ها را توضیح می دهد. در سال 1958، DANIEL E. KOSHLAND JR. بیشتر توسعه یافته است. او کشف کرد که مرکز فعال بسیاری از آنزیم ها تنها پس از اتصال به بستر، شکلی مکمل به خود می گیرد. در فرآیند دینامیکی، آنزیم بستر را شناسایی کرده و شکل مرکز فعال را تطبیق می دهد (شکل 2).
نظریه مدرن نحوه عمل را با توجه به مدل برازش القایی توصیف می کند.

علاوه بر این، بسته به خواص محل فعال، یک آنزیم خاص فقط هیچ واکنشی را کاتالیز نمی کند، بلکه بستر را به محصولات خاص تبدیل می کند. این خاصیت نامیده می شود خاص بودن عمل. مراکز فعال اغلب توسط گروه های عاملی اسیدهای آمینه همسایه پپتید تشکیل می شوند. اینها اغلب در اطراف یونهای فلزی (Mg، Zn، Fe) هماهنگ می شوند و هندسه خاص مرکز را تشکیل می دهند. علاوه بر این، کوآنزیم‌های متصل به حد متوسط ​​نیز می‌توانند بر ساختار مرکز فعال تأثیر بگذارند. کوآنزیم ها می توانند مولکول های آلی پیچیده باشند، به عنوان مثال. B. آدنوزین تری فسفات. آنها از نظر شیمیایی توسط واکنش های آنزیمی که در آن دخیل هستند تغییر می کنند. آنها اغلب به عنوان دهنده یا پذیرنده الکترون در واکنش های ردوکس یا به عنوان دهنده یا پذیرنده در فرآیندهای انتقال گروهی عمل می کنند. از آنجایی که کوآنزیم‌ها مستقیماً در واکنش شرکت می‌کنند، به آنها سوبسترا یا کوفاکتور نیز می‌گویند.