Векторные ферменты

Схема эта гипотетична, так как канальные белки до сих пор не выделены и не исследованы. Тем не менее эта схема согласуется с опытными фактами. Ионный канал можно трактовать как своего рода векторный фермент , катализирующий перенос иона. Активность этого фермента регулируется электрическим полем. [c.379]

Долгосрочный механизм регулирования активности мембранных ферментов реализуется за счет белоксинтезирующей системы клетки и заключается в поддержании оптимального соотношения между скоростью биосинтеза и распада этих ферментов. Он направлен на обеспечение биогенеза необходимого количества функционально активных молекул и олигомерных комплексов векторных ферментов, приходящихся на единицу площади поверхности мембраны. Долгосрочный механизм связан с действием различных гормонов, вторичных мессенджеров и других факторов на плазматическую мембрану клетки. [c.95]

Pue. 25. Схема процессов регуляции активности векторных ферментов биомембран (А. В. Кравцов, И. Р. Алексеенко, 1990) [c.96]

Что понимают под краткосрочной и долгосрочной регуляцией активности векторных ферментов биомембран [c.101]

Липиды в биологических мембранах выполняют множество функций. Они не просто образуют барьер проницаемости для различных веществ, но и сами принимают участие в транспорте. Липиды играют фундаментальную роль в регуляции метаболизма клетки, в передаче информации, передаче и хранении энергии, являясь одновременно строительным материалом мембран, и определяют активность мембранно-связанных ферментов, обеспечивают их вектор-ность. Так, аденилатциклаза и рецепторный участок гормона образуют векторную систему. Векторными ферментами являются N3+, К+ — АТФ-аза плазматической мембраны и Са + — АТФ-аза саркоплазматического ретикулума они полностью теряют активность при удалении липидов. Это свидетельствует о создании определенного гидрофобного окружения активных центров ферментов. Фосфолипиды, особенно кардиолипин, играют важную роль в окислительном фосфорилировании. [c.27]

Есть все основания думать, что механорецепция, а также акустическая рецепция связаны с механохимическими процессами. Возможно, что механорецепция связана с механическим воздействием на ионные каналы в мембранах рецепторных клеток, с деформацией этих каналов. Ионные каналы можно трактовать как векторные ферменты , преобразующие входящий ион (субстрат) в выходящий (продукт). [c.415]

Настоящее учебное пособие является дальнейшим развитием и существенным дополнением к разделу Мембранология учебника по биофизике, написанного коллективом авторов кафедры биофизики и биотехнологии Воронежского государственного университета (В. Г. Артюхов, Т. А. Ковалева, В. П. Шмелев, 1994). В нем более детально изложены вопросы, касающиеся структурно-функциональной организации молекулярных компонентов биомембран, в том числе и с точки зрения участия последних в осуществлении процессов клеточного метаболизма (глава 1). Большое внимание уделено рассмотрению проблем передачи информации в клетке и роли биомембран в регулировании активности важнейших ферментов и ферментных систем (на примере адсорбционного механизма регуляции гликолитического комплекса). Представлены современные воззрения о взаимосвязи механизмов интеграции метаболических процессов, нейрогуморальной регуляции функций клеток, путях регулирования векторных ферментов [c.8]

Мембраносвязанные ферменты катализируют реакции, как правило, полностью протекающие по одну сторону биомембраны. Интегральные белки-ферменты присоединяют субстраты на одной стороне мембраны и выделяют продукты на противоположной стороне. Поэтому каталитическая реакция носит векторный (направленный) характер, а сами мембраносвязанные ферменты называют векторными. При этом ограниченная проницаемость мембран обеспечивает разделение компонентов реакции и образование концентрационных градиентов. К векторным ферментам биомембран относят аденилатциклазу (см. раздел 2.1.2), продуктом каталитической реакции которой является сАМР — универсальный регулятор важнейших метаболических процессов в клетке, а также транспортные АТФазы. В табл. 5 представлены сведения о классификации, виде транспортируемых ионов и локализации различных типов АТФаз. [c.35]

Пути регулирования активности векторных ферментов биомембран Одним из наиболее актуальных вопросов современной мембранологии является выяснение принципов и механизмов регуляции векторных ферментов биомембран (в том числе Na% К -АТФазы), выполняющих разнообразные жизненно важные функции не только для отдельных мембранных структур, но и для клетки в целом. Полифункциональный характер Na , К -АТФа-зы (см. раздел 1.2.4), т.е. сочетание в ней метаболической, транспортной и рецепторной функций, определяет существование достаточно сложных механизмов ее регуляции. Кроме того, изучение механизмов функционирования и регулирования транспортных АТФаз на уровне отдельных клеток и субклеточных компонентов актуально не только в теоретическом, но и в практическом аспекте для оценки степени и характера нарушений этих механизмов при некоторых патологических состояниях, связанных с изменением ионного состава среды и накоплением активных форм кислорода (см, главу 3). Рассмотрим основные пути регулирования функциональной активности одного из ключевых [c.91]

Существенное значение для проявления функциональной активности Na" , К+-АТФазы и других векторных ферментов (Са -АТФаза, аденилатциклаза, цитохромоксидаза), состоящих из нескольких субъединиц, имеют степень олигомеризации и кооперативные взаимодействия субъединиц или доменов в составе олигомерных молекул, которые находятся под контролем внутренних и внешних факторов. Все вышеперечисленные регуляторные звенья, а именно взаимодействие физиологических лигандов со специфическими центрами связывания индуцируемые лигандами взаимодействия доменов внутри субъединиц, отдельных субъединиц, протомеров, олигомерных комплексов модуляторные эффекты липидного матрикса — лежат в основе краткосрочной (быстрой) или оперативной регуляции активности векторных ферментов биомембран при изменении функционального состояния клетки. Этот механизм реализуется за счет электростатических, гидрофобных, ван-дер-ваальсовых взаимодействий, [c.94]

Биосинтез векторных ферментов биомембран на начальных стадиях происходит аналогично синтезу большинства белков эукариотических клеток, однако имеет и ряд особенностей. Так, мембранные белки синтезируются, как правило, в виде неактивных форм (проферментов), которые с помощью селективного протео-лиза превращаются в активные формы в ходе посттрансляцион-ной модификации. Вероятно, биосинтез различных субъединиц олигомерных молекул мембранных белков происходит на разных мРНК в шероховатой (гранулярной) эндоплазматической сети. Полагают, что эффективность синтеза мембранных белков значительно повышается за счет объединения отдельных рибосом в полисомы. Однако более детальные исследования, касающиеся выявления важных аспектов биогенеза мембранных белков, остаются не выясненными до настоящего времени. [c.95]

Краткосрочный и долгосрочный механизмы регулирования активности мембранных ферментов в реальных условиях in vivo дополняются многочисленными компонентами функциональным сопряжением одного фермента с другими, наличием каскадных механизмов регуляции, модуляцией активности белков мембран в результате воздействия физических агентов. В целом процесс регулирования функционирования векторных белков-ферментов биомембран рассматривается как сложное-вза-имодействие подсистем универсального регуляторного механизма, обеспечивающее структурно-функциональную интеграцию компонентов мембран и поддержание клеточного гомеостаза (рис. 25). Универсальность основных регуляторных механизмов векторных ферментов биомембран обусловлена сходством их [c.95]

Такие различия в ответной реакции двух мембранных белков на воздействие физико-химических факторов (УФ-излучение, действие фосфолипаз) связаны с различиями в их локализации на мембране, в расположении их активных центров, в характере взаимодействия с ближайшими липидными молекулами и их химическим строением. Однако экспериментальные данные, касаюш иеся возможности модуляции фоточувствительности мембранных ферментов, — Na" ", К+-АТФазы и ацетилхолинэстеразы, возможно, взаиморегулируемых субстратами их реакций, свидетельствуют в пользу представлений об обп] ности основных регуляторных механизмов функционирования для многих векторных ферментов биомембран. [c.172]

Классификация, структура, функции и локализация мембранных йвлков. Структурно-функциональная организация мембранного каркаса эритроцитарной клетки. Характеристика основных белков эритроцитарной мембраны спектрина, актина, белка полосы 3, гликофоринов и др. Понятие о векторных ферментах биомембран. Структура, функциональные и некоторые физикохимические свойства интегральных мембранных белков на примере Ма" , К" -АТФазы и ацетилхолинэстеразы. [c.282]

Участие компонентов биомембран в осуществлении и регулировании метаболических процессов в клетке. Общая характеристика процессов передачи информации в клетке. Понятие о первичных и вторичных мессенджерах. Классификация, особенности структурно-функциональной организации мембранных белков-рецепторов. Характеристика аденилатциклазного и фосфо-инозитидного пути передачи сигнала в клетку. Роль ионов в осуществлении метаболических процессов с участием мембран. Адсорбционный тип регуляции метаболизма. Понятие о метаболоне, физиологическое значение его образования. Пространствен-но-структурная организация ферментных систем клетки (на примере гликолитического комплекса и цикла Кребса), Экспериментальные исследования взаимодействия ферментов гликолиза с различными структурными компонентами клетки. Модели структуры гликолитического комплекса в скелетных мышцах и на внутренней поверхности мембран эритроцитов. Эстафетный механизм работы ферментов в клетке. Механизмы регулирования функциональной активности векторных ферментов биомембран. Пути нейрогуморальной регуляции функций клеток. [c.284]

Непроницаемость фосфолипидного бислоя для большинства соединений создает условия для векторных процессов. Векторный характер имеют транспорт веществ и передача сигналов из внешней среды в цитоплазму. Само расположение ферментов в липидной фазе мембраны весьма существенно для их активности. Таким образом, благодаря упорядоченности и векторности ферментов и транспортных механизмов осуществляется мембранная координация множества биохимических реакций, протекающих в клетке. [c.18]