Ферменты индуцибельные

Рис. 16.2. Время появления индуцибельных ферментов при разных типах индукции. А. Строго последовательная индукция. Б. Полностью координированная индукция. В. Последовательная индукция координированно регулируемых групп ферментов. В нулевое время к клеткам, выросшим в условиях, не вызывавших индукции, добавляли индуцирующий субстрат.

Кроме этого в бактериальных клетках имеются ферменты, количества которых могут резко меняться в зависимости от состава питательных веществ среды. Это происходит в результате того, что гены, детерминирующие эти ферменты, включаются или выключаются по мере надобности. Их называют индуцибельны-м и. При отсутствии в среде субстратов этих ферментов последние содержатся в клетке в следовых количествах. Если в среду добавить вещество, служащее субстратом определенного фермента, происходит быстрый синтез этого фермента в клетке, т.е. имеет место индукция синтеза фермента. Если же в питательной среде в готовом виде содержится вещество, являющееся конечным продуктом какого-либо биосинтетического пути, происходит быстрое прекращение синтеза ферментов этого пути. Это явление получило название репрессии конечным продуктом. Ферменты, синтез которых подавляется конечным продуктом, могут быть дерепрессированы, т. е. скорость их синтеза превысит обычную, если концентрация конечного продукта упадет до очень низкого уровня. Дерепрессия этих ферментов аналогична явлению индукции. [c.118]

Пластичность метаболизма. У высших растений и животных изменения обмена веществ относительно жестко ограничены имеющимся набором ферментов в процессе индивидуального развития состав ферментов у них, конечно, меняется, однако при перемене условий внешней среды такие изменения весьма незначительны. Микроорганизмы отличаются несравнимо большей гибкостью. Для бактерий высокая способность к адаптации (приспособлению) совершенно необходима. Это определяется их малыми размерами. В клетке микрококка найдется место только для нескольких сотен тысяч белковых молекул. Поэтому ненужные в данное время ферменты не могут содержаться про запас. Некоторые ферменты, служащие для переработки питательных веществ, синтезируются только тогда, когда соответствующее вещество появляется вблизи клетки. Такие индуцибельные ферменты могут составлять до 10% общего белка, содержащегося в клетке. Таким образом, клеточные регуляторные механизмы у микробов играют существенно большую роль и проявляются более отчетливо, чем у других живых существ. [c.20]

Индуцибельный фермент. Фермент, который не вырабатывается клеткой (т. е. его синтез подавлен) до тех пор, пока его синтез не индуцируется своим субстратом или другим близкородственным соединением. [c.1011]

Прежде всего, все эти ферменты индуцибельны, причем индукция носит последовательный характер, т. е. добавление вещества А индуцирует синтез ферментов а, бит. д., и только с появлением промежуточных продуктов, нанример D ч Е, может быть индуцирован синтез ферментов я е. Более тщательное изучение этого процесса показывает, что все ферменты данной метаболической последовательности кодируются тремя оперонами, которые мы обозначим через /, II и III. Оперон / кодирует синтез ферментов а, Ъ и с он индуцируется первым субстратом — соединением А — и репрессируется промежуточным продуктом — соединением D, накапливающимся в результате работы оперона, а также продуктами, образующимися на более поздних стадиях, — соединениями Е ж I. Оперон II кодирует фермент d он индуцируется соединением D и репрессируется соединениями Е ж I. Наконец, оперон III соответствует ферментам е и /, а также, вероятно, остальным ферментам он индуцируется соединением Е и репрессируется только одним соединением /. [c.536]

Вещества, индуцирующие синтез индуцибельных ферментов, но не являющиеся для них субстратами, а потому остающиеся в исходном виде. [c.554]

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]

В то время как ферменты главных метаболических путей всегда присутствуют в клетках, растущих, например, на таких субстратах, как глюкоза, ферменты вспомогательных циклов могут быть индуцибельными. При росте на средах с глюкозой содержание этих ферментов в клетках очень невелико, и часто их с трудом удается выявить. Этот минимальный уровень ферментативной активности называют основным уровнем. Лишь после переноса клеток в питательную среду, содержащую в качестве единственного источника энергии и углерода ацетат или глиоксилат, индуцируется синтез соответствующих ферментов. При полной индукции содержание таких ферментов может в 100 и более раз превышать основной уровень. Определяя их активность до и после [c.252]

H.-типичные индуцибельные ферменты (см. Регуляторы ферментов), синтез к-рых инищшруется в присут. нитратов. Широко распространены у микроорганизмов, грибов, водорослей и высших растений. [c.256]

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]

Различают индуцибельные и репрессибельные опероны. Опероны, управляющие катаболизмом лактозы, галактозы и арабинозы, являются индуцибельными, т. е. максимальная частота их транскрипции достигается только тогда, когда в питательной среде присутствует внешний эффектор-лактоза, галактоза или арабиноза. Внешние эффекторы называют также внешними индукторами. Синтез ферментов индуцибельных оперонов включается посредством индукции. Наоборот, опероны, управляющие синтезом аргинина, гистидина или триптофана, являются ре-ирессибельными, т.е. максимальная частота транскрипции достигается только при отсутствии в клетке соответствующих низкомолекулярных эффекторов-аргинина, гистидина и триптофана (или в том случае, если их концентрация ниже критического порогового уровня). [c.482]

Многие чужеродные вещества, попадая в организм, влияют на синтез или активность микросомальных монооксигеназ. Большинство из них являются индуцибельными ферментами, которые регулируются эндогенными метаболитами. Вместе с тем имеется большое число ксенобиотиков, вызывающих индукцию их синтеза. Эффект особенно важен при действии фармакологически активных веществ на такие ферменты, как цитохром Р-450. Некоторые из этих препаратов представлены в табл. 32.2. [c.518]

Изменение количества ферментов в клетках осуществляется путем индукции или репрессии генов, а также его протеолитической деградации в клетке. Ферменты, которые присутствуют в клетке в относительно постоянном количестве, называются конституитивны-ми. Ферменты, количество которых резко изменяется в зависимости от метаболической ситуации, называются адаптивными, или инду-цибельными. Индуцибельные ферменты и их изоформы чувствительны к протеолизу. [c.375]

Многие бактерии могут расти, используя большое число различных субстратов. Это означает, что они способны синтезировать все ферменты, необходимые для превращения этих субстратов, т.е. имеют соответствующие структурные гены. Если в питательной среде содержится только один субстрат, то в клетках образуются ферменты, необходимые для расщепления (катаболизма) именно этого субстрата. Соответственно говорят об индукции ферментов, индуцирующем субстрате и индуцируемых (индуцибельных) ферментах. Для синтеза большинства ферментов, участвующих в катаболизме субстратов, требуется индукция. [c.474]

Индукция синтеза ферментов. В большинстве случаев регуляция путем индукции характерна для катаболических путей, где в качестве индукторов выступают обычно субстраты этих путей. Классический пример индуцибельного фермента — 3-галактозидаза Е. oli. Оказалось, что если клетки Е. соИ выращивать в среде, содержащей глюкозу, то они не могут использовать лактозу. Если такие клетки поместить в среду, где лактоза— единственный источник углерода, после некоторого периода в них происходит ин- [c.120]

Диоксигеназы [уравнение (10-45)]. Этот фермент был предметом интенсивных исследований, что объясняется его индуцибельностью в тканях животных, а также тем обстоятельством, что он подвержен гормональной регуляции. Индуцирующими агентами служат как триптофан, так и глюкокортикоиды [17, 142]. [c.157]

Ферменты другой группы, известные как индуцибельные, часто синтезируются лишь в следовых количествах. Однако если клетки выращивают в присутствии веществ, являющихся субстратами для этих ферментов, то последние продуцируются в гораздо больших количествах. Так, при культивировании Е. ali в присутствии лактозы образуется ряд ферментов, участвующих в катаболизме этого дисахарида. Обычно же синтез ферментов деградации лактозы по- [c.462]

Катаболитная репрессия ia -onepona. Если в питательной среде для Es heri hia oli содержатся лактоза и глюкоза, синтез ферментов /ас-оперона подавляется (см. рис. 16.6 и 16.7). Такое действие глюкозы обусловлено тем, что в ее присутствии внутриклеточная концентрация сАМР остается низкой. Глюкоза (так же как фруктоза и глюкозо-6-фое-фат) репрессирует и другие индуцибельные пути катаболизма (расщепление арабинозы, галактозы, сорбитола, глицерола и др.). [c.483]

Мутанты, конститутивно образующие катаболические ферменты. Накопительные культуры такого рода мутантов можно получить путем частой смены субстратов. Если клетки конститутивно образуют ферменты, необходимые для использования субстрата А, то после переноса клеточной популяции с субстрата В на субстрат А они точас начинают расти с максимальной скоростью клеткам же индуцибельного дикого типа для достижения максимальной скорости роста необходима определенная лаг-фаза (чтобы синтезировать ферменты для роста на субстрате А). После ряда генераций клетки снова переносят на среду с субстратом В и дают им расти до тех пор, пока ферменты, участвующие в использовании субстрата А, не будут достаточно сильно разбавлены . После многократного повторения такой процедуры конститутивные мутанты сильно обгоняют в росте клетки дикого типа с индуцибельными ферментами. Таким путем были выделены, например, мутанты Е. соН, конститутивно образующие ферменты, необходимые для использования Лактозы. В других методах отбора пользуются таким приемом, как подавление индукции при помощи структурных аналогов субстрата. Метилтио алактозид может, например, подавить у Es heri hia oli индукцию й(а/ Оперона, вызываемую галактозой. [c.498]

Мутации оператора. Первоначально оператор определяли как локус, мутации в котором (0 ) приводят к конститутивному синтезу всех ферментов даннодю оперона. Мутации 0 фенотипически эквивалентны мутациям i в том смысле, что в отсутствие внешнего индуктора они обусловливают некоторое повышение уровня всех ферментов оперона. Их можно, однако, отличить от мутаций i по следующим четырем признакам 1) мутации 0 локализуются на одном из концов оперона, тогда как мутации i локализуются вне оперона 2) диплоиды 0 /0 конститутивны, тогда как диплоиды индуцибельны 3) мутация 0 затрагивает только гены одной и той же хромосомы (г ис-конфигурация) диплоид конститу- [c.538]

Опероны относят к индуцибельным или репресси-бельным, согласно природе их ответа на малые молекулы, регулирующие их выражение. Подобно тому как бактерия получает преимущество благодаря способности индуцировать ряд ферментов только после добавления индуцирующего субстрата, который они метаболизи-руют, может оказаться полезной и ее способность репрессировать ферменты, способные синтезировать какое-то [c.189]

Пр имер 1. У одного штамма Е. соИ фермент глутаматдекар-боксилаза является индуцибельным при 37°С, но частично конститутивным при 30 °С. Это означает, что при более высокой температуре возникает необходимость в индукции фермента путем активации гена, тогда как при более низкой температуре ген, кодирующий этот фермент, все время остается, по крайней мере частично, включенным . [c.227]

Известно, что ген А кодирует диффундирующий продукт, регулирующий синтез фермента X, а гены Р и S- o-ответственно промотор и регулятор, контролирующие ген X. Заполните таблицу и предскажите характер продукции фермента X-индуцибельный, неиндуци-бельный или конститутивный. [c.204]

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]

Управление синтезом ферментов. Ферменты, синтезирующиеся независимо от условий выращивания микроорганизма, называются конститутивными (например, ферменты утилизации глюкозы), а синтезирующиеся при наличии определенного доступного субстрата — индуцибельными (ферменты утилизации лактозы у Е. соН, ферменты деградации аминоароматических соединений у Pseudomonas). [c.234]

У гщ<5а. Aspergillus регуляторный ген НР, очевидно, вообще не дает репрессора, а наоборот регулирует образование какого-то положительно влияющего генного продукта, который, активируясь нитратом, инициирует синтез мРНК. Исследователи считают, что такого рода механизм имеется и у высших растений, НР которых известна как индуцибельный фермент (Ленинджер, 1985 Страйер, 1985). [c.389]

Регуляция синтеза ДНК. Определенную роль играет фермент ти-мидинкиназа — индуцибельный фермент, индукция которого возможна только во время короткого периода интерфазы, незадолго до начала репликации ДНК. Вне этого промежутка времени фермент заблокирован. Ученые считают, что ген для тимидинкиназы имеет временную регуляцию. Это же касается и ДНК-полимеразы, которая активируется почти одновременно с тимидинкиназой. Тиминдинкиназа (тимидин -> ТМФ) — фермент, необходимый для образования ТТФ, участвует в репликации ДНК. Как участник указанного пути обмена фермент включается в регуляцию процессов ядерного и клеточного деления. [c.394]

В первой и во второй строчках представлены концентрации этих двух ферментов в присутствии и в отсутствие индуктора у гаплоидных бактерий с индуцибельным (La l+, Z , А+) и конститутивным (La l , Z+, А+) фенотипами. Видно, что добавление индуктора к клеткам индуцибель-ного штамма приводит к повышению копцептрации галактозидазы более чем в 1000 раз, а ацетилтрансферазы—более чем в 100 раз, тогда как в клетках конститутивного штамма оба фермента присутствуют в высокой концентрации без всякого индуктора. Данные третьей строчки подтверждают вывод, сделанный при изучении короткоживущих зигот (фиг. 239), о 31 [c.483]

Изучение адаптивного образования ферментов Е. соИ, отвечающих за усвоение других углеводов, показало, что выражение генов, определяющих эти ферменты, также можно объяснить на основании концепции оперона. Так, например, индуцирующее действие галактозы на три тесно сцепленных гена, кодирующих три фермента, необходимых для превращения галактозы в глюкозу, по-видимому, заключается в нейтрализации соответствующего репрессора. Существуют также индуцибельные оперо-ны генов, ответственных за усвоение сахаров арабинозы, мальтозы и рам [c.485]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология