Η βασική διαφορά μεταξύ αλλοστερικής θέσης και ενεργού θέσης είναι ότι μια αλλοστερική θέση είναι μια περιοχή ενός ενζύμου που επιτρέπει σε μόρια ενεργοποιητή ή αναστολέα να συνδέονται με το ένζυμο και είτε να ενεργοποιούν είτε να αναστέλλουν την ενζυμική δραστηριότητα, ενώ μια ενεργή θέση είναι μια περιοχή ενός ενζύμου όπου τα μόρια του υποστρώματος συνδέονται και καταλύουν την αντίδραση με αποτέλεσμα την παραγωγή συγκεκριμένων προϊόντων.
Τα ένζυμα είναι πρωτεΐνες που βοηθούν τις βιοχημικές αντιδράσεις στο ανθρώπινο σώμα. Ένας από τους σημαντικότερους ρόλους των ενζύμων είναι η πέψη. Τα ένζυμα βοηθούν επίσης στην αναπνοή, στην οικοδόμηση των μυών, στη λειτουργία των νεύρων και στην απαλλαγή από τις τοξίνες από το σώμα. Τα ένζυμα έχουν διαφορετικές περιοχές στη δομή όπου τα μόρια μπορούν να δεσμεύουν και να καταλύουν αντιδράσεις. Οι αλλοστερικές θέσεις και οι ενεργές θέσεις είναι δύο διαφορετικές περιοχές στη δομή του ενζύμου που διευκολύνουν τη σύνδεση των μορίων και τις επακόλουθες χημικές αντιδράσεις.
Τι είναι μια αλλοστερική τοποθεσία;
Η αλλοστερική θέση είναι μια περιοχή ενός ενζύμου που επιτρέπει σε μόρια ενεργοποιητή ή αναστολέα να συνδεθούν με το ένζυμο που είτε ενεργοποιούν είτε αναστέλλουν τη δραστηριότητα του ενζύμου. Τα ένζυμα λειτουργούν σε διαφορετικές θερμοκρασίες ανάλογα με το περιβάλλον. Διάφοροι παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της θερμότητας, της ψυχρότητας, του pH, της θέσης στο σώμα και άλλων ουσιών, επηρεάζουν τη δραστηριότητα του ενζύμου εκτός από το κύριο υπόστρωμα. Υπάρχουν ορισμένες ουσίες που συνδέονται με το ένζυμο σε διαφορετική θέση από την κανονική ενεργή θέση. Αυτές οι θέσεις που επιτρέπουν τη σύνδεση άλλων ουσιών είναι γνωστές ως αλλοστερικές θέσεις. Οι αλλοστερικές θέσεις επιτρέπουν σε άλλες ουσίες είτε να ενεργοποιούν, είτε να αναστέλλουν είτε να απενεργοποιούν τη δραστηριότητα των ενζύμων. Αυτό συμβαίνει όταν άλλες ουσίες δεσμεύονται στην αλλοστερική θέση και αλλάζουν την επιβεβαίωση ή το σχήμα του ενζύμου.
Εικόνα 01: Αλλοστερική τοποθεσία
Ένα παράδειγμα αλλοστερικού ενεργοποιητή είναι η δέσμευση οξυγόνου στην αιμοσφαιρίνη. Η αλλοστερική δέσμευση του οξυγόνου στην αιμοσφαιρίνη αλλάζει την επιβεβαίωση της αιμοσφαιρίνης και αυξάνει τη συγγένειά της για περισσότερο οξυγόνο. Αυτή η διαδικασία διασφαλίζει ότι η αιμοσφαιρίνη θα μεταφέρει τη μέγιστη ποσότητα οξυγόνου από περιοχές πλούσιες σε οξυγόνο όπως οι πνεύμονες. Ένα άλλο παράδειγμα αλλοστερικού αναστολέα είναι ένα ATP στην κυτταρική αναπνοή. Ένα σημαντικό ένζυμο που εμπλέκεται στη γλυκόλυση είναι η φωσφοφρουκτοκινάση. Αυτό το ένζυμο μετατρέπει το ADP σε ATP. Όταν υπάρχει πάρα πολύ ATP στο κύτταρο, το ATP χρησιμεύει ως αλλοστερικός αναστολέας που συνδέεται με την αλλοστερική θέση της φωσφοφρουκτοκινάσης για να επιβραδύνει τη μετατροπή του ADP σε ATP.
Τι είναι ένας ενεργός ιστότοπος;
Η ενεργή θέση είναι η περιοχή ενός ενζύμου όπου τα μόρια του υποστρώματος συνδέονται και υφίστανται μια αντίδραση για την παραγωγή προϊόντων. Η ενεργή θέση διαιρείται περαιτέρω σε δύο διακριτές θέσεις: θέση δέσμευσης και καλλυτική θέση. Στη θέση δέσμευσης, υπολείμματα αμινοξέων της ενεργού θέσης σχηματίζουν προσωρινούς δεσμούς με το υπόστρωμα. Από την άλλη πλευρά, στην καταλυτική θέση, υπολείμματα αμινοξέων της ενεργού θέσης καταλύουν μια αντίδραση αυτού του υποστρώματος.
Εικόνα 02: Ενεργός ιστότοπος
Η ενεργή θέση ενός ενζύμου έχει συνήθως τρία έως τέσσερα αμινοξέα, ενώ άλλα αμινοξέα στο ένζυμο απαιτούνται για τη διατήρηση της τριτοταγούς δομής του ενζύμου. Μια ενεργή θέση ενός ενζύμου μπορεί να καταλύσει επανειλημμένα μια αντίδραση καθώς τα υπολείμματα δεν αλλάζουν στο τέλος της αντίδρασης. Αυτή η διαδικασία επιτυγχάνεται κανονικά με μείωση της ενέργειας ενεργοποίησης της αντίδρασης. Επομένως, περισσότερα υποστρώματα έχουν αρκετή ενέργεια για να υποστούν μια χημική αντίδραση.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της αλλοστερικής τοποθεσίας και της ενεργής τοποθεσίας;
- Η αλλοστερική θέση και η ενεργή θέση είναι δύο διαφορετικές περιοχές στη δομή του ενζύμου που διευκολύνουν τη σύνδεση των μορίων και τις επακόλουθες χημικές αντιδράσεις.
- Και οι δύο θέσεις αποτελούνται από αμινοξέα.
- Αυτοί οι ιστότοποι έχουν μοναδικό σχήμα.
- Και οι δύο θέσεις είναι πολύ σημαντικές για την ενζυμική δραστηριότητα και την αντίδραση που καταλύεται από ένζυμα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της αλλοστερικής θέσης και της ενεργής θέσης;
Η αλλοστερική θέση είναι μια περιοχή ενός ενζύμου που επιτρέπει σε μόρια ενεργοποιητή ή αναστολέα να συνδεθούν με το ένζυμο για να ενεργοποιήσουν ή να αναστείλουν τη δραστηριότητα του ενζύμου, ενώ η ενεργή θέση είναι μια περιοχή ενός ενζύμου όπου τα μόρια του υποστρώματος συνδέονται και καταλύουν την αντίδραση με αποτέλεσμα την παραγωγή συγκεκριμένων προϊόντων. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της αλλοστερικής θέσης και της ενεργού θέσης. Επιπλέον, αλλοστερικές θέσεις υπάρχουν μόνο σε αλλοστερικά ένζυμα, ενώ ενεργές θέσεις υπάρχουν σε όλα τα ένζυμα.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ αλλοστερικής θέσης και ενεργής θέσης σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Αλλοστερική τοποθεσία έναντι Ενεργής τοποθεσίας
Η αλλοστερική θέση και η ενεργή θέση είναι δύο διαφορετικές περιοχές στη δομή του ενζύμου. Η αλλοστερική θέση είναι μια περιοχή ενός ενζύμου που επιτρέπει σε μόρια ενεργοποιητή ή αναστολέα να συνδεθούν με το ένζυμο που είτε ενεργοποιεί είτε αναστέλλει τη δραστηριότητα του ενζύμου, ενώ η ενεργή θέση είναι μια περιοχή ενός ενζύμου όπου τα μόρια του υποστρώματος συνδέονται και καταλύουν την αντίδραση με αποτέλεσμα την παραγωγή συγκεκριμένων προϊόντα. Επομένως, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της αλλοστερικής τοποθεσίας και της ενεργής τοποθεσίας.
