Гормоны и активность ферментов

Рассмотрен подход к решению обратной структурной задачи, основанный на физической конформационной теории природных пептидов и белков, прежде всего оценке особой роли ближних взаимодействий в их структурной организации и использовании классификации пептидных структур на шейпы, формы и конформации. Показано, что можно добиться целенаправленного и контролируемого изменения структуры пептида за счет ближних взаимодействий простыми средствами, выработанными в процессе эволюции органического мира. Изложенный в книге подход к решению обратной задачи позволяет заранее, еще до синтеза и биологических испытаний целенаправленно конструировать модели искусственных аналогов, пространственные структуры которых отвечают низкоэнергетическим и физиологически активным конформационным состояниям природного пептида. Возможности теоретического моделирования искусственных аналогов продемонстрированы на конкретных примерах. Полученные результаты подтверждают необходимость его использования в изучении молекулярных механизмов функционирования пептидных гормонов, катализа ферментов, взаимодействий антител с антигенами и т.п. (см. гл. 17). [c.590]

Изучение регуляции и контроля ферментов — молодая и быстро развивающаяся область биохимии, уже установившая, однако, ряд весьма сложных механизмов. Представляется возможным различить механизмы, общие для всех ферментов, такие как субстратная специфичность, оптимум pH и т. д. механизмы, общие для всех организмов, включающие ингибирование и репрессию по принципу обратной связи и механизмы, характерные для высших организмов, где существуют другие виды регуляции активности ферментов, например посредством действия гормонов. Приведя только один, уже известный нам пример, можно отметить, что вся сложная система описанных выше реакций, кульминацией которой является высвобождение глюкозы из гликогена, может приводиться в действие несколькими молекулами адреналина [148]. [c.538]

Белковые дрожжи в последнее время в нашей стране широко применяются как добавка к корму домашних животных, птиц и пушных зверей. Дрожжи содержат большое количество полноценных белков и таких биологически активных веществ, как витамины, гормоны и ферменты. Благодаря этим веществам даже небольшое количество кормовых дрожжей резко улучшает качество растительных кормов. [c.335]

Получение высококачественных вакцин, сывороток, ферментов и антибиотиков невозможно без применения ультрафильтрации. Применение мембран дает возможность осуществлять очистку высокомолекулярных веществ от низкомолекулярных, в частности удаление электролитов, карбамида, лактозы и других веществ из растворов протеинов. С помощью ультрафильтрации удается одновременно осуществлять процессы концентрирования и очистки белков, гормонов, антибиотиков, ферментов и т. п. При использовании ультрафильтрации не только увеличивается выход готового продукта и улучшается его качество, но и резко сокращается число стадий технологического процесса при производстве медицинских и биологических препаратов. Так были созданы новые виды препаратов, не содержащих балластных веществ и обладающих высокой активностью при введении их в организм в малых объемах. [c.408]

Опыты с перфузией изолированных надпочечников, а также со срезами этого органа показали, что кортикостероидные гормоны активно синтезируются из меченого холестерина или меченого ацетата. Выяснен ряд про-мен<.уточных продуктов синтеза и изучены некоторые ферменты, участвующие в отдельных звеньях этого процесса. Путь синтеза из ацетата является более длинным, но в то же время основным и постоянно действующим. Путь синтеза из холестерина более короткий и образование кортикостероидов этим путем происходит быстрее, поэтому он используется, по-видимому, в случае экстренной необходимости и находится под влиянием гипофиза (адренокортикотропный гормон, стр. 199). [c.194]

Регуляция обмена реализуется путем изменения скорости ферментных реакций. Скорость реакции зависит от активности, катализирующего эту реакцию фермента и от его количества — концентрации в клетке. Различают две формы регулирования — срочную (или острую ), реализуемую почти мгновенно, заключающуюся в повышении или понижении активности фермента, и развивающуюся более медленно-длительную, или хроническую, регуляцию, выражающуюся в ускорении или замедлении синтеза ферментного белка (повышение или понижение количества фермента в клетке). В последнем случае говорят об индуцирующем или репрессирующем синтез фермента действии фактора центральной регуляции (например, того или другого гормона). [c.188]

Опыты с перфузией изолированных надпочечников, а также со срезами этого органа показали, что кортикостероидные гормоны активно синтезируются из меченого холестерина или меченого ацетата. Выяснен ряд промежуточных продуктов синтеза и изучены некоторые ферменты, участвующие в отдельных звеньях этого процесса. [c.205]

Природные физиологически активные соединения, в зависимости от их происхождения и физиологического действия, делят на несколько групп. К важнейшим из них, наряду с рассмотренными выше (стр. 218) алкалоидами, относятся гормоны, витамины, ферменты и антибиотики. Хотя за последнее время благодаря [c.395]

В настоящей книге подробно не описываются отдельные типы белковых веществ, основное внимание здесь уделено ферментным белкам. О двух главных группах — растворимых (очень часто простых) и сложных белках — упоминается очень коротко. По своим свойствам и функциям растворимые белки очень разнообразны, иногда это просто питательные вещества для растущих тканей. Значительная часть этих белков наделена специфической биологической активностью — ферменты, антитела, гормоны и др. Важнейшие группы белков, относящиеся к растворимым,— это белки сыворотки крови, белки молока, яиц, растительные протеины, а также протамины и гистоны. [c.37]

Функции стероидных гормонов необычайно разнообразны. Их влияние обнаруживается практически во всех биохимических системах организма. Стероидные гормоны включаются в клеточные мембраны, изменяя их проницаемость, способствуют разделению цепей ДНК в процессе образования РНК (транскрипции), повышают активность ферментов, участвующих в синтезе белка, регулируют перенос аминокислот т-РНК и т. д. [c.153]

Скорость метаболизма пестицидов различна (от 7—8 до 15—20 дней) и зависит от свойств препарата, а также видовых и возрастных особенностей растений. В более молодых растениях этот процесс протекает быстрее, чем в старых, что объясняется более высокой физиологической активностью. В молодых тканях в связи с усиленной меристематической деятельностью преобладают синтетические процессы. При этом повышается содержание биокатализаторов и веществ высокой физиологической активности (ферментов, гормонов, витаминов). Активная форма этих соединений взаимодействует с пестицидом, вызывая его изменение. В старых тканях не создается таких благоприятных условий для изменения пестицида, так как здесь преобладают гидролитические процессы, связанные с разложением органических соединений и образованием простейших низкомолекулярных соединений. [c.44]

Настоящий справочник отличается от имеющихся тем, что в нем не только описана химическая структура и биологическая роль основных биохимических компонентов живой клетки, но и охарактеризованы пути метаболизма данных компонентов в живом организме. Он состоит из семи разделов, в каждом из которых в алфавитном порядке дана соответствующая тepминoлorиЯi В разделах Белки , Нуклеиновые кислоты , Углеводы , Липиды приведены структурные формулы и показана биологическая роль биохимических компонентов клетки, описаны и проиллюстрированы схемами основные пути распада и синтеза важнейших биологически активных молекул. В разделе Ферменты содержатся сведения о типах ферментативного катализа, скорости ферментативных реакций, единицах измерения ферментативных реакций, о принципах классификации ферментов, регуляции биосинтеза и активности ферментов. Раздел Витамины включает характеристику отдельных представителей водо- и жирорастворимых витаминов. Особое внимание уделено ферментным реакциям, в которых участвуют витамины, приведены данные о содержании витаминов в продуктах питания, о суточной потребности человека в витаминах, о применении витаминов и витаминных препаратов в медицинской практике, сельском хозяйстве и т. д. В разделе Гормоны -освещены достижения по биохимии пептидных, белковых и стероидных гормонов. Рассмотрены вопросы биосинтеза, механизм действия гормонов на молекулярном уровне, взаимодействие гормонов с [c.3]

Эти рассуждения снова приводят нас к вопросу о том, что активность ферментов можно усилить или подавить. Может быть, диабетогенный гормон подавляет активность гексокиназы, вырабатывая вещества, которые занимают замочную скважину молекулы фермента и таким образом мешают ему воздействовать на нормальный субстрат Может быть, инсулин противодействует тормозящему действию, удаляя эти вещества и тем самым освобождая, так сказать демаскируя , фермент На эти вопросы помогут ответить лишь дальнейшие исследования, но и сейчас уже известно, что демаскирующий эффект имеет важное значение в регуляции действия ферментов при многих биологических процессах. Пепсин, например, чья функция состоит в переваривании белка, выделяется стенкой желудка в виде неактивного вещества пепсиногена, который только в самом желудке под влиянием имеющейся здесь соляной кислоты превращается в активный фермент. Это превращение сопровождается падением молекулярного веса с 42 000 до 38 000, что можно объяснить удалением части белка, маскирующего действие пепсина. [c.179]

Другие гормоны способны оказывать непосредственное действие на активность ферментов в виде специфических активаторов и ингибиторов (в частности, именно такой характер действия приписывают гормонам щитовидной железы, воздействующим на окислительно-восстановительные ферментативные процессы). [c.105]

Огромные успехи исследований механизмов кодирования наследственной информации и биосинтеза белка, ферментативного катализа и регулирования активности ферментов, действия антибиотиков и гормонов, всей той области изучения живого, которую принято называть молекулярной биологией, приучили всех к мысли о том, что в структурах молекул жизни положение буквально каждого атома строго обусловлено и подчинено выполнению предназначенных для этих молекул биологических функций. Именно в атом смысле принято обычно говорить о специфичности биополимеров, прочно ассоциировавшейся в сознании исследователей с однозначным соответствием между структурой и выполняемой функцией. При таком комплексе стр>т<турного детерминизма трудно было освоиться с представлением о специфичности полисахаридов, для многих из которых характерна статистичность структур, микрогетерогенность и, нередко, хаотичность распределения различных моносахаридных остатков по цепи. И, тем не менее, накапливающийся материал по сложному и высоко специализированному функционированию углевод ных полимеров в живых системах убеждает в том, что и в этой области возможен и необходим перевод функций- нальных свойств биополимеров на язык молекулярных структур, т. е. применим основной принцип молекулярной) [c.162]

При гидроксилировании дофамина аскорбиновой кислотой в присутствии медьсодержащего фермента [уравнение (10-57)] образуется нор-адреналин (норэпинефрин). Последующее метилирование приводит к образованию важного гормона адреналина (эпинефрина). Имеются два основных пути катаболического разрушения катехоламинов. Они показаны на рис. 14-20 на примере адреналина. Моноаминооксидаза (МАО) вызывает окислительное расщепление, сопровождающееся дезаминирб-ванием. Последующее окислительное отщепление боковой цепи в сочетании с метилированием дает такие конечные продукты, как ванилиновая кислота, выделяемая с мочой. Второй катаболический путь состоит в непосредственном О-метилировании под действием катехоламин — 0-метилтрансферазы (КОМТ), очень активного фермента, присутствующего в нервных тканях. Метаболиты почти не обладают какой-либо заметной физиологической активностью и могут экскретироваться как таковые или подвергаться дальнейшему окислительному распаду, [c.148]

С биохимической точки spenifH простагландины характеризуются высокой скоростью распада. Соединение, изображенное на рис. 12-7 внизу справа, образуется при окислении 15-ОН группы в карбонильную группу, причем в результате этого процесса становится возможным восстановление прилежащей транс-двоиной связи. Далее для образования изображенной дикарбоновой кислоты необходимо протекание двух этапов процесса -окисления, а также ш-окисления. В целом картина еще сложнее. В зависимости от вида животного меняется состав и соотношение продуктов превращения простагландинов. Наиболее высокая активность ферментов распада простагландинов свойственна легочной ткани так, любые простагландины, попадающие в кровяное русло, исчезают из крови после однократного прохождения через легкие. Отсюда следует, что простагландины нельзя рассматривать как гормон в классическом смысле этого термина. Однако вполне вероятно, что они обладают локальным эффектом и, высвобождаясь из одного органа, оказывают воздействие на другой орган или прилежащую ткань. С другой стороны, не исключено, что основной эффект простагландинов проявляется в той клетке, где они синтезируются. [c.553]

Наиболее изученным является аденилатциклазный путь передачи гормонального сигнала. В нем задействовано мимимум пять хорошо изученных белков 1) рецептор гормона 2) фермент аденилатциклаза, выполняющая функцию синтеза циклического АМФ (цАМФ) 3) G-белок, осуществляющий связь между аденилатциклазой и рецептором 4) цАМФ-зависимая протеинкиназа, катализирующая фосфорилирование внутриклеточных ферментов или белков-мишеней, соответственно изменяя их активность 5) фосфодиэстераза, которая вызывает распад цАМФ и тем самым прекращает (обрывает) действие сигнала (рис. 8.5). [c.290]

Современные данные о действии витаминов, гормонов, стеаринов, ферментов и других биостимуляторов животного и растительного происхождения, изух1ение влияния микродоз различных веществ на состояние организма позволили пересмотреть многие положения и выявить пути дальнейшего развития производства косметических изделий. Биологически активные косметические средства значительно расширили ассортимент косметических препаратов и способствовали созданию нового биологического направления в этой области. [c.141]

Гормоны. Стероидные гормоны стимулируют активность микросомальных ферментов, в первую очередь, благодаря индукции их синтеза, а введение тироксина крысам уменьшает активность ферментов монооксигеназной системы. [c.414]

Сохранение активных функций молекулы при сильном упрощении ее структуры — явление, характерное не только для белковых молекул, к которым относятся ферменты и некоторые полипептидные гормоны. В этом отношении классическую известность приобрел фермент папани, у которого путем ферментативного расщепления можно из 180 аминокислотных остатков удалить 120 с практически полным сохранением активности фермента. Аналогично этому полная биологическая активность адренокортикотронного гормона, состоящего из 39 остатков аминокислот, оказалась достаточной уже при соединении 23 этих остатков. [c.50]

Поскольку в образовании вторичной и третичной структуры частично участвуют относительно слабые связи, физическое состояние белка, а следовательно, и активность фермента, гормона и антибиотика в значительной степени зависят от температуры, pH, присутствия солей и т. д. Нагревание вызывает распрямление белковой молекулы, которое вследствие большой положительной энтропии проявляется тем больше, чем выше температура [106]. Некоторые химические реагенты, такие, как мочевина и гуанидин, вызывают изменения в физическом состоянии и реакционной способности многих белков, разрывая главным образом стабилизующие структур г водородные связи, в то время как под действием органических растворителей пройсходит разрыв гидрофобных связей. Изменение pH обусловливает разрыв водородных связей в результате удаления протона и вызывает электростатическую неустойчивость. Эти изменения часто происходят очень резко и напоминают переходы первого порядка. [c.385]

Использование меченых препаратов для оценки их рецепции белками, а также активности ферментов. В настоящее время радиометрические и радиоиммунологические методы нашли широкое применение в научных медицинских исследованиях и практической медицине для оценки активности ряда ферментов, уровня гормонов в сыворотке крови, а также рецепторов к гормонам и факторам роста [64-66]. Например, радиометрические методы, и в частности, методы определения рецепторов к стероидным гормонам, достаточно широко применяются для оценки гормоночувствительности опухолей [67-69. [c.536]

Ферментативный синтез глютатиона в животных тканях протекает с большой -скоростью. Биологическая функция глютатиона до сих пор недостаточно выяснена она по-видимому, в основном сводится к поддержанию на определенном уровне содержания биологически активных сульфгидрильных групп в белках клетки в зависимости от окислительно-восстановительного потенциала среды этим можно объяснить также активирование SH-глютатионом ряда протеолитических ферментов (например, катеп-сина) и других биологически активных белков (гормонов и ферментов). Глютатион является коэнзимом дегидрогеназы 3-фосфоглицериновой кислоты и глиоксалазы. [c.347]

Препаративная крупномасштабная хроматография включает процессы избирательной сорбции в колоночном процессе и избирательной десорбции. Успешное выделение определенного вещества из многокомпонентного раствора основывается на фронтальном избирательном сорбционно-десорбционном процессе в условиях образования резких границ зон разделяемых веществ. Решение проблем равновесной динамики сорбции явилось основой для развития многих препаративных методов выделения антибиотиков, гормонов, алкалоидов, ферментов и многих других физиологически активных веществ [6—16]. При этом затруднения обычно возникали при осуществлении процессов избирательной десорбции в условиях образования резких границ зон веществ. Введение равновесно-динамических критериев [14, 16] позволило предсказать и осуществить режимы полного вытеснения выделяемых веществ методами препаративной ионообменной хроматографии на основе выбора констант избирательности сорбции при варьирова- [c.13]

Гормоны воздействуют на скорости ферментативных процессов, на поступление в кровь самих ферментов. Стероидный гормон—кортикотрипин повышает активность фермента фосфорила-зы продукты, получающиеся из гормона щитовидной железы, влияют на ход окислительного фосфорилирования и т. д. Гормоны могут стимулировать или тормозить работу нервной системы. Им принадлежит важная роль в процессах деления клеток. Гормоны влияют на синтез ферментов (икоферментов), а это, как мы уже отмечали, представляет собой одно из наиболее надежных средств быстрого регулирования химических реакций в клетках. [c.149]

Гормон-рецепторные взаимодействия в конечном итоге реализуются через фермент-субстратные, изменяющие концентрации метаболитов в клетке. Так, например, при связывании многих гормонов с рецепторами меняется уровень циклического аденозинмоно-фосфата. Первичным эффектом в этом процессе является регуляция гормоном активности аденилатциклазы (Леви, 1979). При этом очевидно, что эффект усиления воздействия гормона на систему составляет весьма высокую величину — 10 —10 раз. [c.209]

Эта реакция часто использовалась для доказательства роли дисульфидных групп в активности ферментов или гормонов. Например, при восстановлении всех дисульфидных групп рибону-клеазы или инсулина полностью исчезает биологическая активность этих веществ. Последующее обращение этого процесса с помощью мягких окислителей не всегда возвращает исходную активность, ибо дисульфидные связи иногда образуются хаотически, что нарушает исходную третичную структуру белка. Примером может служить инсулин, у которого регенерация дисульфидных связей приводит к восстановлению лишь 2% первоначальной активности. Реакция восстановления дисульфидных групп отличается от процесса инактивирования ЗН-групп при окислении [c.66]

В молодых тканях в связи с усилением меристематической деятельности активируются синтетические процессы. При этом повышается содержание биокатализаторов и веществ высокой физиологической активности (ферментов, витаминов, гормонов). Активная форма этих соединений, вступая во взаимодействие с пестицидом, вызывает его изменение. В старых тканях не создается благоприятных условий для изменения пестицида, так как в них усиливаются гидролитические процессы, связанные с разложением различных органических соединений и образованием простейших низкомолекулярнйх соединений. [c.41]

Антитела — не единственные высокомолекулярные соединения, обладающие специфической биологической активностью. Ферменты, которые тоже являются белками, и гормоны, многие из которых — белки, также обладают этим свойством. Ферменты—наиболее яркие представители веществ такого рода—имеют различную степень специфичности. Некоторые ферменты, например мальтаза солода и сук-цинатдегидрогенеза, высоко специфичны каждый из них катализирует одну и только одну реакцию. Специфичность других ферментов проявляется лишь по отношению к определенной химической группе, входящей в состав молекулы их субстрата. Ферменты, катализирующие реакции, в которых принимают участие оптически активные вещества, например сахара или аминокислоты, часто реагируют преимущественно или исключительно с одной из энантиоморфных форм. Даже такой фермент, как трипсин, действует только на некоторые связи субстрата. Действие фермента можно подавлять, увеличивая концентрацию одного из соединений, образующихся в результате той реакции, которую катализирует данный фермент, — явление, очень напоминающее специфическое подавление реакции антиген — антитело гаптеном. [c.81]

Гексокиназа используется печенью для присоединения фосфатной группы к глюкозе, т. е. на первой стадии процесса отложения сахара. Гипофизарный гормон тормозит активность гексокиназы. Как при повышенном выделении этого гормона, так и при пониженном выделении инсулина результат получается один и тот же относительное преобладание диабетогенного гормона, уменьшение отложения гликогена в печени и увеличение уровня сахара в крови. Обнаружение этого процесса — один из первых случаев выявления связи между гормонами и ферментами. Другие гормоны, в частности те, которые определяют карликовость и гигантизм, оказывают свое влияние на рост и обмен веществ, по-види-мому, аналогичным способом. [c.178]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология