Иерархия метаболической регуляции

Количество определенного фермента в клетке может регулироваться на нескольких уровнях на этапе транскрипции, трансляции, а также в процессе сборки и разрушения ферментного белка (см. рис. 28). В иерархии регуляторных воздействий наиболее сложный механизм, контролирующий количество ферментов в клетке, связан с процессом транскрипции. Специфические химические сигналы могут инициировать или блокировать транскрипцию определенного участка ДНК в иРНК. В случае индукции образованная иРНК участвует в определенной последовательности реакций, называемой трансляцией и заканчивающейся синтезом полипеп-тидных цепей. Регуляция белкового синтеза на уровне трансляции может осуществляться на любом из ее этапов, например на этапе инициации, элонгации и др. Не исключена также возможность изменения времени жизни иРНК под воздействием разных эффекторов, в том числе конечных продуктов метаболических путей. Хотя механизмы регуляции синтеза белка на уровне трансляции еще точно не установлены, ясно, что на этом этапе имеются широкие возможности для регуляции скорости синтеза различных белков. [c.117]

Количество определенного фермента, имеющееся в клетке, может регулироваться на различных этапах образования этого фермента и, конечно, на этапе его разрущения. В иерархии процессов метаболического контроля наиболее сложный механизм регулирования концентрации ферментов связан с процессами активации и репрессии генов. Специфические химические сигналы могут инициировать или блокировать транскрипцию определенного участка ДНК в информационную РНК (мРНК) в зависимости от того, будет ли данный сигнал индуктором или репрессором соответственно. Регуляция на уровне генов может вести 1) к увеличению или уменьщению количеств тех или иных ферментов, 2) к изменению типов ферментов, имеющихся в клетке, и 3) к изменению относительного содержания в ней различных вариантов данного фермента (изоферментов), которые, катализируя одну п ту же реакцию, могут различаться ио своим каталитическим свойствам. [c.16]

ИЕРАРХИЯ МЕТАБОЛИЧЕСКОЙ РЕГУЛЯЦИИ [c.15]

Примерно до 1955 г. основные усилия биохимиков были направлены на выявление различных компонентов метаболической машины клетки, и вопрос о способах интеграции бесчисленных реакций, протекающих в клетке, привлекал мало внимания. Только в последние 10—15 лет биохимия начала придавать особое значение тому обстоятельству, что последовательности биохимических реакций функционально связаны между собой и взаимно регулируются. Главный факт, который выяснился в результате этих новых исследований, состоит в том, что регуляция осуществляется с помощью целой иерархии механизмов, заложенных в генах и реализующихся синтезом соответствующих белков. Поскольку практически все клеточные реакции катализируются ферментами, регуляция метаболизма сводится к регуляции типа и интенсивности ферментативных функций. Интенсивность катализа, как теперь уже ясно, может регулироваться только двумя основными способами [c.15]

В-третьих, взаимодействие между каким-либо фактором среды и метаболической активностью может быть очень резким или сравнительно медленным — в зависимости 01 того, на какой уровень иерархии метаболической регуляции поступает информация о данном факторе. Например, изменение на уровне транскрипции б дет оказывать более медле[1иое влияние па обмен веществ, чем прямое воздействие среды иа активность уже существующего регуля Т0ри010 ([ ермеита. [c.26]

Из сложной иерарлпческой и )ироды регуляции обмена веществ вытекает ряд важных следствий, касающихся взаимодействий между различными факторами среды и биохимией организма. Во-первых, изменение во внешней среде. может влиять на одно или несколько событий в иерархии уровней метаболической регуляции. Таким образом, в метаболических механизмах клетки есть несколько уязвимых мест. [c.26]

Соотношение между двумя названными составляющими меняется в зависимости от конкретных условий. Поэтому в корнях, безусловно, должна существовать система соответствующей регуляции, без которой функционирование корневого давления, особенно его метаболической составляющей, вообще невозможно, В связи с этим мы не случайно упомянули о медиаторах, ибо в настоящее время, во-первых, выделено уже несколько групп короткопериодных автоколебаний различных физиологических процессов у самых различных организмов (водный обмен растений в этом отношении не занимает какого-то исключительного положения) во-вторых, показано, что механизм регуляции таких автоколебаний включает сложную иерархию звеньев. У животных это прежде всего нервно-рефлекторные, а такл<е гормонально-гуморальные механизмы, причем участие гуморальных механизмов является твердо установленным фактом, особенно у децентрализованных систем [321]. У растений в первую очередь можно говорить, по-видимому, о гуморальных и электро-физиологических факторах регуляции, хотя не исключены и другие. Во всяком случае, данные по влиянию ацетилхолина, тубо-курарина, ИУК на водообмен, как и данные о взаимосвязи электрической поляризованности клетки с возникновением и поддержанием через нее одностороннего водного тока, подтверждают справедливость подобного предположения. Действигельно, сравнительно недавно обнаружена целая группа соединений, участвующих в регуляции тургора у растений и названных тур-горактивньши [322]. [c.136]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология