
锁钥学说是生物化学中描述酶与底物特异性结合的经典理论,其核心概念可概括为:酶(锁)与底物(键)在分子结构上具有互补性,两者通过精确的三维空间匹配实现专一性结合。该学说由德国化学家埃米尔·费歇尔(Emil Fischer)于1894年首次提出,被视作现代酶学研究的奠基性理论之一(来源:Lehninger Principles of Biochemistry, 7th edition)。
从汉英词典角度解析,"锁钥"对应英语术语"Lock-and-key",强调酶活性中心与底物分子如同钥匙与锁孔的关系。这种结构专一性体现在三个方面:① 底物必须符合酶活性中心的几何形状(来源:Nature Reviews Molecular Cell Biology);② 结合过程依赖氢键、离子键等非共价作用力(来源:ScienceDirect数据库);③ 形成过渡态后可降低反应活化能(来源:Biochemical Journal)。
该学说在当代仍具有指导价值,但需结合丹尼尔·科什兰(Daniel Koshland)1958年提出的"诱导契合理论"综合理解。现代结构生物学研究通过X射线晶体学证实,酶与底物结合时存在动态构象变化(来源:Protein Data Bank实验数据)。当前该理论主要应用于药物设计领域,例如基于靶点蛋白结构的合理药物开发(来源:Journal of Medicinal Chemistry)。
锁钥学说是生物学和生物化学领域的重要理论模型,根据应用领域不同,其含义有所差异:
由法国学者Dufour于1844年提出,主要解释昆虫物种间的生殖隔离机制。该学说认为不同物种的雌雄外生殖器结构如同锁与钥匙般严格匹配,这种机械性结构差异是防止种间杂交的重要隔离机制。该理论至今仍是昆虫分类学的重要依据,被称作"判定物种的最后诉庭"。
1894年由费舍尔(Fisher)提出,用于解释酶与底物的特异性结合:
在汉语语境中,"锁钥"常被引申为关键要素或战略要地(如"北门锁钥"),但此属于词语的比喻用法,与学术理论无关。
建议需要深入了解的用户可查阅《昆虫分类学》教材或《生物化学》酶作用机制章节。
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