Советуем для ознакомления:

Физиология:

Популярные разделы сайта:

Модифицирование ферментов. Адаптация путем синтеза ферментов

Существуют также обратимые системы регулирования активности ферментов по принципу «включено-выключено», основанные на изменении химической структуры активного центра фермента. В некоторых случаях фермент может существовать в клетке в неактивном или слабо активном состоянии, но присоединение фосфатной группы при участии второго фосфорилирующего фермента, называемого киназой, к аминокислоте, расположенной вблизи от активного центра, может полностью активизировать присущие этому ферменту свойства.

Таким образом, воздействие фермента 2, киназы, приводит к активированию (в результате химической модификации) фермента 1. Такая система может быть возвращена в положение «выключено» под влиянием третьего фермента, фосфата-зы, который отщепляет фосфатную группу от активированного фермента. В контролирующих системах этого типа активность фермента 1 будет, очевидно, обусловлена соотношением между активностью киназы, которая присоединяет фосфатные группы, и активностью фосфатазы, которая отщепляет эти группы. Такой механизм регуляции имеет весьма важное значение, поскольку активности киназы и фосфатазы могут изменяться под влиянием гормонов.

Воздействия ингибиторов и активаторов, регулирующих процессы обмена веществ, направлены на молекулы фермента, уже имеющиеся в клетке. Выше мы рассмотрели системы, в которых количество фермента остается относительно постоянным, а варьируют концентрации низкомолекулярных продуктов обмена веществ и другие условия, изменения которых возможны в организме взрослого человека, находящемся в состоянии динамического равновесия.
Другой тип метаболической реакции на изменение потребностей организма сводится к изменению содержания фермента в клетке.

модифицирование ферментов

В ходе роста плода, например, и в особенности в первые дни жизни новорожденного, когда организм после безопасного внутриутробного существования должен приспособиться к полной опасностей окружающей среде, содержание ферментов в различных органах и тканях резко изменяется, с тем чтобы дать возможность организму встретить «вызов» внешней среды. На всех этапах развития строго следующие друг за другом во времени процессы дифференцировки ферментов сопровождают морфогенез специализированных клеток и определяют в конечном счете их физиологическое значение.

Такие изменения в составе ферментов развиваются иногда на протяжении недель и даже месяцев, однако некоторые сдвиги в содержании ферментов в клетке могут происходить значительно быстрее. Приспособление к голоданию или к избыточному потреблению пищи, связанное с изменениями количества ферментов, участвующих в метаболизме углеводов и жиров, развивается часто на протяжении нескольких часов. Тем не менее эти адаптивные сдвиги в соотношениях ферментов в организме происходят относительно медленно— в противоположность осуществляемым по принципу обратной связи воздействиям ингибиторов и активаторов на уже существующие молекулы ферментов.

В настоящее время твердо установлено, что синтез и распад ферментов, как и других белков, происходит в организме непрерывно. У взрослого здорового человека в условиях динамического равновесия процессы синтеза и распада имеют одинаковую скорость, благодаря чему общее содержание фермента не изменяется во времени. Для каждого фермента характерна своя скорость распада. В большинстве случаев полное прекращение синтеза фермента привело бы к исчезновению 50% молекул фермента за несколько дней, но некоторые ферменты обновляются значительно быстрее.

Скорость синтеза фермента может варьировать от нуля до максимума, тогда как скорость распада представляется постоянной. Таким образом, любое вещество, влияющее на скорость синтеза фермента, способно оказать существенное воздействие на регуляцию обмена веществ путем изменения соотношения ферментов в организме. В основе многих гормональных воздействий на обмен веществ у человека лежат, как было установлено, именно такие контролирующие влияния на выработку каталитически активных белков.

- Читать "Репрессия ферментов. Индукция фермента"

Оглавление темы "Метаболизм в организме":
1. Модифицирование ферментов. Адаптация путем синтеза ферментов
2. Генетическое детерминирование ферментов. Воздействие на механизм синтеза ферментов
3. Врожденное нарушение обмена. Альбинизм и алкаптонурия
4. Метаболические пути. Запасание энергии
5. Энергетическая лестница. Этапы выделения энергии при расщеплении глюкозы
6. Реакции гликолиза. Промежуточные метаболические продукты
7. Макроэргические соединения. АТФ
8. Метаболизм АТФ. Фосфатные макроэргические соединения
9. Азотсодержащие фосфагены. Значение макроэргических соединений
10. Окислительно-восстановительные реакции. Перенос водорода в клетке