Ферменты, адаптация количества

Механизм, регулирующий синтез ферментов, называется репрессией. Это — подавление синтеза их под влиянием избыточно- го количества продукта реакции, который, накопившись в системе и действуя в цепи отрицательной обратной связи, служит сигналом о прекращении синтеза ферментов, которые теперь клетке не нужны. Во многих случаях регуляция может осуществляться и по принципу положительной обратной связи, т. е. клетка реагирует на сигналы, не только тормозящие, но и наоборот, стимулирующие образование требуемого набора ферментов. В частности, это происходит тогда, когда в среде появляются компоненты, которые клетка должна разрушить до соединений, нужных для ее роста. В подобных случаях раньше говорили об адаптации или образовании адаптивных ферментов. Усиление биосинтеза ферментов иначе называют индукцией. [c.89]

Адаптация к высокой солености путем выработки больших количеств Na+K -АТФазы. В некоторых случаях солевая адаптация в природных условиях требует не качественного изменения транспортной функции (как, например, у лососей), а выполнения прежней работы в большем объеме. В таких случаях пет необходимости вырабатывать новые варианты транспортной системы достаточно будет просто изменить количество уже имеющегося фермента, чтобы могло совершаться больше работы в единицу времени. Интересным примером адаптации такого типа может служить носовая солевая железа птиц. [c.159]

В, С и В. Термин адаптация уже с давних пор имеет совершенно оиределенный биологический смысл, обозначая такие изменения структуры или функции, которые улучшают приспособленность клетки к новым условиям. Правда, индукцию ферментов можно вызвать и соединениями, не являющимися метаболитами, и в этом случае приспособляемость организма ухудшается, поскольку синтезируются белки, в которых клетка в данный момент не нуждается. Тем не менее, несмотря на эти исключения, у бактерий, как правило, в значительных количествах синтезируются только те ферменты, которые клетка использует для расщепления соответствующего метаболита. Поскольку в результате клетка оказывается более приспособленной к новому окружению, нам кажется, что термин одновременная адаптация адекватно описывает метод, изучающий эту ферментативную перестройку. [c.31]

Поскольку все биохимические процессы проходят при участии ферментов, то при поступлении органических веществ иного химического состава и строения жизнедеятельность микроорганизмов из-за токсичного действия может полностью нарушаться или же в течение некоторого времени происходит приспособление (адаптация) микроорганизмов к изменившимся условиям. Следствием этого является выработка новых ферментов, под действием которых начинает разлагаться новый вид органического загрязнения. В зависимости от химической природы загрязнения, его концентрации, количества микроорганизмов, скорости их размножения и других внешних факторов период адаптации может длиться от нескольких дней до нескольких месяцев. [c.259]

Сродство фермента к субстрату как адаптация к ограниченному количеству внутриклеточной воды [c.118]

Процессы адаптации организма к физическим нагрузкам взаимосвязаны с совершенствованием различных механизмов регуляции активности ферментов. При срочной адаптации к физическим нагрузкам изменяется активность уже существующих ферментов. При долговременной адаптации в организме усиливаются процессы синтеза белка, что приводит к увеличению количества ферментов. Такие изменения повышают адаптационные возможности обмена веществ. Благодаря регулируемости активности ферментов можно осуществлять коррекцию отдельных звеньев обмена веществ в организме, что является актуальной проблемой медицины и спорта. [c.96]

Скорость обмена веществ в организме человека определяется наследственными факторами и регулируется разными регуляторными системами. Выделяют три основные системы регуляции обмена веществ внутриклеточную (авторегуляция), гормональную и нервную (рис. 103). Под их воздействием изменяется количество и активность ферментов, коферментов, субстратов, что обеспечивает необходимую скорость и направленность биохимических процессов. Эти системы управляют механизмами общей адаптации организма к физическим нагрузкам и другим воздействиям, а также адаптивной перестройкой метаболизма при систематическом воздействии физических нагрузок (тренировке). [c.268]

Каждый механизм энергообразования имеет определенные резервы, которые раскрываются или развиваются в процессе адаптации к специфической физической тренировке. Аэробная производительность спортсменов, специализирующихся в видах спорта на выносливость, зависит от адаптационных изменений мощности и емкости аэробного механизма энергообеспечения мышечной деятельности. Емкость аэробного механизма, которая в значительной степени определяется запасами гликогена в скелетных мышцах и печени, а также уровнем утилизации О2 мышцами, существенно повышается уже в течение 1,5—2 месяцев тренировки на выносливость (рис. 132). Мощность аэробного механизма, которая зависит от МПК и активности окислительных ферментов, также увеличивается в процессе адаптации к мышечной деятельности через 2—3 месяца тренировки. Значительно повышается активность окислительных ферментов (табл. 24). Более медленно происходит увеличение емкости капилляров и доставка кислорода в мышцы. Увеличивается количество гемоглобина в крови и миоглобина в мышцах, количество, величина и плотность митохондрий, что повышает способность мышц утилизировать кислород и осуществлять аэробный ресинтез АТФ. В таких условиях повышается способность тренированных мышц окислять пировиноградную кислоту, что предотвращает накопление молочной кислоты, а также усиливает окисление жиров. Это обеспечивает более эффективное выполнение длительной работы. [c.323]

Адаптация — длительная саморегуляция обмена веществ, при которой изменяется химический состав и количество ферментов в клетке. [c.486]

Суть данного метода заключается в том, что семена, которые только наклюнулись, намачивают и подсушивают, затем высевают. В результате повышается засухоустойчивость растений и увеличивается их урожайность. Это объясняется адаптацией ростков семян, а затем и взрослого растения к частичному обезвоживанию протопласта в клетках проростков повышаются гидрофильность коллоидов, осмотический потенциал, количество связанной воды, интенсивность обмена веществ, фотосинтеза, активность ферментов. Закаливание, по П. А. Генкелю, воздействует на направленность биохимических процессов и приводит к повышению засухоустойчивости растений. [c.508]

Как ферменты синтеза жирных кислот, так и аце-тил-СоА-карбоксилаза являются адаптивными ферментами количество их возрастает при усиленном питании и уменьшается при голодании, потреблении жира и диабете. Важную роль в индукции биосинтеза этих ферментов играет гормон инсулин. Обусловленная ( номеном адаптации ферментов регуляция липогенеза развивается медленно и проявляется полностью только через несколько дней, усиливая прямое и немедленное действие жирных кислот и таких гормонов, как инсулин и глюкагон. [c.289]

Таким образом, последняя стадия, осуществляемая уже на готовом полисахариде, создает гелеобразующую структуру, а степень ее протекания определяет физико-химические свойства геля. Можно полагать, что, управляя такой циклизацией, водоросли способны к тонкой адаптации своих механических характеристик к конкретным условиям среды. Например, продуцируя или активируя дополнительные количества фермента, катализирующего образование ангидроциклов, организм добивается быстрого повышения степени спирализации и, с.иедовательно, адаптационного изменения свойств геля. [c.169]

Микроорганизмы способны продуцировать большое число разно-образгп>тх по своему действию ферментов, что обусловлено специфическими особенностями их ферментативного аппарата, высокой способностью к размножению и адаптации в различньтх условиях окружающей среды. Используя культуры микроорганизмов, можно гораздо быстрее получить большое количество биологического материала (биомассы) для последующего выделения ферментов. Для питания митфобных клеток могут быть использованы разнообразные продукты и отходы пищевой промышленности (пшеничные и рисовые отруби, картофельная мезга, гречишная шелуха, подсолнечная лузга и т.п.). К недостаткам микробного сырья следует отнести большой объем работы, предшествующий препаративному выделению ферментов (отбор, выращивание и ведение штаммов—продуцентов, подготовка питательных сред, соблюдение условий стерилизации, выращивания, сушки и т.д.). [c.162]

Адаптация к солености путем выработки различных вариантов Na+K -АТФазы. Большая скорость эволюции Na+K -АТФазы указывает на высокую степень ее потенциальной функциональной гибкости , а также на то, что этот фермент испытывает очень сильное давление отбора. В результате обширных исследований Бонтинга и других авторов в настоящее время общепризнано, что Na+K -АТФаза, вероятно, распространена во всем животном царстве. Активность ее наиболее высока в тех тканях, главная функция которых состоит в переносе электролитов, но в меньших количествах она содержится и в большинстве других тканей тела. Хотя этот фермент обычно везде, где он имеется, специфически переносит Na+ и какой-либо противоион, например К", этот процссс обслуживает в разных тканях различные физиологические функции. В нервной ткани он участвует в реполяризации мембраны после проведения имиульса. В почке он постепенно усиливается по направлению к дистальному концу петли Генле и играет роль в реабсорбции Na+ из ультрафильтрата этот процесс создает движущую силу , необходимую для работы иротивоточного механизма концентрирования мочи. В кишечнике же фермент переносит Na+ через кишечную стенку. В улитке — органе, преобразующем звуковые сигналы в нервное возбуждение, — этот фермент ответствен за поддержание больших концентрационных различий между одной камерой, содержащей эндолимфу (внеклеточная жидкость с 12 мМ Na+), и двумя окружающими камерами, которые содержат перилимфу (внеклеточная жидкость с 150 мМ Na+). (Подробнее о функциях АТФазы в различных тканях млекопитающих см. у Бонтинга, 1970.) [c.148]

Классического цикла мочевины у ракообразных, по-видимому, нет. За исключением аргиназы, у них не было обнаружено ни одного из ферментов, обычно связанных с этим циклом. Активность аргиназы довольно высока, и полагают, что этот фермент участвует главным образом в регулировании концентрации аргинина. Но, как мы увидим, он, возможно, играет также важную роль в генерировании мочевины, служащей субстратом для уреазы. В экзоскелете многих ракообразных, так же как и у брюхоногих моллюсков, откладываются значительные количества СаСоз этот процесс активно протекает на протяжении примерно 4 всего цикла линьки, и, следовательно, для его осуществления, возможно, требуются специфические пути адаптации для поддержания условий, способствующих образованию и осаждению карбонатов. [c.201]

Хотя эктотермные эукариоты обладают двумя главными механизмами увеличения концентраций ферментов при адаптации к холоду или уменьшения их при адаптации к теплу, важно уяснить себе, что эти два механизма неравноценны по своим возможностям. Скорость расщепления может влиять только на количества тех ферментов, которые же есть в клетке, тогда как синтез (связанный с транскрипцией и трансляцией новой генетической информации) может вести к появлению новых разновидностей ферментов — обстоятельство, к которому мы еще вернемся. [c.247]

Адаптивные ферменты появляются только под влиянием соответствующего субстрата в результате адаптации в течение определенного периода времени (нескольких поколений), за который бактерии привыкают к соответствующему химическому веществу. В начальный период, пока адаптивные ферменты присутствуют в минимальном (зачаточном) количестве, рост и размножение таких бактерий происходит чрезвычайно медленно. У одних видов и родов бактерий ферментативная адаптация осуществляется относительно быстро Pseudomonas), у других (No ardia) — более длительно. [c.53]

H.H. Яковлевым обобщены возможные пути адаптивного протеиносин-теза в мышцах под влиянием систематической мышечной деятельности (рис. 100). Начало биохимической адаптации связано с повышением активности ряда ферментов и увеличением количества энергетических субстратов. Усиление энергетического обмена ведет к образованию метаболитов — индукторов белкового синтеза на генетическом уровне. Индукторами могут служить АДФ, АМФ, креатин, некоторые аминокислоты, циклический АМФ и др. Повышение активности генома вызывает усиление [c.261]

Спустя много лет после того, как была открыта положительная ферментативная адаптация, т. е. индукция синтеза фермента в присутствии субстрата (или структурного аналога субстрата), выяснилось, что существует также отрицательная ферментативная адаптация, или репрессия ферментов. В этом случае синтез фермента, вместо того чтобы индуцироваться субстратом, угнетается в присутствии продукта реакции, которую он катализирует. Существование репрессии ферментов было впервые установлено в лаборатории Моно в 1953 г., когда было показано, что синтез трипто-фан-синтазы Е. oli — фермента, определяемого генами irpA и irpB, — подавляется в присутствии триптофана. Биологический смысл этого явления так же очевиден, как в случае индукции р-галактозидазы лактозой для клетки было бы чрезвычайно неэкономно синтезировать ферменты, обеспечивающие последний этап биосинтеза триптофана, в то время когда эта аминокислота в достаточном количестве имеется в окружающей среде. В течение последующих нескольких лет было обнаружено много других случаев репрессии ферментов — в основном ферментов, осуществляющих у бактерий синтез аминокислот и гидролиз фосфорилированных органических соединений. [c.486]

Стимуляция нерва приводит также к усилению синтеза катехоламинов. Уровень синтеза норадреналина повышается после острого стресса, но количество тирозин-гидроксилазы остается неизменным, хотя ее активность становится выше. Поскольку тирозин-гидроксилаза служит субстратом сАМР-зависимой протеинкиназы, вполне возможно, что такая активация сводится к фосфорилированию фермента. Длительный стресс, сопровождающийся хроническим повышением активности симпатических нервов, приводит к индукции (увеличению количества) тирозин-гидроксилазы. Имеются данные и об аналогичной индукции ДБГ. Индукция этих ферментов биосинтеза катехоламинов служит средством адаптации к физиологическому стрессу и зависит от нервных (при индукции тирозин-гидроксилазы и ДБГ) и эндокринных (при индукции ФЫМТ) факторов. [c.225]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология