Метаболизм специфичность

Ферменты являются катализаторами биологических реакций. Их каталитическая эффективность часто совершенно удивительна и в сочетании со специфичностью к субстрату позволяет организму выбрать для данной конкретной молекулы только один единственный путь метаболизма из многочисленных возможных химических реакций, в которые может вступать эта молекула и продукты ее превращений. Специфичность фермента к определенному субстрату может иметь структурную или стереохимическую природу. Структурная специфичность может быть либо достаточно отчетливо выраженной, либо, напротив, она может быть относительно широкой как, например, это показано для гидролитических ферментов пищеварительной системы. Стереоспецифичность является характерной особенностью ферментативно катализируемых реакций, в ко- [c.24]

Пристальное внимание к проблеме получения меченых тритием органических соединений определяется несколькими объективными предпосылками достоинствами трития как радиоактивной метки (удобный период полураспада, высокая молярная радиоактивность и т.д.) наличием в настоящее время методов разделения сложных смесей с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) существенным преимуществом меченых тритием препаратов в исследованиях по лиганд-рецепторному связыванию высокими молярными радиоактивностями практическим отсутствием изотопных эффектов при специфическом связывании с рецепторами, что необходимо для изучения механизма действия биологически активных препаратов частым использованием меченых тритием соединений при фармакокинетических исследованиях для определения органа-мишени, где преимущественно накапливается лекарственный препарат, или скорости выведения этого препарата из живых организмов необходимостью тритиевых соединений для исследования метаболизма, изучения субстратной специфичности ферментов, а также использования их для поиска новых эффективных ингибиторов ферментов. Если при этом учесть, что тритиевые препараты как минимум в десять раз дешевле аналогичных С-меченых, то становится понятным большой интерес ко всему, что связано с получением тритиевых аналогов биологически активных соединений. [c.484]

Для иллюстрации изложенных в предыдущем разделе обш их соображений и возможностей использования различных аффинных сорбентов рассмотрим определенное число примеров, отобранных из периодической научной литературы последних трех лет. Большая их часть относится к очистке ферментов клеточного метаболизма (и отдельно — белков, регулирующ,их активность нуклеиновых кислот). Далее будут приведены примеры аффинного фракционирования и очистки самих нуклеиновых кислот, в том числе на иммуносорбентах. Основное внимание уделим более простому и универсальному методу — неспецифической элюции, однако био-снецифическая аффинная элюция белков тоже будет представлена несколькими типичными примерами. Рассмотрение начнем с использования сорбентов с индивидуальной специфичностью, ограничившись здесь тремя примерами, поскольку нет смысла пытаться сколько-нибудь полно иллюстрировать бесчисленное разнообразие возможных сорбентов этого типа. Аффинная хроматография белков клеточного метаболизма на сорбентах с групповой специфичностью будет иллюстрирована подробнее, а затем последуют два примера использования ковалентной хроматографии. [c.412]

Для удобства метаболизм условно разделяют на первичный и вторичный. Первичные процессы, происходят почти одинаково в растениях и низших животных, однако вторичные процессы гораздо более специфичны для конкретного организма. [c.309]

Отметим, что хотя специфичные для инсулина рецепторы идентифицированы (гл. 5, разд. В, 5), механизм действия гормона на метаболизм остается невыясненным. Основное влияние его на обмен углеводов состоит, по-видимому, в регуляции скорости поступления в клетку глюкозы [85]. Предполагается, что при этом роль посредника выполняет циклический ОМР. [c.72]

Хотя мы, как правило, будем рассматривать только одну ферментативную реакцию и большинство исследований механизмов проводится на очищенных ферментах, важно помнить, что реально ферменты действуют в таких условиях, когда одновременно протекают сотни химических реакций. Контроль этой огромной сети несвязанных и взаимосвязанных реакций достигается механизмами, регулирующими концентрации и эффективность индивидуальных ферментов. Эти механизмы контроля (см. ниже, разд. 24.1.6) зависят от высокой каталитической эффективности, так что малые изменения в концентрации могут сильно влиять на течение реакции, и от высокой специфичности, характерных для ферментативного катализа. Большинство ферментов катализируют одну и только одну реакцию одного и только одного субстрата, поэтому отдельные стадии определенных путей метаболизма могут контролироваться посредством контроля активности отдельных ферментов. [c.452]

Так как две формы витамина Bg — пиридоксаль и пиридоксамин — являются продуктами взаимного превращения в процессах метаболизма, следует признать, что молекула витамина специфична. Ацетилирование двух или трех гидроксилов пиридоксина, который является наиболее устойчивой формой витамина Ве, сохраняет витаминные свойства, вероятно, вследствие того, что эти эфиры легко гидролизуются в организме. [c.356]

Для большинства ферментов характерна высокая специфичность действия. Благодаря этому достигается та строгая упорядоченность и теснейшая взаимосвязь отдельных реакций, которые создают систему биологического обмена веществ. Одним из важных видов специфичности является стереохимическая специфичность. Вопросы метаболизма оптических, геометрических изомеров и конформе-ров лекарств рассмотрены нами в обзорной статье [246]. [c.217]

Дальнейшее усложнение метаболизма потребовало более четкого согласования последовательностей составляющих его биохимических реакций. Коферменты, обладающие каталитической активностью, значительно более низкой, чем современные ферменты, и не обладающие свойством субстратной специфичности, на определенном уровне развития клеточного метаболизма не могли отвечать необходимым требованиям. Поэтому они были заменены или дополнены более мощными и соверщенными катализаторами — ферментами. Скорости реакций, катализируемых ферментами, примерно в 10 раз выше, чем скорости неферментативных реакций. [c.199]

Существует много различных разновидностей вируса гриппа. Какую именно ткань будет поражать вирус, зависит от специфичности вируса по отношению к клеткам-хозяевам и от рецепторных свойств клеток. Вирус может вызвать нарушение клеточного метаболизма или даже гибель клетки. Кроме того, он действует как антиген и стимулирует образование антител в организме хозяина. Вирусы, ответственные за большие эпиде и гриппа, отличаются друг от друга по своей вирулентности и патогенности. [c.140]

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]

В работе Д. Н. Насонова и В. Я- Александрова (1940) установлено, что всякому физиологически активному препарату присущи как общие черты действия на живой организм, так и специфические. В дальнейшем было выяснено, что специфичность действия может состоять во влиянии гербицида на разные этапы (стороны) метаболизма растений, в различной последовательности нарушения нормальной работы разных этапов метаболизма или, наконец, в количественной мере нарушения того или иного процесса. При этом важно знать, какой процесс (или сторона процесса) в первую очередь нарушается гербицидом (т. е. какое действие является первичным) и какие изменения метаболизма являются производными, происходящими от нарушения координации функций растения, т. е. вторичными. [c.7]

Другой способ получения антибиотиков состоит в использовании для их биосинтеза блокированных мутантов, у которых отсутствует (блокировано) определенное звено в цепи реакций, веду-ищх к синтезу антибиотика. Блокированные мутанты не способны образовывать нужный антибиотик. Используя низкую субстратную специфичность ферментов вторичного метаболизма и вводя аналоги предшественников антибиотика, последние переводят в аналоги самого антибиотика в ходе процесса, известного как мутационный биосрштез, или мутасинтез [c.65]

Выявление и массовое обследование метаболических нару шений, которые поддаются лечению, имеют решающее значение для терапии некоторых психических заболеваний. Многим методам обследования, которые используются для обнаружения отклонений, связанных с нарушением метаболизма аминокислот, недостает надлежащей специфичности и чувствительности для определения количества участвующих аминокислот. Несмотря на то что обычный и ускоренный методы ионообменной хроматографии обеспечивают необходимые чувствительность, точность и разделение, эти стандартные методы слишком длительны, для того чтобы их можно было использовать для обследования или химического анализа во время лечения. [c.9]

Реакции типа (8-47) протекают неферментативным путем только в присутствии сильного основания. В то же время дегидрогеназы часто обеспечивают относительно быстрое и обратимое протекание подобных реакций конденсации. Эти реакции специфичны для тех кетонов, которые возникают в реакциях, катализируемых дегидрогеназами пируват ингибирует только лактатдегидрогеназу, а-кетоглутарат — глутаматде-гидрогеназу и т.д. [91] Мы уже видели (гл. 6, разд А, 9), что ингибирование продуктом является одним из типичных факторов регуляции метаболизма явления, которые мы здесь обсуждали, могут быть частью таких механизмов регуляции. [c.251]

Слиянию генов могла принадлежать важная роль в процессе эволюции основных метаболических путей. Энергетический путь метаболизма каждого из перечисленных ниже ферментов определился, вероятно, в результате объединения копии изначального (ди)нук-леотидсвязывающего домена с одним или большим числом других доменов, отличных от первого фосфоглицераткиназа [235, 310, 311], дегидрогеназы, специфичные соответственно к глицеральдегид-3-фосфату, лактату, малату и алкоголю [91], и гликоген-фосфорилаза [236]. Как обсуждалось в разд. 5.4, (ди)нуклеотидсвязывающий домен представляет N-концевую часть первых четырех ферментов, тогда как в алкогольдегидрогеназе он расположен в С-концевой части, а в фосфорилазе — в середине цепи. Это указывает на то, что ограничения в пространственном расположении доменов не вызывали затруднений при их использовании в качестве составных блоков для построения самых сложных белков в процессе эволюции. [c.229]

Если (—)-фенилмолочная кислота легко вводилась в лигнин всех видов растений, то заметная разница была обнаружена в метаболизме (-f-)-кислоты пшеница использовала ее так же эффективно, как (—)-кислоту, а осока еще лучше. Гречиха же использовала эту кислоту лишь на 1/100, т. е. так же, как L-фенилаланин. Двусемядольные оказали заметное предпочтение (—)-кислоте, что указывало на преобладание в этих видах энзиматической системы, специфичной для (—)-формы. [c.783]

Метаболизм окситоцина происходит при помощи специфичной протеазы — окситоциназы, причем степень протеолиза различна в тех или иных тканях. [c.150]

Гептахлор химически более инертен, чем хлордан. Устойчив к действию воды и едких щелочей. Специфичной реакцией гептахлора является отщепление от его молекулы одного атома хлора при действии нитрата серебра в 80 /о-ной уксусной кислоте ни ДДТ, ни токсафен при нагревании с нитратом серебра в уксусной кислоте не отщепляют атомов хлора, октахлор в этих условиях отщепляет два атома хлора. При нагревании с диэтаноламином и КОН в метаноле гептахлор подобно хлордану образует окрашенный продукт эта реакция применяется для определения гептахлора в биологических средах. Аналогичная реакция проходит в бутилцеллозольве при нагревании с КОН и этаноламином. Первым основным продуктом метаболизма гептахлора в различных живых организмах является эпоксигептахлор, причем для всех видов организмов он более токсичен, чем сам гептахлор. Известно два эпоксида гептахлора соответственно с т. пл. 83—85 и 159—160 °С. Более токсичен для насекомых изомер с т. пл. 159—160 °С. Следующей стадией метаболизма является замена хлора в пятичленном цикле на гидроксигруппу. Возможно, что токсическое действие гептахлора основано на действии эпоксида на жизненно важные системы в организме животных и насекомых. [c.70]

Лабданильные катионы 2.502 и 2.503 способны стабилизироваться, вступая в многочисленные биосинтетические реакции. Прежде всего, они цик-лизуются в трициклические соединения. Это магистральный биосинтетический путь и его дальнейшие стадии будут рассмотрены в следующих далее разделах. А здесь к членам биогенетического семейства лабдана отнесены только такие вещества, при биосинтезе которых стабилизация родоначальных катионов осуществляется путем внутримолекулярных перегруппировок. Последние можно подразделить на две категории миграции метильных групп и перестройки бициклического скелета. Большее значение в растительном метаболизме имеют процессы первого ряда. На схеме 42 показан механизм сдвига метильных групп, ведущий к биосинтезу углеродного скелета клеро-дана, В зависимости от стереохимии исходных интермедиатов и специфичности участвующих ферментов конечный стерический результат перегруппировки различен, и клеродановый тип распадается на ряды, отличающиеся друг от друга абсолютной и относительной конфигурациями заместите- [c.175]

В этом разделе мы остановимся подробнее на метаболизме посторонних органических субстратов (так назьшаемых ксенобиотиков), попавших в живой организм орально или через органы дыхания в качестве различных пищевых добавок, стимуляторов, лекарств, а также веществ, загрязняющих окружающую феду. Метаболические процессы такого рода называют вторичными. Они также крайне важны для химика, поскольку специфичны для каждой группы веществ. В частности, знание путей трансформации лекарств помогает химику правильно определить стратегию органического синтеза, направленного на получение веществ с требуемыми фармакологическими свойствами. [c.462]

НИИ 2-метилгексана). Затем добавляли небольшое количество хлорамфеникола вместе с субстратом и производили биоконвер СИЮ. Этот метод, как полагают, вызывает индукцию ферментов 7 относительно специфичных для первого субстрата, но также способных к окислению добавленных впоследствии близко родственных субстратов. Хлорамфеникол, вероятно, подавляет способность генетического материала микроорганизмов обеспечивать индуцированный синтез ферментов, катализирующих дальнейшие превращения промежуточных продуктов, образовавшихся из молекул субстрата. Следует шире исследовать возможности атой методики, чтобы блокировать дальнейший метаболизм полезных в химическом отношении интермедиатов. [c.45]

В ряду циклических терпенов незначительное число исследований по изучению путей метаболизма лимонена почвенными микробами привело к выделению ферментных систем, окисляющих перилловый спирт и перилловый альдегид. Обе ферментные системы способны окислять и ряд других субстратов, однако их структурная специфичность неодинакова. Какие-либо данные о систематическом использовании этих реакций в литературе отсутствуют [26—28]. [c.169]

В этот обзор включены также аффинные лиганды с очень узкой специфичностью. Например, если к носителю прикрепить ингибитор, специфичный для единственного фермента, образующийся сорбент также будет специфичен только для данного фермента. Однако для использования специфических лигандов необходимо проводить различные и часто очень трудоемкие синтезы сорбента для каждого разделения. Не все аффинанты, которые подходят для комплементарного связывания макромолекул, имеют также подходящие функциональные группы для их прикрепления к нерастворимому носителю. Эти группы долл ны быть предварительно введены в аффинный лиганд, так же как и подходящей длины пространственная ножка , необходихмая главным образом для низкомолекулярных аффинных лигандов (она позволяет осуществлять их специфические взаимодействия с сорбируемым веществом). Практическая полезность специфических сорбентов возрастает, если для их приготовления вместо узко специфических лигандов использо-вать так называемый общий лиганд [37]. Очевидно, что матрица с групповой специфичностью, содержащая общий лиганд, проявляет аффинность к большой группе биологических макромолекул. Например, ферменты метаболизма аспарагиновой кислоты обнаруживают групповую специфическую [c.104]

Все испытанные ингибиторы подавляли рост отрезков колеоптилей. Ни один из ингибиторов не был электролитом и, значит, в своем действии подчинялся принципу Фергюссона, согласно которому те ингибиторы, которые специфично подавляют узкое звено цепи метаболизма, должны действовать в высоких разбавлениях от насыщенного раствора если же вещество действует неспецифично (подобно спиртам, эфирам), то оно тормозит рост только в высоких концентрациях. Из вышеприведенного видно, что 2,4-ДНФ действует на рост отрезков колеоптилей в больших разбавлениях от насыщенного раствора, в то время как остальные ингибиторы — в малых разбавлениях. Отсюда можно сделать вывод, что отрезки колеоптилей наиболее чувствительны к 2,4-ДНФ—разобщителю окислительного фосфорилирования. [c.174]

На этапе биосинтеза существует приуроченность ингибитора к соответствующему фитогормону, т. е. проявляется своего рода специфичность взаимодействия, однако на следующем этапе — функционирования готовых веществ — эта специфичность исчезает. Один ингибитор, например абсцизовая кислота, способен подавлять стимуляторную функцию всех известных фитогормонов. Это обстоятельство объясняется тем, что природные ингибиторы тормозят общие звенья метаболизма, без которых невозможно осуществление ни одной из форм роста. На этапе функционирования природные ингибиторы, по-видимому, способны не только взаимодействовать с фито гормонами, но и тормозить рост вообще, помимо [c.213]

Подобно тому как АТР переносит активированные фосфатные группы, а DP-глюкоза-глюкозильные группы, DP-этаноламин переносит активированные фосфоэтаноламинные группы. В данном случае мы видим еще один пример того, каким образом нуклеотиды могут вьшолнять функцию переносчиков определенных химических группировок в метаболизме клеток. Цитидиновые нуклеотиды специфичны для данной реакции никакие другие нуклеозид-5 -три-фосфаты не могут заменить СГР в животных тканях. Ключевую роль ци-тидиновых нуклеотидов в биосинтезе ли- [c.639]

Помимо новых способов получения химических веществ из биомассы биотехнология дает нам также более эффективные и производительные катализаторы для осуществления химических взаимопревращений. Они могут использоваться двояким путем. Во-первых, специфичность действия фермента (или ферментов) может применяться при катализе in vivo или in vitro простых, но технически трудно осуществимых превращений. Примером такого рода служит гидроксилирование стероидов при синтезе лекарственных веществ. Во-вторых, с их помощью можно осуществлять полный биосинтез сложных и дорогостоящих тонких химических продуктов из простых составных частей, например образование антибиотиков в ходе вторичного метаболизма у грибов. В табл. 4.1 приведены различные варианты использования биокаталитической активности. Многообещающей областью дальнейшего развития представляется производство ценных веществ из растений [среди которых упомянем терпены (ароматические вещества) и алкалоиды (используемые при производстве лекарств)] путем массового культивирования клеток растений. [c.133]

Получение мутантов, способных к сверхпродукции промежуточных продуктов метаболизма Индукция определенных ферментативных процессов Ингибированная ферментация Направленный синтез из предшественников в обход метаболического контроля Биокатализ по завершении роста Одностадийные превращения, позволяющие обойтись без очистки фермента или принятия мер по сохранению его стабильности Многостадийные процессы ферментативной конверсии Биокатализ in vitro Использование очищенного фермента для одностадийной конверсии какого-либо природного субстрата Одностадийное образование химических промежуточных продуктов из неприродных субстратов с использованием очищенных ферментов с широким спектром действия Многостадийные полусинтетические метаболнтические процессы Химический катализ на основе биологических принципов Создание химических аналогов ферментативных процессов Получение химических катализаторов с биологической специфичностью (образование биоорганических комплексов ) [c.134]

Смотреть страницы где упоминается термин Метаболизм специфичность: [c.50] [c.302] [c.203] [c.392] [c.142] [c.291] [c.427] [c.299] [c.414] [c.430] [c.182] [c.199] [c.124] [c.171] [c.200] [c.204] [c.435] [c.157] [c.287] [c.145]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология