Экспериментальные подходы к изучению метаболизма

Экспериментальные подходы к изучению метаболизма [c.384]

Настоящий раздел практикума посвящен экспериментальным приемам, использующимся при изучении биоэнергетических механизмов тканей животных. Употребление понятия биоэнергетика применительно к данному разделу требует некоторых пояснений. Любую ферментативную реакцию можно характеризовать как с точки зрения химического механизма и скорости ее протекания, так и с позиций энергетики — установление констант равновесия отдельных стадий или суммарного процесса, непосредственно связанных с термодинамическими понятиями и величинами. Тем не менее, говоря о биоэнергетике, обычно подразумевают реакции, приводящие к эндергоническому образованию АТФ из АДФ и неорганического фосфата. К таким реакциям относятся дыхательное фосфорилирование, фотофосфорилирование и реакции субстратного фосфорилирования АДФ, связанные с гликолизом и протеканием цикла трикарбоновых кислот. В силу традиции исследования в области биоэнергетики на кафедре биохимии МГУ ограничены тканями животного происхождения. С количественной же точки зрения реакции дыхательного фосфорилирования заведомо превалируют над гликолизом и субстратным фосфорилированием в цикле трикарбоновых кислот. Таким образом, настоящий раздел практикума фактически посвящен описанию экспериментальных подходов к изучению метаболизма митохондрий — внутриклеточных органелл, ответственных за дыхательное фосфорилирование. [c.403]

Хотя метаболизм слагается из сотен различных ферментативных реакций, центральные метаболические пути, которые нас обычно больще всего интересуют, немногочисленны и почти у всех живых форм в принципе едины. В этой обзорной главе мы рассмотрим источники веществ и энергии для метаболизма, центральные метаболические пути, используемые для синтеза и распада главных клеточных компонентов, механизмы, участвующие в передаче химической энергии, и, наконец, те экспериментальные подходы, с помощью которых ведется изучение метаболических путей. [c.375]

При изучении потребностей бактерий в питательных веществах разработаны эффективные экспериментальные подходы, оказавшие влияние на все аспекты биохимических исследований. Возможность количественной оценки бактериального роста положена в основу некоторых аналитических методов. То обстоятельство, что определенное соединение может являться незаменимым компонентом пищи, так как организм не способен его синтезировать, но нуждается в нем для нормального метаболизма, использовано как для расшифровки метаболических путей, так и для выяснения генетических механизмов. [c.15]

Потребность в энергии. Механизмы регуляции. Структура и функция клетки. Экспериментальные подходы к изучению метаболизма [c.354]

Экспериментальные данные, приведенные в предыдущих разделах этой главы, относились только к суспензиям клеток. В связи с этим представлялось интересным выяснить, в какой мере развиваемый подход может быть перенесен на тканевые препараты значительных размеров. Поэтому при сравнении ряда объектов по способности восстанавливать непроникающий в клетки окислитель были выбраны срезы печени — полифункционального органа, одного из наиболее подробно изученных с точки зрения регуляции окислительного метаболизма. [c.215]

Использование изотопов в изучении биогенеза. Установление структуры семейств природных веществ создало основу для нредиоложения о том, какие типы синтетических переходов совершаются посредством ферментативных систем в организмах. Исследование взаимосвязей, существующих между структурами различных соединений, подчас заставляет предполагать, что одно соединение является промежуточным в биогенетическом синтезе более сложного вещества. В этом разделе приводится пример экспериментального подхода к проблеме биогенеза. Ранее сделанное разумное предположение, что аминокислоты — предшественники алкалоидов в метаболизме растений, в последнее время было доказано путем использования молекул, содержащих изотопы углерода, азота, кислорода или водорода. Метод включает следующие операции 1) синтез определенной аминокислоты с помощью изотопов, занимающих известное нололгепие в молекуле 2) метаболизм меченой молекулы в растении 3) изоляция данного алкалоида 4) определение содержания изотопа в алкалоиде и деструкция молекулы с тем, чтобы показать положения меченого атома в молекуле. Принципы использования этого метода будут показаны на нримере их прилон ения к биогенезу никотина. [c.553]

Другой экспериментальный подход сводится к изучению метаболизма субстрата с модифицированной химической структурой. Этот подход аналогичен применению ингибиторов в том отношении, что и в этом случае ферментная система подвергается действию неприродных соединений в результате это соедин( ние под действием каких-то ферментов образует продукт, недоступный действию ферментов, катализирующих последующее превращение природного метаболита. Рассмотрим, например, изучение метаболизма ароматических соединений у бактерий. При окислении бедзойной кислоты ферментами бактерий в качестве промежуточного продук та, как теперь стало известно, образуется катехин. Однако этот катехин распадается так быстро, что его [c.14]

В больщинстве экспериментов с далапоном наблюдения велись сравнительно недолго. Бленчард и сотр. [31] сообщили, что и в проведенных ими опытах по изучению разложения далапона в растениях сои и кукурузы не обнаружено никаких продуктов метаболизма гербицида на четвертый день после обработки корней или листьев. При продолжительных опытах к интерпретации уменьшения содержания гербицида следует подходить осторожно. Как показал Шрайдбер [45], то, что можно было принять за потерю химического соединения, в действительности может быть следствием разбавления в результате естественного роста растения. Кроме того, в некоторых случаях при продолжительных опытах может иметь значение загрязнение ткани поврежденного растения микроорганизмами и последующее разложение под их действием. Мак-Интайр [46] предположил, что различие в скорости перемещения далапона на свету и в темноте может быть связано с образованием химического или физического соединения гербицида с продуктами фотосинтеза. Однако эта гипотеза экспериментально строго не доказана. [c.212]