Ферменты, адаптация индукция

Процесс адаптации есть, в самом широком смысле, процесс обучаемости. В гл. 12 хемотаксис бактерий описан как модель восприятия и поведения. В ряду других умственных свойств этих одноклеточных организмов стоит их способность к обучению при индукции подходящего фермента бактерия может научиться расти в специфической среде при индукции соответствующего рецептора бактерия может выучиться передвигаться в область высокой концентрации рибозы, а не в область высокой концентрации галактозы, как прежде. Хотя при этом не задействована нервная система, описание исследований Адлера и Кошланда по восприятию и процессингу сигнала в хемотаксических бактериях и их интерпретация могут составить целый интересный раздел нейробиологии. [c.336]

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]

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]

Во многих случаях трансформация или потребление токсичного соединения микроорганизмами начинается лишь при снижении его концентрации вследствие рассеивания или абиотических процессов, либо после адаптации микроорганизмов к его потреблению. Адаптация микроорганизмов к ксенобиотикам происходит в результате падения скорости поступления субстрата-яда в клетку вследствие изменения проницаемости и состава клеточных мембран увеличения скорости синтеза фосфолипидов использования активной системы транспорта для удаления соединений из клетки связывания активными биологическими соединениями клетки в нетоксичные производные изменения или утраты чувствительного звена обмена потери ферментов, катализирующих превращение исходного соединения или промежуточных продуктов подготовительного метаболизма в стойкие токсические соединения индукции ферментов, нечувствительных или менее чувствительных к данному соединению. [c.360]

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]

Во всех рассмотренных до сих пор ферментных системах, включая системы изоферментов и аллоферментов, изменение функциональных характеристик было связано с изменениями в первичной структуре ферментов. Для осуществления таких изменений требуется очень много времени. Для генетического изменения, разумеется, нужна как минимум одна генерация, а чаще — весьма большое число генераций. Даже процесс индукции нового фермента во время температурной акклимации, по-видимому, отнимает не менее одной или двух недель. Таким образом, для того чтобы образование новых вариантов того или иного фермента могло играть какую-то роль в немедленной компенсации температурных эффектов, необходимо наличие механизмов, которые позволяли бы животному приобретать нужные варианты намного быстрее, чем это происходит при адаптации к более медленным и постепенным изменениям температуры. [c.285]

Приведенное объяснение справедливо но отношению и к другим примерам индукции. Один из них — синтез фермента пени-циллиназы, расщепляющего пенициллин некоторыми пенициллиноустойчивыми штаммами бактерий, — представляет собой способ защиты клеток против яда. Образование ненициллипазы происходит всегда в присутствии пенициллина. Считалось, что это также пример адаптации и адаптивного синтеза. [c.481]

На процессы биосинтеза ферментов на генетическом уровне, кроме субстратов, влияют многие метаболиты и гормоны. В индукции адаптивного синтеза белка при мышечной деятельности и тренировке большую роль играет дефицит АТФ и креатинфосфата, а также такие гормоны, как глюкокортикостероиды, тироксин, инсулин, соматотропин и андрогены, которым свойственно приспособительное анаболическое действие. Как показано в работах A.A. Виру и др., регуляторное воздействие этих гормонов на активность генома и процессы синтеза белка лежит в основе обеспечения перехода срочных адаптивных реакций в организме спортсмена в долговременную адаптацию. [c.272]

Гипотеза о том, что феноксиуксусные кислоты разлагаются с образованием соответствующих фенолов, впервые высказана Одесом [80]. Разложение 2,4-дихлорфенола в почве, содержащей активную микрофлору, метаболизирующую 2,4-Д, проходит без скрытого периода, в то время как в почве, прежде никогда не обрабатывавшейся 2, 4-Д, разложению 2,4-дихлорфенола предшествует длительный скрытый период. Согласно гипотезе последовательной индукции Стейньера [111] (или гипотезе об одновременной адаптации), это означает, что 2, 4-дихлорфенол — промежуточный продукт метаболизма 2,4-Д почвенными микроорганизмами. Дальнейшие работы по изучению последовательной индукции ферментов в штамме A hromoba ter показали, что 2,4-Д разлагается с образованием [c.35]

Вторая теория, предполагающая ферментативную адаптацию некоторых чувствительных видов микроорганизмов, совпадает с точкой зрения Кона и Моно [80] об индукции ферментов в микроорганизмах. Уокер и Ньюман [81] критикуют эту теорию, исходя из того, что расцвет активных популяций должен прекратиться после полной инактивации гербицидного субстрата и что при последующих внесениях гербицида вновь должна наблюдаться скрытая фаза, в то время как, согласно Керни [14], мутанты обычно сохраняют свою активность и в отсутствие гербицидного субстрата [14]. В пользу теории индукции ферментов (или теории ферментативной адаптации) свидетельствует то, что чистые культуры быстро теряют свою способность метаболизировать определенные гербициды при получении менее сложного субстрата, например глюкозы [54]. Кроме того, теорию адаптации подтверждают результаты последних работ с чистыми культурами микроорганизмов (65, 82]. [c.221]

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]

Если клетки Е. соИ посеять на среду, содержащую глюкозу как источник углерода, бактерии сразу же начинают его усваивать и активно делиться. Если же поместить их на среду с й-галакто-зидом — лактозой, то после некоторого периода адаптации к этому сахару бактерии начнут его усваивать и делиться. За этот период происходит индукция сразу трех ферментов -галактозида-зы, которая расщепляет лактозу на галактозу и глюкозу, галакто-зидпермеазы, транспортирующей галактозиды в клетку, и транс-ацетилазы, не участвующей в метаболизме лактозы. Изучение генетического контроля усвоения лактозы позволило Ф. Жакобу и Ж. Moho (1961) сформулировать теорию оперона — основной [c.415]

Как было рассмотрено выше, микробиологическая кинетика дает молекулярное толкование периодам индукции на кривых роста. Это может быть адаптационный процесс, связанный с созданием инструмента — ферментов, способных трансформировать основной субстрат, либо трансформация пресубстрата в субстрат, либо развернутое во времени исчезновение ингибитора роста. Очевидно, что для кинетики роста численности человечества период индукции связан с адаптационным процессом. Происходила достаточно медленная адаптация человека к окружающей среде с созданием необходимых инструментов и методов, обеспечивающих дальнейшее развитие популяции. Точно так же, как микроорганизмы в процессе роста изыскивают и модифицируют аппарат трансформации окружающей среды, так и человечество в течение сотен веков разрабатывало основы, позволявшие создать аппарат трансформации среды, адекватной популяционным задачам человечества. [c.681]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология