Индукция ферментов

Рис. 13-17. Индукция ферментов. Высокая внутриклеточная концентрация субстрата А может стимулировать биосинтез ферментов Е1, Ег и Ез- Содержание этих ферментов в клетке возрастает, и тем самым создается возможность для ускорения тех реакций, в результате которых избыток субстрата А удаляется. Избыток субстрата А служит, следовательно, для клеточного ядра сигналом, вынуждающим его включить гены, контролирующие образование ферментов Е , Ег и Е3. Включение генов означает синтез соответствующей матричной РНК она поступает в рибосомы, и вследствие этого в них осуществляется синтез ферментов Е1, Ег и Е3.

Теория, разработанная Жакобом и Моно, дает понятие о механизме индукции ферментов. Синтез ферментов, как уже было сказано выще, определяют участки молекулы ДНК — цистроны, или структурные гены. Помимо них в молекуле ДНК имеются также регуляторные гены, контролирующие деятельность структурных генов. Гены-регуляторы вызывают или прекращают синтез особых веществ белковой природы — репрессоров. Они специфически блокируют соответствующий структурный ген, прекращая таким образом синтез и-РНК и вместе с этим синтез определенного ферментного белка (рис. 19). [c.46]

Если говорить о регенерации печени, то это, по-видимому, процесс последовательной индукции ферментов, т. е. синтез соответствующих информационных РНК на матрице ДНК с последующим синтезом соответствующих белков-ферментов. [c.148]

При длительном голодании запасы гликогена во всем организме истощаются и главным топливом становятся жиры. Глюкозы и пирувата хватает лишь на короткое время. Хотя гидролиз липидов и приводит к образованию некоторого количества глицерина (который окисляется до диоксиацетона и фосфорилируется), количество предшественников глюкозы, образованных этим путем, ограничено. (Следует при этом иметь в виду, что организм животного не может превращать аце-тил-СоА обратно в пируват.) Таким образом, потребность в глюкозе и в пирувате сохраняется. Первое из этих соединений необходимо для процессов биосинтеза, а второе играет важную роль в качестве предшественника оксалоацетата — субстрата, регенерирующегося в цикле трикарбоновых кислот. В результате всего этого в процессе голодания организм вынужден перестроить свой метаболизм. Надпочечники выделяют глюкокортикоиды (например, кортизол гл. 12, разд. И, 3,6). Через механизмы индукции ферментов эти гормоны повышают количество различных ферментов в клетках органов-мишеней, таких, как, например, печень. Глюкокортикоиды повышают, кроме того, чувствительность клеточных рецепторов к циклической АМР, а следовательно, и к таким гормонам, как глюкагон [57]. Было высказано предположение, согласно которому этот эффект обусловлен тем, что кортикоиды обеспечивают сохранение нормального ионного окружения, и в частности нормальных концентраций ионов Са +, К и Na+. [c.515]

Прекращение введения животным индукторов способствует обратному развитию индуцированного синтеза, и уровень ферментной активности, содержание ферментного белка и кофермента возвращаются к норме. Многочисленные исследования, проведенные в данном направлении, позволяют предположить, что индукция ферментов, метаболизирующих лекарства, обусловлена активированием одной или более генетических систем посредством депрессии гена оператора аналогично механизму действия гормонов [1041. [c.178]

МЫ видим, что индукция ферментов-это экономичный процесс индуцируемые ферменты синтезируются лишь тогда, когда в них возникает потребность. Вещество, способное индуцировать синтез фермента или группы ферментов, называется индуктором. [c.955]

Многие бактерии могут расти, используя большое число различных субстратов. Это означает, что они способны синтезировать все ферменты, необходимые для превращения этих субстратов, т.е. имеют соответствующие структурные гены. Если в питательной среде содержится только один субстрат, то в клетках образуются ферменты, необходимые для расщепления (катаболизма) именно этого субстрата. Соответственно говорят об индукции ферментов, индуцирующем субстрате и индуцируемых (индуцибельных) ферментах. Для синтеза большинства ферментов, участвующих в катаболизме субстратов, требуется индукция. [c.474]

Индукция ферментов — одно из тех явлений, которые подвели Жакоба и Моно [36] к модели оперона, описывающей механизм регулирования транскрипции мРНК с ДНК. За эту работу они получили в 1965 г. Нобелевскую премию. В своем окончательном виде [38—40] гипотеза Жакоба — Моно приведена на рис. 15-3. Оперон представляет [c.201]

ТО теоретически возможны несколько схем индукции ферментов (рис. 16.2) [c.475]

Индукция ферментов у микроорганизмов. [c.30]

В, С и В. Термин адаптация уже с давних пор имеет совершенно оиределенный биологический смысл, обозначая такие изменения структуры или функции, которые улучшают приспособленность клетки к новым условиям. Правда, индукцию ферментов можно вызвать и соединениями, не являющимися метаболитами, и в этом случае приспособляемость организма ухудшается, поскольку синтезируются белки, в которых клетка в данный момент не нуждается. Тем не менее, несмотря на эти исключения, у бактерий, как правило, в значительных количествах синтезируются только те ферменты, которые клетка использует для расщепления соответствующего метаболита. Поскольку в результате клетка оказывается более приспособленной к новому окружению, нам кажется, что термин одновременная адаптация адекватно описывает метод, изучающий эту ферментативную перестройку. [c.31]

Общую теорию регуляции синтеза белка разработали французские ученые, лауреаты Нобелевской премии Ф. Жакоб и Ж. Моно. Сущность этой теории сводится к выключению или включению генов как функционирующих единиц, к возможности или невозможности проявления их способности передавать закодированную в структурных генах ДНК генетическую информацию на синтез специфических белков. Эта теория, доказанная в опытах на бактериях, получила широкое признание, хотя в эукариотических клетках механизмы регуляции синтеза белка, вероятнее всего, являются более сложными (см. далее). У бактерий доказана индукция ферментов (синтез ферментов de novo) при добавлении в питательную среду субстратов этих ферментов. Добавление конечных продуктов реакции, образование которых катализируется этими же ферментами, напротив, вызывает уменьшение количества синтезируемых ферментов. Это последнее явление получило название репрессии синтеза ферментов. Оба явления—индукция и репрессия—взаимосвязаны. [c.535]

И. В. Филиппович. Я провел аналогию, не выдвигая никаких концепций, так как это делать, как мне кажется, еще рано. Вопрос о действии излучения на синтез белков недостаточно изучен. Не исследована даже радио-чувствительность отдельных этапов этого процесса. Радиочувствительность процесса индукции ферментов — факт, достаточно хорошо установленный. В то же время наблюдаемое при индукции увеличение ферментативной активности блокируется и при действии некоторых антибиотиков. Эта аналогия, по-моему мнению, хотя бы на первых порах, может дать информацию о радиочувствительности отдельных звеньев процесса синтеза белка. [c.130]

К индукции ферментов может привести и изменение самых различных факторов, начиная от стереоспецифических субстратов и общих изменений среды, например температуры, до введения в сферу влияния гормонов и лекарственных веществ. [c.437]

В связи с широким применением транквилизаторов бенздиазепинового ряда не только в клинической и амбулаторной практике, но и в условиях отсутствия врачебного контроля проблема изучения закономерностей развития толерантности к ним приобретает особое значение. Толерантность обычно развивается вследствие индукции ферментов, метаболизирующих лекарственные средства, либо изменения чувствительности рецепторов, на которые они действуют. [c.180]

Как у животных, так и у человека обнаружена индукция ферментов в ответ на поступление в организм чуждых ему веществ. В этом случае индукций сопряжена с развитием защитных механизмов организма. Введение лекарственных веществ индуцирует ферментные системы, приводящие к трансформации и деградации этих соединений. Этим можно объяснить наблюдающееся часто привыкание к некоторым лекарственным веществам при длительном их применении [32]. [c.438]

Репрессия ферментов как и индукция ферментов свойственна всем живым организмам. Но относительно репрессии у высших организмов сведений мало. Предполагают, что [c.387]

Вызванная гормонами индукция ферментов может, конечно, повлечь за собой сопутствующие явления индукции и репрессии, ведущие к изменению метаболизма всей клетки. [c.393]

Стимулирующее действие декана на такие процессы может быть обусловлено как индукцией ферментов, ответственных за модификацию промежуточных продуктов трансформации бетулина, непосредственно углеводородом, так и модификацией цитоплазматической мембраны или синтезом метаболитов (биосурфактантов) в присутствии этого соединения, облегчающих транспорт липофильных соединений в клетку. В последнем случае индуктором синтеза ферментов, ответственных за образование продукта К, может служить не сам декан, а какой-либо специфический продукт трансформации бетулина. [c.62]

Наблюдаются и такие цепи катаболических реакций, когда субстрат действует как индуктор фермента только для первой реакции, затем первый промежуточный продукт А индуцирует биосинтез следующего фермента и т. д. Использование регуляторного механизма индукции ферментов дает возможность значительно увеличить синтез этих ферментов. При длительном выращивании культуры Е. oii на среде с лактозой содержание Р-галактозидазы увеличивается в 1000 раз. После индукции количество этого фермента в клетке достигает 3% общего содержания белков. Аналогичная картина наблюдается при работе с продуцентом амилазы — плесневыми грибами рода Aspergillus. [c.47]

Механизмы, лежащие в основе этой регуляции, пока неизвестны. Для их объяснения существует ряд гипотез. Предполагают, что контроль осуществляется на уровне транскрипции по аналогии с индукцией ферментов у бактерий и что в этом случае в клетках животных должны функционировать аналогичные репрессоры. С молекулой ДНК у эукариот связаны гистоны, поэтому считается, что именно эти белки выполняют роль репрессоров. Прямых доказательств их роли в качестве репрессоров не получено, хотя, как было показано, в клетках эукариот открыт класс регуляторных белков процесса транскрипции. Высказано предположение, что в ядре синтезируется высокомолекулярная молекула мРНК, содержащая информацию для синтеза широкого разнообразия белков, но в цитоплазму попадает только небольшая часть зрелой мРНК, а основная часть ее распадается. Неясны, однако, биологический смысл и назначение этого механизма избирательного распада и соответственно траты огромной массы молекулы мРНК. [c.540]

Если учесть, что гравитационная перегрузка вызывает функциональные изменения гуморальной системы организма [92, 93], а это, в свою очередь, приводит к повышению метаболизма лекарств [85, 86], то можно было предположить, что такое экспериментальное воздействие на организм способно вызвать индукцию ферментов гидроксилирующего комплекса микросом печени мышей. Сравнение активности НАДФН-цитохром о редуктазы, гидроксила зы и содержания цитохрома Р-450 в микросомах печени показало, что различий в группе контрольных и опытных животных нет. [c.177]

НИИ 2-метилгексана). Затем добавляли небольшое количество хлорамфеникола вместе с субстратом и производили биоконвер СИЮ. Этот метод, как полагают, вызывает индукцию ферментов 7 относительно специфичных для первого субстрата, но также способных к окислению добавленных впоследствии близко родственных субстратов. Хлорамфеникол, вероятно, подавляет способность генетического материала микроорганизмов обеспечивать индуцированный синтез ферментов, катализирующих дальнейшие превращения промежуточных продуктов, образовавшихся из молекул субстрата. Следует шире исследовать возможности атой методики, чтобы блокировать дальнейший метаболизм полезных в химическом отношении интермедиатов. [c.45]

Другой важный тип изменения концентрации фермента в бактериальной клетке, противоположный по своему проявлению индукции ферментов,-это репрессия ферментов. Когда клетки Е. oli растут на среде, содержащей в качестве единственного источника азота соль аммония, им приходится синтезировать все азотсодержащие соединения из иона NHI и источника углерода. Такие клетки, очевидно, должны содержать все ферментные системы для синтеза 20 различных аминокислот. Однако если доба- [c.955]

L-кинуренин индуцировал фермент 1. Эти и другие наблюдения, включающие индукции ферментов 1 и. 2 неметаболизируемыми аналогами L-кинуренина, позволили выяснить механизм координированной индукции в катаболизме триптофана. [c.67]

Пр имер 1. У одного штамма Е. соИ фермент глутаматдекар-боксилаза является индуцибельным при 37°С, но частично конститутивным при 30 °С. Это означает, что при более высокой температуре возникает необходимость в индукции фермента путем активации гена, тогда как при более низкой температуре ген, кодирующий этот фермент, все время остается, по крайней мере частично, включенным . [c.227]

Наиболее сильный априорный довод в пользу важной роли этого механизма в компеисации температурных эффектов основан на известных нам фактах относительно индукции ферментов у бактерий и эукариотических организмов. Во многих хорошо изученных прокариотических и эукариотических системах изменения в химическом составе среды, окружающей клетку (напри- [c.246]

Сезонная акклимация или непосредственная компенсация может быть основана, конечно, только на фенотипических изменениях, т. е. организм должен обходиться теми генными продуктами, которые уже имеются в его клетках или которые он способен синтезировать в результате активации генов (индукция ферментов). Таким образом, чем быстрее должна быть [c.279]

Свойства репрессоров. Репрессор — это аллостериче-ский белок. Репрессоры могут быть неактивными и могут активироваться путем взаимодействия с соответствующим корепрессором, принимая конформацию, позволяющую осуществляться реакции с оператором,— репрессия фермента. Репрессоры могут образовываться и в активной форме. Тогда действие соответствующего индуктора заключается в таком изменении молекул репрессора, при котором разрушается их связь с оператором,— индукция фермента. Г ены ферментов, синтез которых не зависит от регуляции (конститутивные ферменты), вообще не имеют репрессора, или же он биологически неактивен. Выделенные до настоящего времени репрессоры (из бактерий) представляют собой кислые белки с молекулярной массой в пределах 30 ООО... 150 ООО. В клетке одновременно присутствуют приблизительно 5—10 молекул репрессора. Репрессоры связываются только с двухцепочечной спиралью ДНК, но не с одноцепочечной, денатурированной ДНК. До сйх пор до конца не выяснен механизм распознавания репрессором соответствующего оператора. [c.388]

Показано, что в некоторых микроорганизмах происходит de novo синтез ферментов, разлагающих феноксиуксусные кислоты [88—91, 97, 108]. Пирс изучал роль индукции ферментов в возникновении популяций почвенных бактерий, разлагающих 2,4-Д [81, 82]. Сульфаниламидные препараты приостанавливают размножение бактерий, но не влияют на индукцию ферментов значит, если первая стадия развития популяции, разлагающей 2,4-Д, заключается в индукции ферментов в немногочисленных потенциально активных бактериях, то нормальный скрытый период разложения 2,4-Д мо- [c.28]

Биохимия Том 3 (1980) -- [ c.200 ]

Общая микробиология (1987) -- [ c.473 , c.474 , c.475 , c.482 ]

Метаболические пути (1973) -- [ c.66 ]

Биохимия растений (1968) -- [ c.18 ]

Химия биологически активных природных соединений (1976) -- [ c.437 ]

Биология развития (1979) -- [ c.44 , c.46 , c.47 , c.53 , c.56 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология