Конститутивные ферменты

Все описанные выше типы репарации катализируются конститутивными ферментами, присутствующими в клетках в постоянных количествах. Кроме того, существует репарация, осуществляемая индуцибельными ферментами, так называемая SOS-репарация. Этот механизм включается для спасения клетки в условиях, когда нарушения ДНК реально угрожают ее жизнеспособности. Во-первых, при этом снижается скорость репликации, что делает процесс репарации более эффективным во-вторых, блокируется деление клеток [c.454]

Блестящие исследования путей бактериальной деструкции АБС и осуществляющих ее ферментов провел Виллетс с сотр. [520—524]. Автор обнаружил у бактерий, способных к р-окисле-нию, зависимую от НАД оксигеназу смешанной функции. Это конститутивный фермент, который окисляет АБС благодаря довольно широкой субстратной специфичности. В клетках бактерий— деструкторов АБС — содержатся также ключевые ферменты классического пути р-окисления, а именно ацил-СоА-синтетаза, ацил-СоА-дегидрогеназа и р-оксиацил-СоА-дегидро- [c.164]

Мутанты с дефектами регуляторной области оперона называются регуляторными, их функция — биосинтез конститутивных ферментов. [c.39]

В клетках прокариот и эукариот имеются ферменты, концентрация которых не требует добавления индуктора это так называемые конститутивные ферменты. Количество фермента в клетке зависит от наличия продукта реакции, катализируемой данным ферментом, причем продукт реакции вызывает торможение синтеза фермента в результате репрессии (см. далее). [c.153]

В 1961 г. Жакоб и Моно провели ряд экспериментов, желая понять природу индукции синтеза ферментов у Е. соИ. Полагают, что в клетках этой бактерии синтезируется около 800 ферментов. Синтез некоторых из них происходит непрерывно, и их называют конститутивными ферментами другие же образуются только в присутствии надлежащего индуктора, который может и не быгь субстратом данного фермента. Такие ферменты, примером которьгх служит р-галактозидаза, называют индуцибельными ферментами. [c.177]

Ферменты, которые осуществляют реакции основного и конструктивного метаболизма, высокоспецифичны и, как правило, конститутивны. Ферменты подготовительного метаболизма относятся в основном к индуктивным ферментам и намного менее специфичны. Это способствует вовлечению в микробные реакции самых разнообразных соединений, в частности и таких, которые ранее в природе не встречались. [c.146]

Конститутивные ферменты. Ферменты главных метаболических путей, которые всегда присутствуют в нормальных клетках. [c.1012]

Если ароматический субстрат не окислен до соответствующего уровня, то гидроксилирование всегда предшествует разрыву кольца. Окончательные стадии расщепления кольца включают реакции с низким выходом энергии. Последующее окисление алифатических промежуточных продуктов до двуокиси углерода включает реакции с высоким выходом энергии, которые катализируются конститутивными ферментами организма. [c.217]

Основные механизмы, регулирующие катаболические пути, — индукция синтеза ферментов и катаболитная репрессия. Катаболические пути, в которых функционируют конститутивные ферменты, регулируются большей частью посредством аллостерических воздействий на активность ферментов. Одна из задач катаболических путей — обеспечение клетки энергией. У большинства прокариот возможности генерации энергии намного превышают потребности в ней клетки. Количество АТФ, которое можно синтезировать с помощью имеющихся в клетках аэробных прокариот ферментов гликолитического и дыхательного путей, значительно больше количества АТФ, необходимого для процессов биосинтеза и поддержания жизнедеятельности. Поэтому клетки должны обладать способностью контролировать потребление энергодающих субстратов и, следовательно, выработку клеточной энергии. Основной принцип контроля прост АТФ синтезируется только тогда, когда он необходим. Иными словами, интенсивность энергетических процессов у прокариот регулируется внутриклеточным содержанием АТФ. [c.123]

Каким бы совершенным ни казалось нам разделение на регулируемые (посредством индукции или репрессии) и нерегулируемые (конститутивные) ферменты, оно все же имеет недостатки. Если опероны, образующие конститутивные ферменты, могут действовать без каких бы то ни было ограничений, то не таится ли в этом опасность перепроизводства таких конститутивных ферментов [c.284]

Некоторые биохимики и генетики уже задумывались над этим. Они предполагают (хотя экспериментально это пока не доказано), что синтез конститутивных ферментов в действительности тоже контролируется. При этом, конечно, следует различать такие ферментные цепи, которые работают с малой нагрузкой, и такие., производительность которых весьма высока. [c.284]

Рис. 132. Если в среде присутствуют и глюкоза и лактоза, то размножение клеток начинается сразу же, без латентного периода ферменты для разложения глюкозы имеются всегда (конститутивные ферменты ). После истощения в среде запасов глюкозы должен быть включен лактозный оперон и начат синтез ферментов, необходимых для разложения лактозы поэтому опять-таки имеется латентный период, которому соответствует первое плато на кривой.

Конститутивные ферменты — см. Регуляция метаболических процессов. [c.109]

Конститутивные ферменты постоянно присутствуют в клетках микроорганизмов независимо от субстрата, превращение которого-они катализируют. К таким ферментам, в частности, относятся липазы, карбогидразы, протеи-назы, оксидазы, которые осуществляют катализ основных процессов клеточного обмена. [c.53]

В селекции на базе существующих штаммов важна адаптация микроорганизмов к потреблению биологически устойчивого, ин >гда токсичного органического ксенобиотика. Цель адаптации сводится к изменению специфичности фермента, катализирующего превращения соединения-аналога, иногда - к преодолению токсического действия ксенобиотика или к получению мутантов, содержащих конститутивные ферменты. [c.340]

Регуляция синтеза ферментов на этапе транскрипции основана на том, что считывание бактериальных генов происходит избирательно и скорость образования копий соответствующих иРНК (а отсюда и дальнейшая их трансляция в белки) находится под сложным контрольным механизмом. Скорость синтеза ферментов, определяемая этой стадией, может меняться в разной степени. По данному признаку все ферменты делятся на два класса. Ферменты, синтез которых в растущей клетке происходит с постоянной скоростью в результате постоянного транскрибирования соответствующих генов и, следовательно, они присутствуют в клетке всегда в более или менее постоянной концентрации, называются конститутивными. К ним относятся, например, гликолитические ферменты. Метаболические пути, функционирующие с участием конститутивных ферментов, контролируются посредством других регуляторных воздействий, например аллостерического ингибирования. [c.117]

Из тысяч ферментов, которые растущие микробные клетки способны синтезировать, некоторые образуются постоянно и независимо от состава питательной среды. Примером таких конститутивных ферментов являются ферменты гликолиза, превращающие глюкозу в пируват. [c.14]

Механизм 3. Мп , связанный с Мп , окисляется с помощью марганцевой оксидазы, которая передает электроны на О2 посредством цитохромов. Этот конститутивный фермент свободные ионы Мп " не окисляет. [c.43]

Некоторые ферменты вырабатываются в клетке даже в отсутствие субстрата-индуктора. Это конститутивные ферменты по Карстрёму. Они обнаруживаются в клетках, в которых ген-регулятор находится в неактивном состоянии (белок-репрессор не образуется). В качестве примера можно указать на эндоплазмокоагулазу у ряда грибов. [c.100]

У некоторых бактерий ( lostridium) ксиланаза-конститутивный фермент, у других она образуется в результате индукции ксиланом. При воздействии на ксилан внеклеточной ксиланазы наряду с ксилозой образуются ркже ксилобиоза и более длинные фрагменты. Очевидно, этот фермент воздействует одновременно на многие участки молекулы ксилана. [c.409]

Высев суспензии клеток на среду с неиндуцирующим субстратом. Инкубация и опрыскивание колоний конститутивно используемым субстратом (-Н индикатор + вещества, подавляющие синтез ферментов). Мутанты с конститутивным ферментом немедленно воздействуют на субстрат, и цвет индикатора изменяется [c.452]

НИМ опероном (рис. 123). Имеется здесь и ген-регулятор, вырабатывающий апорепрессор. Параллель с биосинтезом аргинина можно продолжить если налицо имеется коренрессор, то он связывается с апорепрессором с образованием активного голоренрессора, который и здесь выключает ген-оператор, препятствуя передаче генетической информации, заключенной в структурных генах оперона. Отличие состоит в том, что корепрессор образуется при распаде глюкозы. Если в среде достаточно глюкозы, то в большом количестве образуются также корепрессор и активный репрессор, и, следовательно, синтез ферментов, расщепляющих лактозу, будет подавлен (рис. 129). Это очень рационально. В самом деле, зачем клетке в поте лица синтезировать ферменты для усвоения лактозы, если в ее распоряжении в избытке имеется глюкоза, которую она может реализовать с помощью своих конститутивных ферментов — они-то ведь всегда под рукой. [c.282]

Конечно, совсем по-иному должно обстоять дело с конститутивными ферментами, разлагающими глюкозу. Эта ферментная система работает очень интенсивно, и концентрация ферментов должна здесь постоянно поддерживаться на очень высоком уровне. Тем не менее она не бывает слишком высокой. Возможности регуляции здесь следующие. Во-первых, индуктор и корепрессор могут быть родственны друг другу, т. е. либо индуктор возникает из корепрессора (или наоборот), либо индуктор и корепрессор образуются одновременно, на одной предшествующей стадии. Во-вторых, между индуктором и корепрессором может устанавливаться постоянное количественное соотношение (нечто подобное известно в органической химии), которое как раз таково, чтобы отдача информации опероном все время держалась на постоянном (высоком) уровне. Однако все это, собственно говоря, домыслы, лишенные экспериментального подтверждения. Возможно, в действительности все выглядит совершенно иначе. Но одно кажется совершенно ясным наше разделение ферментов на регулируемые и нерегулируемые (конститутивные) не вполне правильно. Лучше было бы говорить о ферментах, концентрация которых стабильно поддерживается на каком-то постоянном, весьма низком (нанример, ферменты биосинтеза коферментов) или высоком уровне (например, ферменты разложения глюкозы), и о ферментах, концентрация которых может сильно варьировать, т. е. быть очень высокой или нулевой в зависимости от требований (синтез аминокислот — регуляция посредством репрессии распад лактозы — регуляция посредством индукции). Поскольку нам важно, чтобы читатель хорошо усвоил принцип регуляции, попробуем кратко резюмировать все то, что мы рассказали. Итак, регуляция осуществляется посредством репрессоров, имеющих двойную (аллостерия) специфичность во-нервых, в отношении генов-операторов, находящихся в геноме, и, во-вторых, в отношении определенных малых молекул (корепрес-соров или индукторов), находящихся в цитоплазме. К. Брэш в своей книге Классическая и молекулярная генетика так хорошо описал все эти механизмы, что лучше всего привести здесь его собственные слова [c.287]

Результат эксперимента был вполне однозначен. Кинетика синтеза отдельных молекул белка, включая и конститутивный фермент, оказалась практически идентичной. Следовательно, все различие в скоростях синтеза белков объясняется разным числом параллельно работающих матриц. Но нельзя думать, что в клетке предсуществует всегда стократный запас матриц и только малая часть их функционирует, большая же часть подавлена. Такое странное предположение привело бы к резкой нехватке рибосом, учитывая, что необходимо обеспечить синтез 1000—2000 разных елков одной клеткой. Поэтому логично предположить, что рибосомы — универсальный аппарат, способный синтезировать любые белки, но направляющий свою синтетическую активность на производство тех или других ферментов под влиянием приказов , получаемых из хромосомы. Подобная точка зрения естественна, но требовала экспериментальных подтверждений. [c.464]

Третий уровень регуляции —генетический контроль, определяющий скорость синтеза ферментов. Скорость метаболического процесса зависит от концентрации активной формы каждого фермента, а она определяется соотношением скоростей синтеза и распада фермента. Скорость синтеза фермента сильно варьирует в зависимости от условий. Ферменты, которые всегда присутствуют в клетке в более или менее постоянных количествах, называются конститутивными. Ферменты, синтезирующиеся в ответ на появление в среде соответствующего субстрата, называются адаптивными, или индуцибельными. Гены, контролирующие синтез адаптивных ферментов, обычно находятся в состоянии репрессии и дерепреСсируются только при наличии индуктора. Иногда происходит репрессия или индукция одновременно целой группы, ферментов, что связано с закодированием этой группы ферментов в ДНК набором последовательно расположенных генов — опероном. Все гены, входящие в состав данного оперона, репрессируются и дерепрессируются одновременно, или координированно. [c.124]

Большинство трансформирующих стероиды ферментов является индуцированным, поскольку в присутствии соответствующих субстратов их активность увеличивается во много раз. Однако во многих случаях культуры микроорганизмов содержат небольшие количества конститутивных ферментов, порядка 1—5% от максимальной активности в при-ч утствии индуктора. Исследование индуцирующей активности различных ч5тероидов показало, в согласии с данными по другим типам ферментов [185], что эта активность не связана с возможностью трансформации данного соединения индуцируемым ферментом. [c.26]

С другой стороны, при гидроксилировании прогестерона urvularia lunata было показано, что культуры, выращенные как в присутствии, так и в отсутствие прогестерона, начинают превращать субстрат немедленно после внесения, т. е. в метаболизме отсутствует лаг-фаза (индукционный период) [142, 144]. Отсюда был сделан вывод, что стероид-гидроксилазы в данном случае являются конститутивными ферментами. По-видимому, характер образования гидроксилирующих ферментов может быть различным у разных видов микроорганизмов. Весьма вероятным представляется также предположение, что большинство микроорганизмов содержат малые количества стероид-гидроксилаз, активность которых резко возрастает при контакте с субстратом, как это имеет место для оксистероид-дегидрогеназ (см. гл. П1, стр. 121). [c.86]

Свойства репрессоров. Репрессор — это аллостериче-ский белок. Репрессоры могут быть неактивными и могут активироваться путем взаимодействия с соответствующим корепрессором, принимая конформацию, позволяющую осуществляться реакции с оператором,— репрессия фермента. Репрессоры могут образовываться и в активной форме. Тогда действие соответствующего индуктора заключается в таком изменении молекул репрессора, при котором разрушается их связь с оператором,— индукция фермента. Г ены ферментов, синтез которых не зависит от регуляции (конститутивные ферменты), вообще не имеют репрессора, или же он биологически неактивен. Выделенные до настоящего времени репрессоры (из бактерий) представляют собой кислые белки с молекулярной массой в пределах 30 ООО... 150 ООО. В клетке одновременно присутствуют приблизительно 5—10 молекул репрессора. Репрессоры связываются только с двухцепочечной спиралью ДНК, но не с одноцепочечной, денатурированной ДНК. До сйх пор до конца не выяснен механизм распознавания репрессором соответствующего оператора. [c.388]

Ферменты, синтезируемые клетками, можно разделить на две группы конститутивные и индуктивные. Конститутивные ферменты образуются постоянно независимо от состава питательной среды. Индуктивные ферменты начинают синтезироваться организмом в больших количествах лишь в присутствии добавленных соединений (субстратов). Например, бактерии кишечной палочки Es heri hia соИ в нормальной среде содержат фермент р-галак-тозидазу, расщепляющий лактозу в виде следов. При переводе же бактерий в среду, содержащую лактозу в качестве единственного источника углерода, синтез этого фермента увеличивается в 10 ООО раз по сравнению с исходным состоянием. Это явление и называется индукцией, а субстрат лактозу называют индуктором. После удаления лактозы синтез р-галактозидазы быстро прекращается. Увеличение ферментов под влиянием индукции их субстратов обнаружен и у животных. Образование ряда ферментов может тормозиться, или, как говорят, подвергнуться репрессии. Репрессия проявляется в результате накопления продуктов деятельности ферментов внутри клетки, когда потребность в них ограничена. [c.292]

Рис. 12.19. Электронпереносящая цепь Р. denirifi ans. Сплошные стрелки обозначают конститутивные ферменты. Штриховые стрелки обозначают адаптивные ферменты, образующиеся только в соответствующих условиях.

В начале нашего века было выяснено, что ферментативные свойства микробов зависят от того, на какой среде они были выращены микробы могут быть настроены ( воспитаны ) на различные условия среды, в которой им приходится расти. Так, в 1900 г. Ф. Динерт обнаружил, что дрожжи получающие в качестве источника углерода и энергии лактозу или галактозу, содержат ферменты галактозного метаболизма и что эти ферменты исчезают, когда в них отпадает необходимость — когда дрожжи переносят в среду, содержащую глюкозу. В 30-х годах X. Карстрём, изучив образование ряда ферментов углеводного метаболизма у бактерий, разделил их на два класса адаптивные ферменты, которые образуются только в присутствии своего субстрата в среде, и конститутивные ферменты, образующиеся независимо от состава среды. [c.476]

В 1938 г. И. Юдкин опубликовал обзор по ферментативной адаптации у микробов, в котором предложил простую модель адаптации, основанную на принципе действия масс. В соответствии с бытовавшими тогда взглядами на механизм синтеза ферментов он предполагал, что ферменты образуются из предшественников, в равновесии с которыми они находятся в клетке. Юдкин считал, что в случае конститутивных ферментов равновесие сдвинуто в сторону фермента ( ), а для адаптивных ферментов — в сторону предшественника (Р). В результате соединения адаптивного фермента со своим субстратом (5) и образования фермент-субстратного комплекса Е — 5 равновесие смещается, что приводит к накоплению фермента. Эта точка зрения иллюстрируется следующим уравнением [c.477]

ДНК-полимераза р является конститутивным ферментом, синтезируемым в клетках всех типов на более или менее одинаковом уровне, не зависимом от их пролиферативной активности. Это самая часто ошибающаяся из всех эукариотических ДНК-полимераз при копировании ДНК ш vitro она делает одну ошибку на каждые 10 — 10 нуклеотидов. По-видимому, существуют какие-то дополнительные факторы, повышающие точность ее работы ш vivo. [c.13]

Состав питательных сред, используемых для выращивания штаммов Е. oli, служащих хорошими источниками триптофаназы, приведен в табл. 10. Среда для выращивания штамма B/It7-A сложнее, чем среда для выращивания штамма Крука, однако преимуществом штамма B7It7-A является относительно высокое содержание в биомассе конститутивного фермента триптофаназы. [c.71]

В клетках растений имеются две категории ферментов. Первая -конститутивные ферменты, это обязательные компоненты растительной клетки. Вторая категория ферментов - адаптивные, которые синтезируются заново или их образование резко усиливается вследствие адаптации растительного организма к условиям окружающей среды. Нитратредуктаза и гидроксиламинредуктаза - пример адаптивных [c.50]

Различают конститутивные и индуцибельные ферменты. К конститутивным ферментам относят ферменты, которые синтезируются клеткой непрерывно, вне зависимости от наличия субстратов в питательной среде. Индуцибельные (адаптивные) ферменты синтезируются бактериальной клеткой только при наличии в среде с> страта данного фермента. Например, р-галактозидаза кишечной палочкой на среде с глюкозой практически не образуется, но ее синтез резко увеличивается при выращивании на среде с лактозой или другим р-га-лактозидозом. [c.45]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология