Сила управляющая фермента

Приведенные в этой главе песколько случаев регуляции клеточного метаболизма путем изменения количества и активности ферментов являются всего лишь типичными примерами. Даже если добавить сюда примеры, упомянутые в других главах, мы сделаем только первые шаги в понимании проблемы регуляции активности ферментов. Предположим, что при помощи некой волшебной силы мы смогли бы собрать около одной-единственной клетки тысячу биологов и каждому из них создать возможность контролировать одну, две или три реакции, которые он лучше всего изучил. Представим, что в это время были бы отключены автоматические регуляторные механизмы клетки и специалисты стали управлять реакциями сами. Какое время при таком обслуживании смогла бы прожить клетка Секунды .. Минуты .. Часы .. [c.19]

Другая сторона вопроса заключается в малой (относительно) прочности химических фрагментов клеток, извлекаемых из нее после разрушения клеточной оболочки. В этом нет ничего удивительного структуры динамические по своему существу вовсе и не должны быть прочными в статических условиях. Субклеточные структуры — митохондрии — самообновляются за короткий срок, составляющий приблизительно 10 суток. Высшие структуры белков (четвертичная, третичная) разрушаются легче, чем первичная цепь распад белковой части ферментов типа металлопротеидов совершается легче, чем разрушение гема, и т. п. Возможно, что это связано с их функциями, однако несомненно, что на всех уровнях развития биологические структуры не являются статическими. Вопрос этот сложен, но один из его аспектов сейчас более или менее ясен. Дело в том, что динамические структуры — детище минимум двух противоположных процессов —и выключение одного из них приводит к разрушению и самой структуры. Старая истина о необходимости упражнений (т. е. нагрузок) для поддержания жизнедеятельности любого органа выражает именно эту закономерность. Успехи космической медицины недавно принесли очень яркую иллюстрацию того же правила. Снятие гравитационной нагрузки вызывает вымывание кальция из организма, т. е. процесс постепенного рассасывания костяка даже эта, казалось бы столь прочная конструкция, в действительности является динамической структурой, связанной с регулированием положения организма в гравитационном поле. Динамические структуры не обязательно связаны с регулированием. Фонтан несомненно представляет собой динамическую структуру и его форма зависит от соотношения сил давления в струе воды и гравитационного поля, однако форма в этом случае не управляет потоком. Структура не имеет обратных связей со средой и не является аналогом клетки. Пламя костра в большей степени напоминает о том, что характерно для жизни и недаром еще Гераклит утверждал, что жизнь есть вечно живой огонь. Пламя создает диффузионный поток в окружающей среде, поток усиливает горение, но слишком энергичное вторжение масс холодного воздуха задерживает горение, т. е. здесь налицо признаки обратной связи, а следовательно, и авторегулирования. Для формирования устойчивой структуры и аппарата регулирования важно, чтобы возникающая динамическая структура могла влиять на потоки, ее порождающие. Статистическая интерпретация этого утверждения связана с допущением, что функции распределения [c.173]

Известно большое число разнообразных гидролитических ферментов (группа сериновые протеазы - трипсин, химотрипсин и т.п. ферменты, гиролизующие нуклеиновые кислоты, типа рибонуклеазы и т. п. ферменты, гидролизующие сахара, типа лизоцима и т. п.). В самом общем смысле субстрат для ферментов такого типа удобно рассматривать в виде плоскости (гидрофобная полимерная подложка) с активными точками , обладающими чрезвычайно высокой избирательностью. Каталитической активностью такой поверхности можно было бы управлять, например регулируя молекулярные вращения или дегидратируя субстрат, который является стабильным в гидратированном состоянии. Стабилизация переходных состояний в этом случае осуществлялась бы в результате как электростатических сил, так и водородных связей. Практическое воплощение таких планов является, разумеется, очень трудной задачей. Например, при использовании лизоцима возникают сложности, связанные с тем, что глюкозное кольцо в процессе связывания субстрата переходит из устойчивой конфигурации типа кресло в неустойчивую конфигурацию типа ванна . [c.103]

Казалось бы, все объяснено. Оставалось доказать, что все истинно. Но тут работы зашли в тупик. Потому что в опытах с изолированным ферментом, который управляет образованием АТФ за счет креатинфосфата и должен вести обратную реакцию синтеза этого соединения-переносчика, процесс упорно шел лишь в одну сторону — фермент делал только АТФ Причем, все физико-химические характеристики подтверждали, что реакция может идти только так .. И вот недавно биохимикам кардиологического центра удалось экспериментально показать, что гипотеза все же в принципе верна, но только в жизни процессы проходят сложнее, чем предполагалось (поэтому их так долго и не удавалось воспроизвести). В митохондриях упомянутый фермент, оказывается, работает не один, а в комплексе с другим ферментом, который как бы заставляет его делать нежеланную работу . Далее физиологу Л. Розенштрауху удалось воспроизвести в опытах процессы передачи в ткани миокарда химической информации о количестве энергии, которая нужна миофибриллам в тот или иной момент. И главное — показать, что можно искусственно регулировать силу мышечного сокращения в нужную сторону, изменяя содержание в ткани креатинфосфата. [c.206]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология