Фермент ингибирование в митохондриях

Пермеазы — переносчики специфических метаболитов через биомембраны. Они напоминают ферменты, так как обладают специфичностью по отношению к определенным веществам, способны насыщаться при высоких концентрациях субстрата и могут подвергаться специфическому ингибированию. В митохондриях печени крыс были идентифицированы переносчики для АДФ, АТФ, фосфата, а также для некоторых промежуточных продуктов цикла трикарбоновых кислот. Наиболее хорошо изучен переносчик внутренней мембраны, осуществляющий перенос АДФ и АТФ — соединений, которые не могут проникать через мембрану путем диффузии. [c.121]

Вторичный активный транспорт ионов. Помимо ионных насосов, рассмотренных выше, известны сходные системы, в которых накопление веществ сопряжено не с гидролизом АТФ, а с работой окислительно-восстановительных ферментов или фотосинтезом. Транспорт веществ в этом случае является вторичным, опосредованным мембранным потенциалом и/или градиентом концентрации ионов при наличии в мембране специфических переносчиков. Такой механизм переноса получил название вторичного активного транспорта. Наиболее детально этот механизм рассмотрен Питером Митчелом (1966 г.) в хемиосмотической теории окислительного фосфорилирования. В плазматических и субклеточных мембранах живых клеток возможно одновременное функционирование первичного и вторичного активного транспорта. Примером может служить внутренняя мембрана митохондрий. Ингибирование АТФазы в ней не лишает частицу способности накапливать вещества за счет вторичного активного транспорта. Такой способ накопления особенно важен для тех метаболитов, насосы для которых отсутствуют (сахара, аминокислоты). [c.46]

Инсулину свойственны множественные эффекты стимуляция транспорта в кл етку сахаров, аминокислот, жирных кислот, ионов и предшественников нуклеиновых кислот, активация и ингибирование ферментов цитоплазмы, ретикулума и митохондрий, подавление протеолиза, ускорение белкового синтеза, изменение скоростей синтеза ДНК и РНК. [c.172]

Г. Д. Миронова и Т. В. Сирота [1977] представили экспериментальные данные об участии пероксидазы в процессах, связанных с синтезом в митохондриях соединений, богатых запасенной энергией. Ими показано, что фосфорилирование сопровождается снижением количества перекиси водорода и повышением активности пероксидазы. Добавление фермента к митохондриям вызывает сопрягающий эффект, а ингибирование пероксидазы приводит к подавлению дыхания. При исключении перекиси водорода из инкубационной среды отмечается угнетение АТР-синтетазной и АТРазной активности. Таким образом, пероксидаза является ферментом, регулирующим уровень перекисных соединений. [c.21]

Скорость окислительных стадий цикла определяется скоростью реокисления NADH в цепи переноса электронов. При некоторых условиях ее может лимитировать скорость поступления Ог. Однако в аэробных организмах она обычно определяется концентрацией ADP и (или) Р , доступных для превращения в АТР в процессе окислительного фосфорилирования (гл. 10). Если в ходе катаболизма образуется больше АТР, чем это необходимо для энергетических потребностей клетки, концентрация ADP падает до низкого уровня, выключая, таким образом, процесс фосфорилирования. Одновременно АТР, присутствующий в высоких концентрациях, действуя по принципу обратной связи, ингибирует процессы катаболизма углеводов и жиров. Это ингибирование осуществляется во многих пунктах метаболизма, часть которых показана на рис 9-3. Важным участком, на котором осуществляется такое ингибирование, является пируватдегидрогеназный комплекс (гл 8, разд К2) [19]. Другим таким участком сложит цитратсинтетаза— фермент, катализирующий первую реакцию цикла трикарбоновых кислот [20]. Правда, существуют сомнения относительно того, имеет ли такое ингибирование физиологическое значение [16]. Уровень фосфорилирования аденилатной системы может регулировать работу цикла еще и другим способом, связанным с потребностью в GDP на стадии е цикла (рис. 9-2). В митохондриях GTP в основном используется для превращения АМР в ADP. Следовательно, образование GDP зависит от АМР — соединения, которое образуется в митохондриях при использовании АТР для активации жирных кислот [уравнение (9-1)]. [c.324]

Другим наблюдением, согласующимся со схемой уравнения (10-11), является ингибирование окисления NADH антибиотиком олигомицином (рутамицином). Это соединение ингибирует также митохондриальную АТРазную активность. Однако ингибирующее действие снижает динитрофенол, что свидетельствует о связывании олигомицина с ферментом, катализирующим обменные реакции, а не с самой цепью переноса электронов. Важным экспериментальным открытием явились данные о способности шишковидных выступов , различимых на негативно окрашенных митохондриальных фрагментах, катализировать как АТРазную, так и обменные реакции. Содержащийся в них белок F] (разд. Д,8) является одним из нескольких факторов сопряжения , необходимых для реконструкции фосфорилирующей системы из разрушенных митохондрий. [c.403]

Ионам Са принадлежит центральная роль в регуляции многих клеточных функций. Изменение концентрации внутриклеточного свободного Са является сигналом для активации или ингибирования ферментов, которые в свою очередь регулируют метаболизм, сократительную и секреторную активность, адгезию и клеточный рост. Источники Са могут быть внутри- и внеклеточными. В норме концентрация Са в цитозоле не превышает 10 М, и основными источниками его являются эндоплазмати-ческий ретикулум и митохондрии. Нейрогормональные сигналы приводят к резкому повышению концентрации Са (до 10 М), поступающего как извне через плазматическую мембрану (точнее, через потенциалзависимые и рецепторзависимые кальциевые каналы), так и из внутриклеточных источников. Одним из важнейших механизмов проведения гормонального сигнала в кальций—мессенджерной системе является запуск клеточных реакций (ответов) путем активирования специфической Са -кальмодулин-зависимой протеинкиназы. Регуляторной субъединицей этого фермента оказался Са -связывающий белок кальмодулин (мол. масса 17000). При повышении концентрации Са в клетке в ответ на поступающие сигналы специфическая протеинкиназа катализирует фосфорилирование множества внутриклеточных ферментов —мишеней, регулируя тем самым их активность. Показано, что в состав киназы фосфорилазы Ь, активируемой ионами Са , как и КО-синтазы, входит кальмодулин в качестве субъединицы. Кальмодулин является частью множества других Са -свя-зывающих белков. При повышении концентрации кальция связывание Са с кальмодулином сопровождается конформационными его изменениями, и в этой Са -связанной форме кальмодулин модулирует активность множества внутриклеточных белков (отсюда его название). [c.296]

Митохондрии подвергались расчленению, из субмитохондри-алъных частиц (СМЧ) выделялись комплексы дыхательных ферментов, свободные от структурных белков. Такие комплексы оказалось возможным очищать и детально исследовать. Были проведены успешные опыты по восстановлению ЦПЭ из выделенных препаратов и растворимых ферментов. Наконец, очень ценная информация была получена в опытах по ингибированию отдельных стадий процесса и по разобщению окислительного фосфорилирования и переноса электронов. [c.428]

Значительный вклад в регуляцию скорости окислительного декарбоксилирования пирувата вносяпг изменения концентрации конечных продуктов реакции — ацетил--КоА и НАДН, накопление которых в митохондриях ведет к торможению ПДГ-реакции. Следует отметить, что действие этих факторов включает как непосредственное ингибирование фермента продуктом реакции, так и влияние НАДН и ацетил-КоА на взаимопревращения фосфорилированной и дефосфорилированной форм ПДГ. [c.167]

Закаленные растения приобретают анатомо-морфологиче-скую структуру, свойственную засухоустойчивым растениям, и имеют более развитую корневую систему. Исследования митохондрий проростков кукурузы в возрасте 4, 8 и И дней показали, что окислительное фосфорилирование выше у закаленных растений, чем у не прошедших закаливание. Это свидетельствует о большей продуктивности дыхания закаленных растений, о взаимосвязи окисления и фосфорилирования. При действии иа растения высокой температуры (45 °С) и суховея происходят, по-видимому, глубокие структурные изменения митохондрий, повреждение или ингибирование ферментов фосфорилирующего механизма. В результате осуществляется лишь нефосфорили-рующее окисление без аккумуляции энергии (И. А. Андреева, М. В. Туркина). [c.508]

При голодании гормон глюкагон через аденилат-циклазную систему в жировой ткани активирует распад жира. Жирные кислоты выделяются в кровь и транспортируются в комплексе с альбуминами в печень в печени увеличивается скорость -окисления и образуется большое количество ацетил-КоА скорость окисления ацетил-КоА в цикле Кребса в этих условиях снижена в результате ингибирования регуляторных ферментов цитратного цикла аллостерическими ингибиторами АТР и NADH, концентрация которых повышена в результате активного -окисления. Кроме того, при высокой концентрации NADH оксалоацетат восстанавливается до малата и в такой форме переносится в цитозоль, где реакция идет в обратном направлении и оксалоацетат становится субстратом для глюконеогенеза. В результате в митохондриях накапливается ацетил-КоА и используется для синтеза кетоновых тел (рис. 8.9). [c.190]

Оксалоацетат, конечный продукт цикла, в низких концентрациях— мощный ингибитор сукцинатдегидрогеназы. Ингибированный фермент со связанным с ним оксалоацетатом становится неактивным, т. е. каталитически инертным, если только оксалоацетат не диссоциирует. Перейдя в неактивную форму (природа молекулярного изменения неизвестна), фермент вновь приобретает активность только при действии специфических активаторов, особенно АТР и восстановленной формы убихинона (разд. 12.4.1), который в митохондрии играет роль непосредственного акцептора электронов от сукцинатдегидрогеназного комплекса. [c.410]