Катаболические пути, определение

На протяжении всей истории биохимии часто высказывалось предположение о том, что определенный биосинтетический путь представляет собой точное обращение соответствующего катаболического пути. Например, ферменты, осуществляющие гидролиз белков, в определенных условиях (концентрация аминокислот и pH) катализируют образо- [c.458]

Помимо адениловых нуклеотидов в регулировании энергетических процессов активную роль играют система НАД(Ф)" / /НАД(Ф) Н2-коферментов и величина трансмембранного электрохимического градиента ионов водорода в виде обоих его составляющих и АрН). Преобладание аллостерического взаимодействия восстановленной или окисленной форм НАД(Ф) с ферментами катаболического пути приводит соответственно к понижению или повышению их активности. Достижение определенного порогового значения Арн+ на энергопреобразующей мембране служит определенным сигналом, тормозящим поступление ионов водорода против градиента. [c.124]

В этой главе мы впервые рассмотрим метаболические пути, т. е. цепи или последовательности катализируемых ферментами химических реакций, в результате которых осуществляются превращения определенных органических соединений, жизненно важных для организма. Вовлекаемые в такие реакции соединения называются метаболитами. В классической биохимии метаболические пути разделяются на два типа — катаболические и анаболические. [c.272]

Биодеградация - это процесс разрушения микроорганизмами веществ, загрязняющих окружающую среду. Многие бактерии рода Pseudomonas несут плазмиды, кодирующие ферменты, которые катализируют расщепление ароматических и галогенсодержащих огранических соединений. В большинстве случаев одна плазмида содержит гены ферментов одного специфичного катаболического пути. Объединяя плазмиды разных штаммов Pseudomonas в одном хозяине, можно создать организм, способный к деградации нескольких соединений. Кроме того, с помощью генетических манипуляций можно расширить спектр субстратов, разрушаемых с помощью определенного ферментативного пути. [c.302]

Биохимическое изучение широкого круга дышащих хемоорганотрофных эубактерий показало, что функционирующие у них системы получения энергии в принципе аналогичны описанной выше, различаясь определенными деталями наличием одного или больше катаболических путей, составом переносчиков дыхательной цепи, природой используемых конечных акцепторов электронов и т.д. Складывается впечатление, что природа, создавая наиболее совершенную систему извлечения энергии из органических субстратов, на уровне прокариот опробовала сочетание разных механизмов, прежде чем остановиться на чем-то определенном. [c.394]

Промежуточный метаболизм складывается из двух фаз-катаболизма и анаболизма. Катаболизм-это фаза, в которой происходит расщепление сложных органических молекул до более простых конечных продуктов. Углеводы, жиры и белки, поступившие извне с пищей или присутствующие в самой клетке в качестве запасных веществ, распадаются в серии последовательных реакций до таких соединений, как молочная кислота, СО 2 и аммиак. Катаболические процессы сопровождаются высвобождением свободной энергии, заключенной в сложной структуре больших органических молекул. На определенных этапах соответствующих катаболических путей значительная часть свободной энергии запасается благодаря сопряженным ферментативным реакциям в форме высокоэнергетического соединения - аденозинтрифосфата (АТР). Часть ее запасается также в богатых энергией водородных атомах кофермента никотинамид адениндинуклеотидфосфата, находящегося в [c.379]

Соотношение анаболизма и катаболизма хорошо охарактеризовал Г. Корнберг В ходе катаболических процессов из пищевых источников углерода образуются взаимопревращаемые промежуточные продукты центральных путей обмена анаболические же пути представляют собой последовательности ферментативных реакций, в процессе которых из этих промежуточных продуктов образуются строительные блоки, входящие в состав макромолекул. Таким образом, в то время как катаболические пути имеют совершенно определенные исходные вещества, но не имеют однозначно идентифицируемых конечных продуктов, анаболические пути, начинаясь Ьт неопределенных рубежей, ведут к ясно различимым конечным продуктам . [c.273]

В 1970-х гг. Чакрабарти и его коллегами был создан первый бактериальный штамм, обладающий более широкими катаболическими возможностями. Он расщеплял больщинство углеводородов нефти и был назван супербациллой . Для его получения использовали плазмиды, каждая из которых кодировала фермент, расщепляющий определенный класс углеводородов плазмида САМ детерминировала деградацию камфары, ОСТ - октана, NAH - нафталина, XYL - ксилола (рис. 13.5). Сначала путем конъюгации пере- [c.276]

До появления технологии рекомбинантных ДНК одним из способов переноса генетического материала из одного микроорганизма в другой была конъюгация. Такой механизм обеспечивал перенос из клетки в клетку целых плазмид. А. М. Чакрабарти, проводивший эксперименты по переносу плазмид- разрушительниц , т. е. плазмид, кодирующих все ферменты пути биодеградации определенного соединения, сконструировал штамм, содержащий несколько таких плазмид. Кодируемые плазмидными генами ферменты каждого катаболического [c.289]

Мутанты, конститутивно образующие катаболические ферменты. Накопительные культуры такого рода мутантов можно получить путем частой смены субстратов. Если клетки конститутивно образуют ферменты, необходимые для использования субстрата А, то после переноса клеточной популяции с субстрата В на субстрат А они точас начинают расти с максимальной скоростью клеткам же индуцибельного дикого типа для достижения максимальной скорости роста необходима определенная лаг-фаза (чтобы синтезировать ферменты для роста на субстрате А). После ряда генераций клетки снова переносят на среду с субстратом В и дают им расти до тех пор, пока ферменты, участвующие в использовании субстрата А, не будут достаточно сильно разбавлены . После многократного повторения такой процедуры конститутивные мутанты сильно обгоняют в росте клетки дикого типа с индуцибельными ферментами. Таким путем были выделены, например, мутанты Е. соН, конститутивно образующие ферменты, необходимые для использования Лактозы. В других методах отбора пользуются таким приемом, как подавление индукции при помощи структурных аналогов субстрата. Метилтио алактозид может, например, подавить у Es heri hia oli индукцию й(а/ Оперона, вызываемую галактозой. [c.498]

Второй общий путь регуляции сложных метаболических процессов основан яа действии регуляторных рментов, которые обычно локализованы в начале (или поблизости от начала) мультнферментной последовательности. Большинство этих ферментов ингибируется конечным продуктом данной метаболической последовательности или иными аллостерическими ингибиторами. Так как соответствукицие катаболические и анаболические пути, связывающие данный предшественник с данным продуктом. имеют разные регуляторные ферменты, скорости биосинтеза и распада определенного клеточного компонента могут регулироваться независимо. [c.124]

В настоящее время существует много различных методов изучения метаболизма бактерий, рассмотрение которых следовало бы включить в эту главу. Здесь было бы полезно, например, обсудить методы, применяемые для идентификации и количественного определения различных ферментов дыхагельной цепи, участвующих в образовании взаимосвязанных путей, через которые идет поток электронов и образуются хемиосмотические градиенты. Интересно было бы рассмотреть также общие методы анализа специфических катаболических и анаболических процессов. К сожалению, объем данной книги не позволяет включить описание этих и многих других методов. [c.375]

Изложенные данные позволяют составить определенное представление о том, насколько широко распространено образование этилового спирта среди разных групп прокариот и насколько различны метаболические пути, ведущие к его синтезу. Из этого следует, что накопление в культуральной среде этилового спирта само по себе не может служить указанием на место процесса, приводящего к его образованию, в эволюции. Этиловый спирт у прокариот может быть одним из конечных продуктов как эволюционно более ранних, (гликолиз), так и более поздних (окислительный пентозофосфатный цикл, путь Энтнера — Дудорова) катаболических процессов. До сих пор среди прокариот не обнаружены организмы, сохранившие черты примитивности энергетического и конструктивного метаболизма, у которых спиртовое брожение служило бы единственным способом получения энергии. Тот факт, что наиболее четко и в самом классическом виде спиртовое брожение проявляется у дрожжей, форм эукариотных, не может, как нам кажется, ставить под сомнение его место в эволюции анаэробных энергетических процессов. [c.193]