Анаболизм биосинтез

В этой главе мы проанализируем некоторые из основных путей катаболизма питательных веществ и клеточных компонентов. Реакции анаболизма (биосинтеза) будут рассматриваться в последующих главах, [c.306]

Другая важная сторона метаболизма - неразрывность процессов катаболизма (распада) и анаболизма (биосинтеза) и их регуляция на всех уровнях -от молекулярного до генетического, от модификации субстрата или фермента до сложных регуляторных механизмов, которые функционируют с помощью гормонов, рецепторов, медиаторов, посредников. [c.118]

Метаболизм углеводов, занимающий центральное место в обмене веществ клетки, состоит из совокупности двух взаимосвязанных процессов анаболизма (биосинтеза) и катаболизма (распада). [c.64]

В метаболизме, также уже упоминался в разделах, связанных с биосинтезом различных классов природных соединений он участвует в биосинтезе липидов, изопреноидов, фенольных соединений, (В-СО-) как в процессах анаболизма, так и катаболизма. [c.290]

Жизнь - сложнейший химический процесс, включающий множество реакций. Эти реакции называют метаболическими процессами, или обобщенно метаболизмом (обменом веществ). Те процессы, которые связаны с распадом веществ в клетке, представляют собой катаболизм, а процессы образования (биосинтез биомолекул) являются анаболизмом. Эти две стороны метаболизма неразрывно связаны между собой. [c.72]

В клетках живых организмов происходит обмен веществ, представляющий собой совокупность химических процессов, управляемых биологическими катализаторами - ферментами. В ходе этих процессов из простых соединений образуются более сложные и, наоборот, сложные соединения распадаются на более простые. Первую группу процессов называют анаболизмом, или биосинтезом, вторую группу - катаболизмом, а в целом обмен веществ - метаболизмом. [c.325]

Основная часть аминокислот используется в процессах биосинтеза белка и других азотсодержащих веществ. Те аминокислоты, которые не были использованы в реакциях анаболизма (около 100 г в сутки), распадаются в организме до конечных продуктов. Примерно такое же количество аминокислот должно попадать ежедневно в организм с пищей для сохранения азотистого равновесия. [c.167]

Основное различие в реакциях путей катаболизма и анаболизма заключается в том, что они редко повторяют друг друга. Продукт катаболизма не идентичен тому источнику углерода, который используется в процессе анаболизма. Так происходит при синтезе многих аминокислот, например, при распаде ароматических аминокислот образуются ацетил-КоА и фумаровая или янтарная кислоты, тогда как для синтеза тех же аминокислот исходными продуктами служат фосфоенолпировиноградная кислота и эритро-зо-4-фосфат (см. подробнее тему 5 Пути биосинтеза протеиногенных аминокислот ). [c.451]

Анаболизм, или биосинтез, начинающийся с малых молекул-предшественников, протекает также в три стадии. Синтез белков, например, начинается с образования а-кетокислот и других пред- [c.382]

Метаболизм включает в себя катаболизм, или расщепление пищевых веществ, богатых энергией, и анаболизм, или биосинтез новых клеточных компонентов. В катаболических и анаболических процессах различают три главные стадии. На первой стадии катаболизма полисахариды, жиры и белки расщеп- [c.398]

Анаболизм. Фаза промежуточного метаболизма, связанная с требующим затрат энергии биосинтезом компонентов клеток из молекул-предшественников. [c.1007]

Анаболизм — ферментативный синтез сравнительно крупных клеточных компонентов (полисахаридов, нуклеиновых кислот, белков, жиров) из простых предшественников, который ведет к увеличению размеров молекул, к усложнению их структуры. Последовательность ферментативных реакций, приводящих к биосинтезу тех или иных клеточных компонентов, называют анаболическими путями. [c.96]

Анаболизм — это биосинтез сложных компонентов клетки из более простых предшественников. [c.391]

Анаболизм тоже состоит из трех стадий, причем соединения, образовавшиеся на третьей стадии катаболизма, являются исходными веществами в процессе анаболизма. Например, биосинтез белков начинается с а-кетокислот, получающихся на третьей стадии катаболизма на второй стадии а-кетокислоты превращаются в а-аминокислоты на третьей стадии анаболизма из а-аминокислот создаются пептидные цепи. Пути катаболизма и анаболизма в большинстве случаев неидентичны. [c.393]

Нарушения процессов биосинтеза (анаболизм) при попадании химических средств защиты растений в почву почти не имеют значения. Они заслуживают внимания только в той мере, в которой продукты обмена веществ микроорганизмов (например, фенолы как предшественники гуминовых веществ, органические кислоты как хелатирующие вещества, полисахариды как структурообразующие связующие материалы) оказывают влияние на физические и химические свойства почв. Тем не менее следует иметь в виду, что продолжительное действие фунгицидов на почвенные микроорганизмы приводит к снижению жизнеспособности клеток и задерживает накопление новой биомассы. [c.51]

Из всего изложенного следует, что развитие микроорганизмов нередко происходит в условиях, неоптимальных для размножения, когда на клетку действует фактор (или сумма факторов), приводящий в итоге к нарушению корреляции скорости размножения со скоростью потребления исходного энергетического субстрата. Причем в основе нарушения прямой зависимости между указанными процессами могут лежать различные механизмы. Скорость потребления субстрата при этом будет превосходить скорость координированного синтеза биополимеров (т. е. произойдет нарушение корреляции между процессами катаболизма и анаболизма). Практически это сводится к снижению степени использования энергетического источника па синтез биомассы и к увеличению количества продуктов неполного окисления исходного субстрата, усилению образования в клетках веществ типа запасных, интенсификации процесса биосинтеза .вторичных метаболитов , а также к увеличению рассеивания избыточной, не использованной на процессы размножения энергии в тепловой и световой формах. [c.93]

Нарушения в обмене углеводов, как правило, связаны с низкой скоростью биосинтеза ферментов, участвующих в процессах анаболизма и катаболизма углеводов. Например, наследственная недостаточность лактазы, сахаразы и других ферментов, катализирующих гидролиз дисахаридов до моносахаридов, вызывает нарушения нормальных процессов всасывания моносахаридов в кровь, в результате чего последние не используются в катаболизме, а являются балластными продуктами, выводимыми с калом. Эссенциальная фруктозурия связана с пониженной концентрацией фосфофруктокиназы, в результате чего в крови и моче накапливается фруктоза, а также снижается концентрация последующих и конечных продуктов обмена углеводов. [c.416]

Биосинтез 1/553 5/718. См. также Биополимеры, индивидуальные представители алкалоидов, витаминов, гормонов, липидов и др. ассимиляция 1/553. 1149. 1151 2/633 3/503. 504. 697. 810-812. См. также Анаболизм генетических структур, см. Ген яи-ческая инженерия. Генетический код. Гены и биоазотфиксация 1/103. 104 и бноокислеиие. см. Брожение, Ды-хание. Окислительное фосфорилирование и метаболизм, см. Обмен веществ и синтез бактериальный, см. Биотехнология, Микробиологический синтез. Микроорганизмы [c.560]

См. также Орнити-новый цикл анаболизм, см. Ассимиляция, Биосинтез [c.665]

Пути биосинтеза (анаболизма) часто идут почти параллельно путям биологического распада (катаболизма) (рис, 7-1), Например, катаболизм начинается с гидролитического расщепления полимерных молекул,, и образующиеся в результате такого расщепления мономеры подвергаются дальнейшему распаду до более мелких, двух- и трехуглеродных фрагментов. Биосинтез же начинается с того, что из мелких молекул образуются мономерные единицы, которые затем соединяются друг с другом, образуя полимеры. Механизмы индивидуальных реакций биосинтеза и биологического распада также часто протекают почти параллельно. Реакции образования связи С—при биосинтезе связаны с реакциями разрыва связи С—С при катаболизме. Сходны также между собой реакции образования полимеров и гидролиза. Тем не менее в большинстве случаев между путями биосинтеза и биологического распада существуют отчетливые индивидуальные различия. Поэтому первый принцип биосинтеза гласит пути биосинтеза, хотя и связаны с катаболи-ческами путями, могут существенно отличаться от них и часто катализируются совершенно другим набором ферментов [c.456]

Третий пример взаимосвязи процессов метаболизма - общие конечные пути. Такими путями для распада всех биомолекул являются цикл лимонной кислоты (цикл Кребса) и дыхательная цепь. Эти процессы используются для координации метаболических реакций на различных уровнях. Так, цикл лимонной кислоты является источником СО2 для реакций карбоксилирования, с которых начинается биосинтез жирных кислот и глюкогенез, а также образование пуриновых и пиримидиновых оснований и мочевины. Взаимосвязь между углеводным и белковым обменом достигается через промежуточные метаболиты цикла Кребса а-кетоглутарат и глутамат, оксалоацетат и аспартат. Ацетил-КоА прямо участвует в биосинтезе жирных кислот и в других реакциях анаболизма, а в этих процессах связующими конечными путями выступают реакции энергетического обеспечения с использованием НАДН, НАДФН и АТФ. Важно подчеркнуть, что главным фактором для нормального обмена веществ и протекания нормальной жизнедеятельности является поддержание стационарного состояния. [c.120]

Термин биосинтез применяют по отношению к химическим реакциям, приводящим in vivo к получению какого-либо конкретного класса соединений. Таким образом, анаболизм можно определить как совокупность биосинтетических процессов, протекаю-ш,их в живом организме. [c.15]

Катехоламины — представители биогенных аминов, lie. аминов, образующихся в организме в результате процессов Анаболизма. Принципиальный путь биосинтеза катехоламинов, одя из незаменимой а-аминокислоты фенилаланина (см. 11.1), веден на рис. 9.1. К каФехоламинам относятся три последних представленных на рисунке соединений — дофамин, норадре-Яин и адреналин, выполняющие, как и ацетилхолии, роль ней- иедиаторов. Адреналин является гормоном мозгового ве-Й тва надпочечников, а норадреналин и дофамин — () предщественниками. [c.255]

На уровне восстановительной способности. Катаболические процессы являются, в основном, окислительными и служат донорами высокоэнергетических электронов, для анаболизма же характерно обратное. Основным донором электронов в восстановительных реакциях биосинтеза является НАДФН, восстановление которого происходит в реакциях катаболизма, большей частью в пентозофосфатном пути окисления глюкозы. Напомним существенное различие в функциях НАДФН и НАДН. При катаболизме образуются восстановленные формы как НАДФ" ", так и НАД+, а [c.450]

При биосинтезе глюкозы, который протекает в основном по пути обращения целого ряда легко обратимых ферментативных реакций гликолиза, синтез отличается от распада в двух наиболее критических точках всей последовательной цепи реакций, а именно, в начале и конце. Так, например, в процессе катаболизма глюкоза превращается в глюкозо-6-фосфат посредством реакции трансфосфорилирования с участием АТФ однако при анаболизме она образуется из фосфорного эфира путем простого гидролиза. Пируват образуется катаболически из фосфоенолпируВата путем трансфосфорилирования - переноса фосфатной группы на АДФ в анаболических же процессах он используется у большинства организмов благодаря двум связанным реакциям сначала пируват карбоксилируется до оксалоацетата и только потом превращается в фосфоенолпируват (описанные реакции см. на Метаболической карте). [c.451]

Анаболизм, называемый также биосинтезом,-это та фаза метаболизма, в которой из малых молекул-предшественников, или строительных блоков , синтезируются белки, нуклеиновые кислоты и другие макромолекулярные компоненты клеток. Поскольку биосинтез-это процесс, в результате которого увеличиваются размеры молекул и усложняется их структура, он требует затраты свободной энергии. Источником этой энергии служит распад АТР до ADP и неорганического фосфата. Для биосинтеза некоторых клеточных компонентов требуются также богатые энергией водородные атомы, донором которых является NADPH (рис. 13-5). Катаболические и анаболические реакции протекают в клетках одновременно, однако их скорости регулируются независимо. [c.380]

В данной книге мы можем лишь очень кратко коснуться некоторых из наиболее важных аспектов химических реакций, происходяших в живых организмах. Совокупность этих процессов, в результате которых химические соединения синтезируются и распадаются, называют метаболизмом, включающим катаболизм (распад) и анаболизм (синтез). Для обозначения способа синтеза молекул в природе применяют термин биосинтез. [c.309]

Превращения веществ в клетке (обмен веществ, или метаболизм), в результате которых из сравнительно простых предшественников, например глюкозы, жирных кислот с длинной цепью или ароматических соединений, образуется новое клеточное вещество, можно ради простоты подразделить на три основные группы. Сначала питательные вещества расщепляются на небольшие фрагменты (распад, или катаболизм), а затем в ходе реакций промежуточного обмена, или амфиболизма, они превращаются в ряд органических кислот и фосфорных эфиров. Эти два пути переходят незаметно один в другой. Многообразные низкомолекулярные соединения-это тот субстрат, из которого синтезируются основные строительные блоки клетки. Строительными блоками мы называем аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания, фос-форилированные сахара, органические кислоты и другие метаболиты — конечные продукты цепей биосинтеза, иногда длинных. Из них строятся полимерные макромолекулы (нуклеиновые кислоты, белки, резервные вещества, компоненты клеточной стенки и т.п.), из которых состоит клетка. Эти два этапа биосинтеза клеточных веществ-синтез строительных блоков и синтез полимеров-составляют синтетическую ветвь метаболизма, или анаболизм (рис. 7.1). [c.214]

Образование ферментов, участвующих в процессах анаболизма, например в биосинтезе пиримидинов, пуринов и 20 аминокислот, регулируется путем репрессии. В большинстве случаев сигнал к остановке биосинтеза белков исходит от конечных продуктов этого процесса (репрессия конечным продуктом). Если в среде имеются одновременно два субстрата, то бактерия обычно предпочитает тот субстрат, который обеспечивает более быстрый рост. Синтез ферментов, расще-пляюпщх второй субстрат, репрессируется в этом случае говорят о катаболитной репрессии. [c.474]

Энергетический арял клетки. Приведенные примеры подтверждают предположения о том, что аденилаты выполняют в клетке важные регуляторные функции и что они в известной степени представляют собой общие для катаболизма и анаболизма сигналы, обеспечивающие нужное соотношение между получением энергии и процессами биосинтеза. Внутриклеточное содержание АТР, ADP и АМР (или, точнее, соотношение между этими тремя аденилатами) определяет скорость отдельных реакций, а тем самым и сложных процессов распада и синтеза. [c.497]

Даже при биосинтезе глюкозы, который протекает в основном но пути обращения целого ряда легко обратимых ферментативных реакций, синтез отличается от распада (как мы увидим далее) в двух наиболее критических точках всей последовательной цепи реакций, а именно в начале и конце. Так, например, в процессе катаболизма глюкоза превращается в глюкозо-6-фосфат посредством реакции трансфосфорилирования с участием АТФ однако при анаболизме она образуется из фосфорного эфира путем простого гидролиза. Пировиноградная кислота образуется катаболически из фосфоенолпирувата путем трансфосфорилирования — переноса фосфатной группы на АДФ в анаболических же процессах она используется у большинства организмов благодаря двум связанным реакциям сначала пировиноградная кислота карбоксилируется до щавелевоуксусной кислоты и только потом превращается в фосфоенолпируват. В клетках Es heri hia oli, где указанное превращение происходит непосредственно, прямая и обратная реакции все же различаются. Они протекают следующим образом [c.275]

Цикл лимонной кислоты (синоним цикл трикарбоновых кислот), часто связываемый с именем Кребса это, образно говоря, та главная ось, вокруг которой вертится метаболизм почти всех суш еству1ощих клеток. Естественно поэтому, что он займет центральное место и в нашем обсуждении. Значение этого цикла, первоначально постулированного для объяснения полного сгорания пирувата (и, таким образом, углеводов), а также дву- и трехуглеродных конечных продуктов окисления жирных кислот, вышло далеко за рамки этих и им подобных чисто катаболических функций, связанных с выработкой энергии. Цикл Кребса является фокусом , в котором сходятся все метаболические пути (см. гл. XI). Поэтому его реакции и субстраты играют решаюш,ую роль в биосинтезе (анаболизме) множества важных соединений, начиная от аминокислот, пуринов и пиримидинов и кончая жирными кислотами с длинной цепью и порфиринами. [c.348]

Репрессия под действием конечных продуктов характерна для процессов биосинтеза (анаболизма) аминокислот, витаминов, пуринов и пиримидинов индукция же, как правило, имеет место при распаде (катаболизме) источников углерода и энергии Совершенно очевидно, что регуляция необходима для обеспечения экономичности работы белоксинтезирующей системы. Синтез ферментов любого метаболического пути включается или выключается в зависимости от того, сколь велика в данный момент потребность клетки в этом пути. Зачем синтезировать белки, если они не нужны Особенно ярким примером того, как с помощью индукции и репрессии обеспечивается строгий контроль над синтезом определенной группы белков, может служить регуляция образования ферментов, катализирующих распад миндальной кислоты (точнее ее солей — манделатов) у Pseudomonas. Ниже приведена предполагаемая последовательность реакций распада. [c.536]

Конструктивный и энергетический обмен. Физиология изучает процессы, протекающие в живом организме, и их закономерности. Современная материалистическая физиология основана на принципе единства организма с окружающей средой. Взаимодействие организма со средой проявляется в обмене веществ и энергии (метаболизм). Он включает в себя два процесса конструктивный обмен (ассимиляция, или анаболизм) и энергетический (диссимиляция, или катаболизм). В основе конструктивного обмена лежат биохимические реакции, в процессе которых усваиваются вещества, поступающие из окружающей среды, и идет создание биомассы клетки. Сущность энергетического обмена заключается в разрушении веществ, содержащихся в организме, преимущественно в результате гидролитических и окислительных процессов, сопровождающихся выделением энергии, необходимой для биосинтеза. Оба процесса в клетке идут одновременно и сочетаются друг с другом. Энергия, полученная клеткой в процессе обмена веществ, акку.мулируется в соединениях, содержащих химические связи, при разрыве которых выделяется большое количество энергии (макроэргические). Часто это соединения с фосфатными связями, например аденозинтрифос-фат (АТФ). По мере надобности эти вещества подвергаются гидролитическому распаду, сопровождающемуся выделением энергии. [c.210]

Не касаясь различий в механизмах накопления тимидина и дезоксиуридина, на основании этих данных можно отметить, что наблюдавшееся повышение концентрации дезоксирибозидов, вероятно, не может быть безразличным для анаболизма пиримидинов. Действительно, как показали Калдарера и др., активность ключевого фермента биосинтеза пиримидинов аспартаткарбамилтрансферазы в печени крыс через 48 час. после общего гамма-облучения была понижена, в то время как потребность в [c.135]

Принимая во внимание ключевую позицию, которую занимает в регуляции биосинтеза ДНК процесс образования тимиди-лой кислоты (ТМФ), и тот факт, что синтез ТМФ из дезоксиу-ридилата (УМФ) является основным для большинства органов и тканей, мы, совместно с Винецким, изучали переход дУМФ в ТМФ в норме и после облучения. Нам представлялось интересным проследить за корреляцией в изменении активности ферментов как анаболизма, так и катаболизма ТМФ и его предшественников на одной модели и в одни и те же сроки после облучения. [c.137]

Итак, анаболизм — это совокупность реакций построения сложных молекул и структур из более простых и небольших предшественников с использованием метаболической энергии, Катаболические и анаболические пути могут различаться ферментами, их регуляцией, внутриклеточной локализацией и использованием кофакторов и переносчиков. Многие ферменты амфиболических путей участвуют как в реакциях анаболизма, так и в катаболи-ческих реакциях. Например, большинство гликолитических ферментов принимает участие как в синтезе, так и в катаболизме глюкозы, тогда как жирные кислоты синтезируются из ацетил-КоА и малонил-КоА путем, совершенно отличным от (3-окисления. В активных клетках всегда поддерживается равновесие между процессами анаболизма и катаболизма. На рис. 144 изображена простейшая схема, показывающая за счет чего можно амфи-болические ферменты заставлять работать либо в сторону биосинтеза ( включая Ез-фермент), либо в сторону деградации ( активируя Е -фермент). [c.216]

Изучение молекулярных процессов, лежаш их в основе переноса наследственной информации, сопряжено со многими методологическими проблемами, которые обусловлены особенностями биосинтеза нуклеиновых кислот, протекающего только на готовой матрице матричный биосинтез). Кроме того, учитывая огромное биологическое значение процессов, протекающих с участием нуклеиновых кислот, многие авторы предпочитают рассматривать их в отдельных разделах курса биохимии. В рамках настоящего пособия процессы переноса генетической информации в живых организмах рассматриваются, исходя из следующих соображений. Прежде всего учитывается, что биосинтезы нуклеиновых кислот представляют собой анаболические процессы, которые целесообразно рассматривать наряду с процессами анаболизма и катаболизма биосоединений данного и других классов. Кроме того, в настоящей главе обсуждается метаболизм нуклеотидов как строительных блоков нуклеиновых кислот. Таким образом, исследование путей биосинтеза нуклеиновых кислот, начиная с нуклеотидов и заканчивая полинуклеотидными цепями, включая их трансформацию, позволяет уяснить взаимосвязь между разными биомолекулами, что, по сути, составляет материальную основу биологической эволюции. Информация, касающаяся общих вопросов биоэнергетики и метаболизма, необходимая для усвоения материала по метаболизму нуклеиновых кислот, дана в предыдущей главе. В следующей главе Обмен белков и аминокислот изложен биосинтез белков трансляция), который протекает на матрице РНК и отражает биологический принцип передачи наследственной информации по цепочке ДНК РНК белок. [c.343]

Кажущееся постоянство химического состава живого организма поддерживается за счет равновесия между процессами синтеза и разрушения составляющих его компонентов, т. е. равновесия между катаболизмом и анаболизмом. В растущем организме такое равновесие смещено в сторону синтеза белков, т. е. анаболическая функция преобладает над катабо-лической. В организме взрослого человека в результате биосинтеза ежесуточно обновляется до 400 г белка. Разные белки обновляются с различной скоростью — от нескольких минут до 10 и более суток, атакой белок, как коллаген, практически не обновляется за все время жизни организма. В целом период полураспада всех белков в организме человека составляет около 80 сут. Из них необратимо распадается примерно четвертая часть протеиногенных аминокислот (около 100 г), которая должна возобнов- [c.360]