Активация в химии и биологии - это процесс, при котором что-то готовится или возбуждается для последующей реакции .
Химия [ править ]
В химии «активация» относится к обратимому переходу молекулы в почти идентичное химическое или физическое состояние с определяющей характеристикой, заключающейся в том, что это результирующее состояние проявляет повышенную склонность к определенной химической реакции . Таким образом, активация концептуально противоположна защите , при которой результирующее состояние демонстрирует пониженную склонность к определенной реакции.
Энергия активации [1] определяет количество свободной энергии на реагенты должны обладать (в дополнение к их энергии покоя) для того , чтобы инициировать их превращение в соответствующие продукты , то есть, для того , чтобы достичь переходного состояния для реакции. Энергия, необходимая для активации, может быть довольно небольшой, и часто она обеспечивается естественными случайными тепловыми флуктуациями самих молекул (то есть без каких-либо внешних источников энергии).
Раздел химии, посвященный этой теме, называется химической кинетикой .
Биология [ править ]
Биохимия [ править ]
В биохимии активация, конкретно называемая биоактивацией , - это когда ферменты или другие биологически активные молекулы приобретают способность выполнять свою биологическую функцию, например, неактивные проферменты превращаются в активные ферменты , которые способны катализировать реакции своих субстратов в продукты . Биоактивация может также относиться к процессу , в котором неактивные предшественники превращаются в их активные метаболиты, или токсикацию из protoxins в реальные токсины.
Фермент может быть обратимо или необратимо биоактивирован. Основной механизм необратимой биоактивации заключается в том, что часть белка отрезается путем расщепления, в результате чего образуется фермент, который затем остается активным. Основным механизмом обратимой биоактивации является презентация субстрата, когда фермент перемещается рядом со своим субстратом. Другая обратимая реакция - это когда кофактор связывается с ферментом, который затем остается активным, пока кофактор связан, и перестает быть активным, когда кофактор удаляется.
При синтезе белка аминокислоты переносятся молекулами транспортной РНК (тРНК) и добавляются к растущей полипептидной цепи на рибосоме . Чтобы перенести аминокислоты на рибосому, тРНК сначала должны быть ковалентно связаны с аминокислотой через их 3'-конец CCA. Это связывание катализируется аминоацил-тРНК синтетазой и требует молекулы АТФ . Аминокислота, связанная с тРНК, называется аминоацил-тРНК и считается активированной молекулой при трансляции белка. После активации аминоацил-тРНК может перемещаться к рибосоме и добавлять аминокислоту к растущей полипептидной цепи. [2]
Иммунология [ править ]
В иммунологии активация - это переход лейкоцитов и других типов клеток, участвующих в иммунной системе . С другой стороны, деактивация - это переход в обратном направлении. Этот баланс жестко регулируется, поскольку слишком малая степень активации вызывает восприимчивость к инфекциям, в то время как, с другой стороны, слишком большая степень активации вызывает аутоиммунные заболевания .
Активация и дезактивация является результатом множества факторов, включая цитокины , растворимые рецепторы , метаболиты арахидоновой кислоты , стероиды , антагонисты рецепторов , молекулы адгезии , бактериальные продукты и вирусные продукты.
Электрофизиология [ править ]
Активация относится к открытию ионных каналов , то есть к конформационному изменению, которое позволяет ионам проходить.
Ссылки [ править ]
- ^ "Энергия активации химических реакций" . Химический факультет Университета Пердью .
- Перейти ↑ Park SG, Schimmel P, Kim S (август 2008 г.). «Аминоацил тРНК синтетазы и их связь с болезнью» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (32): 11043–9. DOI : 10.1073 / pnas.0802862105 . PMC 2516211 . PMID 18682559 .