Значение процессов регуляции

Еще сравнительно недавно протеиназы традиционно связывали только с процессами переваривания. В настоящее время появляется все больше данных о более широкой биологической роли протеолитических ферментов органов и тканей в регуляции ряда вне- и внутриклеточных процессов. Некоторые протеиназы выполняют защитную функцию (свертывание крови, система комплемента, лизис клеток), другие генерируют гормоны, токсины, вазоактивные агенты (ангиотензин, кинины). Ряд протеиназ регулирует образование пищеварительных ферментов, взаимодействие между клетками и клеточными поверхностями, процессы фертилизации (хитин-синтетаза) и дифференциации. Регуляция в большинстве случаев предусматривает превращение неактивного предшественника в активный белок путем отщепления ограниченного числа пептидов. Этот процесс, впервые описанный К. Линдерстрем-Лангом еще в 50-е годы, в последнее время называют ограниченным протеолизом. Значение его очень важно для понимания сущности биологического синтеза в клетках неактивных пре-и пробелков. Кроме того, этот процесс нашел широкое практическое применение в лабораториях и промышленности. В регуляции действия протеолитических ферментов участвуют также ингибиторы протеиназ белковой природы, открытые не только в поджелудочной железе, но и в плазме крови, курином яйце и т.д. [c.423]

По-видимому, большое значение в процессах регуляции клеточного деления имеет группа белков, программируемых так называемыми онкогенами. Измененные (мутантные) формы этих генов обнаруживаются в опухолевых клетках и входят в ряде случаев в виде соответствующих РНК-копий в состав онкогенных (т.е. вызывающих опухоли) ретровирусов. Первым открытым онкогеном был ген sr , входящий в состав вируса саркомы Рауса. Программируемый им белок, продукт гена sr , оказался протеинкиназой, которая в отличие от протеинкиназ класса А и протеинкиназы С катализировала фосфорилирование определенного спектра клеточных белков по остаткам тирозина, а не по остаткам серина и треонина, Дальнейшие исследования показали, что такая активность присуща некоторым рецепторам факторов роста, в частности рецептору эпидермального фактора роста. Ген erd, программирующий аналог этого рецептора, был обнаружен в составе онкогенного вируса птичьего миелобластоза, В настоящее время открыто несколько десятков онкогенов. В большинстве изученных случаев продукты этих онкогенов в здоровых клетках являются участниками передачи митогенных (т. е. управляющих, митозами) сигналов. В ряде опухолей, в том числе человеческих, найдены онкогены, программирующие аналоги белка G,воспринимающего сигна-, лы от комплексов эффектор - рецептор (в частности, онкогены Н—ras и К—ras) онкогены, программирующие синтез аналогов самих факторов роста, например онкоген sis, входящий в состав вируса саркомы обезьян, продукт которого является аналогом фактора роста, выделяемого тромбоцитами (клетками крови, участвующими в процессе свертывания) онкогены, продуктами которых являются аналоги ядерных белков, по-видимому, участвующих на заключительных этапах каскада превращений, возникающего в ответ на митогенный сигнал (онкогены туе, fos и др.). [c.428]

Существенно переработаны в свете новых данных главы, посвященные обмену веществ. Учитывая все возрастающее значение биохимии для медицины, особое внимание уделено регуляции и патологии обмена углеводов, липидов, белков и аминокислот, включая наследственные нарушения обмена. Обстоятельно изложены многие вопросы, которым не всегда уделялось в курсе биологической химии (особенно в учебниках по биологической химии, переведенных с английского языка) должное внимание. Это касается, в частности, особенностей химического состава и процессов метаболизма в норме и патологии таких специализированных тканей, как кровь, печень, почки, нервная, мышечная и соединительная ткани. [c.11]

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]

Огромное значение для регуляции работы систем биохимических процессов имеет пространственная организация этих систем. Уже в пределах клеток эукариот многие процессы пространственно разобщены, поскольку происходят в различных органеллах. Распределение биохимических процессов по отдельным участкам клеток (компартментализация) будет рассмотрено в 10.4. Уже этот вопрос выходит за рамки собственно биохимии и является в большей мере предметом клеточной биологии. Еще дальше от биохимии отстоят более высокие уровни пространственного разобщения биологических процессов по разным органам многоклеточных организмов. Так, уже говорилось о регуляторной роли эндокринной и нервной систем. Их изучение является в первую очередь предметом физиологии, которая в последние десятилетия превратилась из описательной науки в область знания, прочно опирающуюся на сведения о биохимических и биофизических процессах, протекающих в животных и растениях. Тем не менее, чтобы дать читателю некоторое представление о взаимосвязи физиологических и биохимических процессов, в 10.5 вкратце рассматривается вопрос о биохимических аспектах мышечного сокращения - один из первых физиологических вопросов, в котором такое сложное явление, как превращение химической энергии в сокращение мышц, было в значительной мере осмыслено на основе биохимических концепций, таких, как ферментативный катализ и конформационные переходы. [c.421]

До сих пор при обсуждении механизмов формирования пространственной организации и позиционных значений мы пренебрегали одним важным аспектом этого процесса мы не обсуждали регуляцию роста, которая исключительно важна для приобретения различными частями и органами зародыша соответствующих размеров. В некоторых случаях эти механизмы основаны на автономных клеточных программах, запускаемых на ранних стадиях закладки зачатков определенных органов. Однако во многих других случаях рост и структура позиционных значений определяются как результат постоянных межклеточных взаимодействий и тесно связаны с ними. Изучая процессы регуляции, происходящие у многих организмов при замене фрагментов ткани, обладающих различными позиционными значениями, исследователи обнаружили, что клетки этих фрагментов растут и приспосабливаются к локальным условиям. Из этих экспериментов следует простое правило общего характера. Его лучшей иллюстрацией являются результаты исследований по регенерации конечностей у тараканов. [c.106]

Взаимосвязи между организмами, участвующими в катаболизме органических и неорганических субстратов, имеют важное значение для регуляции процессов, происходящих в активам иле. Промежуточные продукты метаболизма у одного вида бактерий способы оказывать влияние на процессы деградации у другого. Например, известно, что фенол подавляет активность организмов, окисляющих аммиак он может ингибировать этот окислительный процесс даже при столь малых концентрациях, как 3—4 м, д. [c.254]

Превращение сульфгидрильной группы (—SH) цистеина в дисульфид-ную группу (—SS—) цистина представляет собой окислительно-восстановительный процесс. Наличие таких сульфгидрильных группировок в белковой молекуле определяет высокую реактивность многих биологически активных белков, как, например, ферментов и некоторых гормонов (см. также стр. 262). Легкость превращения сульфгидрильной группировки цистеина в дисульфидную группировку цистина и обратимость этой реакции несомненно имеют важнейшее значение в регуляции процессов обмена, происходящих под влиянием биологически активных белковых соединений. [c.346]

Активация системы комплемента. Каскад ферментативных реакций, инициация которого осуществляется комплексами антиген-антитело, служит одним из важнейших механизмов регуляции гомеостаза. Значение процесса активации комплемента тем более велико, поскольку он сопряжен с активацией фибринолитической системы и системы свертывания крови, высвобождением из клеток биогенных аминов и других биологически активных соединений. Механизм активации комплемента и роль этого процесса в иммунном гомеостазе рассматриваются в гл. 8. [c.140]

Хромопротеиды. Под этим названием известны протеиды, которые представляют собой сочетание белков с окрашенными веществами. Из хромопротеидов наиболее изучен гемоглобин— красящее вещество красных кровяных шариков. Гемоглобин, соединяясь с кислородом, превращается в оксигемоглобин, который, отдавая свой кислород другим веществам, снова превращается в гемоглобин. Значение гемоглобина в жизни человека и животных очень велико. Он играет роль переносчика кислорода от легких к тканям. Образовавшийся в легких оксигемоглобин кровью разносится по телу и, отдавая свой кислород, способствует протеканию в организме окислительных процессов. Кроме того, гемоглобин вместе с плазмой крови осуществляет регуляцию величины pH крови и перенос углекислоты в организме. [c.392]

Значение процессов регуляции [c.231]

Каково значение процессов регуляции метаболизма в жизни клетки [c.238]

Эффекты ингибирования и активации катализаторов имеют существенное значение в процессах регуляции их активности в сложных, в частности физиологических, системах. Ингибиторные методы служат в качестве инструмента для изучения структуры и механизма каталитического действия активных центров. Ниже описаны наиболее часто встречающиеся типы ингибирования и активации. Графические способы анализа кинетических данных иллюстрирует рис. 16.2. [c.474]

Физиол. значение П. л. до конца не установлено. Считается, что ему принадлежит существ, роль в развитии молочных желез, стимуляции лактогенеза на его ранней стадии, а также в регуляции углеводного и белкового обмена во время беременности и обеспечении нормального роста плода. В процессе беременности концентрация П. л. в крови постепенно нарастает, достигая максимума в позднем периоде беременности и резко падая тотчас после родов. Биол. активность препаратов П. л. качественно сходна также с активностью гипофизарных гормонов пролактина и соматотропина, но проявляется в значительно меиьшей степени (напр., его ростостимулирующая активность примерно в 100 раз ниже, чем у соматотропина). [c.572]

Регуляция метаболизма гликогена осушествляется путем изменения активностей гликогенсинтазы и фосфорилазы (эти активности контролируются субстратами аллостерически, а также регулируются гормонами). Повышение концентрации сАМР приводит к активации фосфорилазы под действием киназы фосфорилазы и одновременно к переходу гликогенсинтазы в неактивную форму (см. гл. 19) в обоих процессах участвует сАМР-зависимая про-теинкиназа. Таким образом, при ингибировании гликогенолиза усиливается гликогенез, а при ингибировании последнего усиливается гликогенолиз. Важное значение для регуляции метаболизма гликогена имеет то обстоятельство, что дефосфорилирование фосфорилазы а, киназы фосфорилазы и гликогенсин- [c.219]

Пути синтеза этих и других компонентов клетки подробно изложены в фундаментальных курсах биохимии. На некоторых закономерностях синтеза биополимеров и механизмах регуляции этих процессов мы остановимся в последующих главах, а здесь рассмотрим имеющий чрезвычайно важное для конструктивного метаболизма значение процесс азотфиксации. [c.67]

Для изучения заболеваний, связанных с нарушениями метаболизма, и для разработки методов их лечения совершенно необходимо иметь представление о регуляторных процессах, осуществляющихся в клетках человека. В то же время регуляция на молекулярном уровне многих метаболических процессов у млекопитающих изучена недостаточно. Ясно, что регуляция метаболизма у млекопитающих существенно отличается от внешне сходных процессов у бактерий. Тем не менее мы все же рассмотрим эти вопросы именно для бактерий, поскольку это позволит нам охарактеризовать общие принципы регуляции, которые сохраняют свое значение и при изучении процессов регуляции у человека. [c.99]

Субстратами пероксидазы могут быть и фитогормоны (абсцизовая кислота, гибберелловая кислота, ауксины и др.), поэтому фермент имеет важное значение в регуляции состава функционально активных веществ. Окисление этих функционально активных веществ ферментом способствует генерации свободных радикалов в семенах, а как следствие этого процесса является активизация ПОЛ. Вслед за этими процессами в семенах активизируется дыхание, повышается общий уровень метаболических процессов, что проявляется в ускоренном прорастании семян, активно выходящих из состояния покоя. [c.211]

Роль протеиназ в организме не сводится лишь к фрагментированию белковых молекул до пептидов для обеспечения дальнейшего гидролиза последних до свободных аминокислот. В последнее время все большее значение придают именно способности протеиназ селективно расщеплять полипептидные цепи, в результате чего из белковых предшественников возникают функционально активные белки и многие биологически активные пептиды, в том числе гормоны, рилизинг-факторы, психотропные пептиды и т. п. Это имеет огромное значение для регуляции обмена веществ. Протеолиз выступает как особая форма биологического контроля, однонаправленно обеспечивающего инициацию определенного физиологического процесса. [c.263]

Наряду с утилизацией глюкозы в печени происходит и ее образование. Непосредственным источником глюкозы в печени служит гликоген. Распад гликогена в печени происходит в основном фосфоролитичесюгм путем. В регуляции скорости гликогенолиза в печени большое значение имеет система циклических нуклеотидов. Кроме того, глюкоза в печени образуется также в процессе глюконеогенеза. [c.553]

Важное значение в регуляции процессов дифференцировки и размножения клеток имеет протеинкиназ а С. Этот фермент активируется, как и протеинкиназы класса А, в результате взаимодействия специальных рецепторов клеточной мембраны с соответствующими эффекторами, которыми в случае протеинкиназы С являются некоторые гормоны и факторы роста. Активированная протеинкина-за С катализирует фосфорилирование определенного набора белков, что, по-видимому, является промежуточным этапом каскада превращений, заканчивающегося в ядре запуском репликации ДНК и сопутствующих процессов. [c.427]

На основе описанных выше данных была сформулирована современная точка зрения, согласно которой основная функция гистонов состоит в том, чтобы обеспечить необходимую упаковку ДНК. Однако иногда гистон Н1 называют общим репрессором, удерживающим хроматин в компактно упакованном состоянии, препятствующем транскрипции. Поскольку процесс инициации митоза сопровождается фосфорилированием гистона Н1 при помощи специальной протеинкиназы, можно предположить, что этот гистон играет какую-то иную роль [ЗОО]. Другие гистоны, особенно Р4, подвергаются множеству модифицирующих воздействий, в том числе ацетилированию и фосфорилированию (обратимо) и -метилированию (необратимо) [301]. Значение этих реакций в регуляции таких процессов, как транкрипция и репликация, до сих пор неясно. [c.304]

Характер поверхностных рецепторов определяется гепатическими факторами, клетки сходного типа простейших многоклеточных тканевых структур способны к образованиго агрегатов, и тогда между соприкасающимися поверхностями клеток образуются специализированные контакты. Клетки разных типов в смешанном агрегате способны к сортировке. Здесь, по-видимому, играют роль адгезивные свойства поверхности, связанные с рецепторными компонентами. В многоклеточных тканевых структурах клетки разных типов связаны между собой в единую функциональную систему. Объединение клеток зависит от состояния контактирующих поверхностей (проницаемость, пиноцитоз). Нарушение состояния контактов равнозначно нарушению проницаемости, поэтому состояние контактов имеет огромное значение для регуляции внутриклеточного метаболизма и пролнферативных процессов. [c.8]

Физиологическое значение отрицательной кооперативпости, по-видимому, состоит в поддержании своеобразной буферности в отношении концентрации субстратов, что обеспечивает сохранение равновесных условий. Это же явление имеет место и в процессе регуляции активности некоторых транспортных переносчиков в мембране. [c.48]

Изучение углеводно-белковых взаимодействий открыло новую страницу в развитии представлений о специфических контактах на уровне макромолекул, субклеточных частиц и клеток. Они основаны на существовании белков (лектинов), избирательно узнающих углеводные компоненты, что иншщирует процессы, имеющие важнейшее значение для регуляции метаболиза. [c.481]

Смотреть страницы где упоминается термин Значение процессов регуляции: [c.142] [c.148] [c.148] [c.227] [c.13] [c.520] [c.72] [c.107] [c.38] [c.121] [c.31] [c.102] [c.212] [c.40] [c.157] [c.301] [c.38] [c.45] [c.323] [c.351]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология