В химии и биологии активация — это процесс , посредством которого что-либо подготавливается или возбуждается для последующей реакции .
В химии «активация» относится к обратимому переходу молекулы в почти идентичное химическое или физическое состояние, при этом определяющей характеристикой является то, что это результирующее состояние проявляет повышенную склонность подвергаться определенной химической реакции . Таким образом, активация концептуально противоположна защите , при которой результирующее состояние проявляет пониженную склонность подвергаться определенной реакции.
Энергия активации [1] определяет количество свободной энергии, которой должны обладать реагенты ( в дополнение к их энергии покоя), чтобы инициировать их превращение в соответствующие продукты — то есть, чтобы достичь переходного состояния для реакции. Энергия, необходимая для активации, может быть весьма мала, и часто она обеспечивается естественными случайными тепловыми флуктуациями самих молекул (т.е. без каких-либо внешних источников энергии).
Раздел химии, который занимается этой темой, называется химической кинетикой .
В биохимии активация, в частности биоактивация , происходит, 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 пролекарства превращаются в свои активные метаболиты, или отравление протоксинов в настоящие токсины.
Фермент может быть обратимо или необратимо биоактивирован. Основной механизм необратимой биоактивации заключается в том, что часть белка отрезается путем расщепления, производя фермент, который затем остается активным. Основной механизм обратимой биоактивации заключается в представлении субстрата , когда фермент перемещается вблизи своего субстрата. Другая обратимая реакция заключается в том, что кофактор связывается с ферментом, который затем остается активным, пока кофактор связан, и перестает быть активным, когда кофактор удаляется.
В синтезе белка аминокислоты переносятся молекулами транспортной РНК (тРНК) и добавляются к растущей полипептидной цепи на рибосоме . Для того чтобы перенести аминокислоты в рибосому, тРНК должны сначала быть ковалентно связаны с аминокислотой через свой 3' CCA-конец. Это связывание катализируется аминоацил-тРНК-синтетазой и требует молекулы АТФ . Аминокислота, связанная с тРНК, называется аминоацил-тРНК и считается активированной молекулой в трансляции белка. После активации аминоацил-тРНК может перемещаться в рибосому и добавлять аминокислоту к растущей полипептидной цепи. [2]
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 происходят под воздействием различных факторов, включая цитокины , растворимые рецепторы, метаболиты арахидоновой кислоты , стероиды , антагонисты рецепторов , молекулы адгезии , бактериальные и вирусные продукты.
Активация означает открытие ионных каналов , то есть конформационное изменение, которое позволяет ионам проходить.