le Principe de la serrure et de la clé décrit un système de structures complémentaires qui s'imbriquent comme une clé dans une serrure et déclenchent certains processus corporels avec cette formation complexe. Le principe est également appelé Principe de la main dans la main ou Concept d'ajustement induit désigne et joue un rôle pour tous les complexes récepteur-substrat. Le principe est également déterminant pour les processus pathologiques tels que les infections par des virus.
Quel est le principe de la serrure et de la clé?
Grâce à ses structures, une clé s'insère dans la serrure associée avec une extrême précision. Dès qu'une broche s'est cassée, la porte ne s'ouvre plus. Dans ce contexte, nous parlons également de précision d'ajustement. De la même manière que la clé s'insère dans la serrure, de nombreux messagers biologiques s'adaptent exactement aux structures des récepteurs qui leur sont destinés.
Le principe dit de verrouillage et de clé de la biologie se rapporte dans un contexte plus large à deux ou plusieurs structures complémentaires avec une adaptation spatiale l'une à l'autre. Cette précision d'ajustement va de pair avec des réactions biochimiques.
Le principe du verrouillage et de la clé a été décrit pour la première fois en 1894 par Emil Fischer, qui à l'époque décrivait une liaison hypothétique d'enzymes et de substrats. En biologie et en biochimie, la liaison interactive entre le ligand invité et l'hôte récepteur se traduit par un complexe avec une certaine force de liaison, également connue sous le nom d'affinité. Au lieu du principe de verrouillage des touches, ces relations sont maintenant également appelées le concept d'ajustement induit ou le principe de la main dans le gant.
Dans la plupart des cas, les ligands invités ne sont efficaces que dans la formation complexe à travers certaines parties de leur structure globale. Dans ce cas, leurs structures restantes sont fonctionnellement non pertinentes pour la formation complexe et les effets qu'elle provoque.
Fonction et tâche
Le principe du verrouillage des touches joue un rôle en biochimie et en biologie dans des contextes complètement différents. En biochimie, les émetteurs et les modulateurs déclenchent des processus biochimiques en se liant à un récepteur, qui peut être simulé ou bloqué par des substances médicinales ou des médicaments. Le principe du verrouillage et de la clé joue un rôle essentiel pour de telles liaisons.
En endocrinologie, par contre, il existe une interaction entre les récepteurs hormonaux et les hormones individuelles, ce qui déclenche des chaînes de signaux et ré-influence la fonction de la cellule. Le principe du verrouillage des touches est également pertinent dans ce contexte. Il en va de même pour le domaine de l'enzymologie, dans lequel les enzymes facilitent les réactions biochimiques.
Ce processus se déroule en rassemblant des réactifs biogènes. Les enzymes permettent à deux substances actives de former un complexe selon le principe du verrouillage et de la clé. En se liant au substrat, l'enzyme subit des changements structurels qui augmentent ou permettent son efficacité en tant que catalyseur sur certains substrats.
Le principe du verrouillage et de la clé est également pertinent en immunologie. Dans cette zone, les structures du complément jouent ensemble à la frontière entre les cellules reconnaissant l'antigène et les cellules présentatrices d'antigène. Cette interaction complexe basée sur le principe du verrouillage des touches est une condition préalable à la détection d'antigènes spécifiques.
De plus, le principe de verrouillage et clé joue un rôle essentiel pour les cellules dans les agrégats cellulaires tels que les tissus ou les organes. Ces cellules sont équipées de structures et de leurs contre-structures complémentaires à la surface de la cellule. Ce système complémentaire lock-and-lock permet la communication entre les cellules d'un tissu et contribue à la cohésion structurelle et fonctionnelle.
Les cellules immunitaires communiquent également en utilisant le système complémentaire décrit. De plus, les cellules immunitaires en circulation s'appuient sur des structures de surface spéciales afin qu'elles puissent se déplacer d'un endroit à l'autre et retrouver leur chemin vers leur point de départ.
Les spermatozoïdes se déplacent vers l'ovule en utilisant un principe similaire. Le principe du verrouillage et de la clé leur permet de trouver des glycoprotéines à la surface de l'œuf, qu'elles leur permettent de pénétrer dans la cellule. Le principe joue donc un rôle décisif pour la reproduction humaine à plus grande échelle et est pertinent pour la biologie évolutive.
Maladies et affections
Le principe du verrouillage et de la clé est crucial non seulement pour les processus naturels du corps, mais aussi pour les processus pathologiques dans le corps humain ou animal. D'une part, certaines substances contenues dans des médicaments et d'autres substances bloquent les récepteurs individuels selon le principe du verrouillage et de la clé. Par exemple, la morphine coupe l'envie de tousser car ses principes actifs se lient précisément aux cellules du système nerveux responsables de l'envie de tousser.
En outre, la substance a un effet analgésique de la même manière et se lie aux récepteurs de la douleur principalement dans le cortex cérébral selon le principe de verrouillage et de clé.En raison du lien, les stimuli de la douleur ne sont plus transmis. Ainsi, bien que des stimuli théoriquement douloureux soient toujours reçus, ils ne sont plus traités et n'atteignent plus la conscience. La médecine utilise ce principe pour traiter les patients souffrant de douleurs aiguës et chroniques, comme les patients cancéreux.
D'un autre côté, le blocage des cellules nerveuses selon le principe du verrouillage et de la clé peut également perturber ou désactiver les processus corporels pertinents et avoir ainsi des effets négatifs sur la santé d'un patient.
Le principe de la serrure et de la clé est tout aussi pathologique en relation avec les virus. Ces organismes ont certaines structures complémentaires, également appelées sites d'amarrage. Le point d'ancrage d'un virus lui permet d'infecter l'hôte respectif.
Le principe de la main dans la main est également pertinent pour le diagnostic médical. Les méthodes de diagnostic telles que le typage de tissus individuels dans le cadre d'une biopsie, le diagnostic d'infections et la détection d'ADN ou le diagnostic de groupe sanguin reposent essentiellement sur la détection au moyen du principe.
De plus, de nombreuses maladies métaboliques reposent sur un trouble du principe de la main dans la main. Cela s'applique, par exemple, à la forme de diabète sucré, dans laquelle il existe une résistance à l'insuline complète. En cas de résistance à l'insuline, l'insuline «main» ne rentre plus dans le récepteur d'insuline «gant». Les récepteurs cellulaires ne répondent plus de manière adéquate à l'insuline et l'absorption du sucre dans les cellules individuelles n'a lieu que dans une mesure inadéquate.
En plus de ces relations, le concept d'ajustement induit joue un rôle important dans la pratique médicale quotidienne, par exemple pour les vaccinations, mais aussi pour les allergies.
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