Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Биохимия -> Аркадьева З.А. -> "Промышленная микробиология" -> 34

Промышленная микробиология - Аркадьева З.А.

Аркадьева З.А., Безбородое А.М., Блохина И.Н. Промышленная микробиология — M.: Высш. шк., 1989. — 688 c.
ISBN 5—06—001482—7
Скачать (прямая ссылка): promishmicrobiol1989.pdf
Предыдущая << 1 .. 28 29 30 31 32 33 < 34 > 35 36 37 38 39 40 .. 297 >> Следующая

Рис. 3.11. Процессы метаболизма и их регуляция в прокариотной клетке:
1—,Ч уровни регуляции биосинтеза белковых посредников (/ репликация, 2 ¦¦- транскрипция, 3 сборка аппарата трансляции, 4 трансляция, 5- иоеттраиелнцнонная модификация); а е основные механизмы регуляции (о — участие транскрипции в репликации (оРНК), О воздействие трансляции на транскрипцию (гуанозинполифосфаты и др.), а — индукция, репрессия); в.......й уровни функционирования белковых посредников (6' ферментативная активность, 7 транспорт субстратов, 8 — выделение продуктов); д~и основные механизмы регуляции (<J обратимая ковалентная модификация, в управление субстратом активностью ферментов, ж управление продуктом активностью ферментов (аллостсрическая регуляция), а цис-управление транспортом, и транс-управление транспортом). Ha схеме не обозначено участие белков в процессах репликации, транскрипции, трансляции, транспорта и выделения веществ
Этап выделения продуктов 8 может лимитировать рост, если продукт обладает ингибиторным или отрицательным регуляторным действием на метаболизм. В этих случаях в клетке может вырабатываться специальный механизм (мембранный транспортный канал) для активного удаления указанных веществ.
В тех случаях, когда транспортный процесс становится «узким местом», лимитирующим общую скорость метаболизма, воздействие, активирующее транспортный процесс или избирательно повышающее проницаемость клеточной оболочки, может положительно влиять на скорость роста микроорганизма.
Этап функционирования ферментов 6 может оказаться рост-лимитирующим звеном метаболизма лишь при отсутствии в клетке необходимого количества фермента (либо у дефектных мутантов, у которых фермент малоактивен, хотя и синтезируется в большом количестве). В первом случае обычно включается механизм индукции синтеза фермента субстратом или происходит снятие репрессии, оказываемой конечным продуктом. Для конструктивных ферментов возможна также стимуляция на уровне трансляции. Только при недостаточной эффективности всех этих механизмов регуляции количество фермента может оказаться неадекватным условиям роста.
Процесс клеточного деления наиболее жестко регулируется на этапе сборки клеточной перегородки. Именно длительность этого этапа определяет теоретически возможное минимальное время генерации.
Что касается синтеза макромолекул, то этап репликации /, по-видимому, не* является обычно «узким местом» метаболизма, хотя скорость элонгации цепи ДНК — величина достаточно постоянная, составляющая примерно 2000 пар нуклеотидов в секунду (у E.coli), и мало зависит от условий роста (в оптимальной области концентраций предшественников). Объясняется это наличием специальной организации регуляторных механизмов, «настроенных» таким образом^что при улучшении условий повышается частота инициации новых циклов репликации ДНК. Поэтому если время генерации меньше, чем период репликации ДНК (у E.coli — 35—40 мин), то новые циклы репликации инициируются до завершения старых циклов и в быстро растущих клетках ДНК существует в виде сильно разветвленной структуры, соответствующей по общему количеству 3—б эквивалентам хромосомы. При этом, очевидно, локусы, расположенные вблизи от точки начала репликации, присутствуют в клетке в значительно большем количестве копий, чем локусы, расположенные вблизи точки терми-нации, что также может оказывать регуляторное действие на скорость биосинтеза некоторых белков (эффект «дозы гена»).
Примерно аналогичная ситуация характерна и для процесса транскрипции 2, в котором скорость элонгации цепей РНК достаточно постоянна и составляет около 50—80 нуклеотидов в секунду, а увеличение общей скорости процесса достигается путем повышения частоты инициации (или снижения частоты терминации).
72
Скорость элонгации полипептидной цепи в процессе трансляции 4 также сравнительно мало зависит от условий среды, хотя в медленно растущих клетках скорость элонгации (10—12 аминокислот в секунду на рибосому) может быть в 1,5 раза ниже, чем в быстро растущих клетках (14—17 аминокислот в секунду на рибосому).
Основной способ повышения эффективности трансляции в быстро растущих клетках — увеличение скорости биосинтеза и сборки компонентов аппарата трансляции 3. По современным представлениям именно этот этап — одно из наиболее «узких мест» метаболизма, где концентрируются эффекты регуляторных механизмов управления скоростью роста, включающихся в ответ на сигналы, полученные из внешней среды. Этот вывод справедлив по крайней мере для прокариотных микроорганизмов, подобных Е. coli, растущих с достаточно высокой скоростью и не обладающих сложным жизненным циклом.
О важной роли аппарата трансляции в регуляции скорости роста свидетельствуют следующие факты:
1) между содержанием рибосом (рРНК) и скоростью роста бактерий существует прямая пропорциональность;
2) при изменении условий выращивания, влияющих на скорость роста, в первую очередь изменяется скорость синтеза рРНК, а изменение скорости синтеза белка в основном определяется сдвигом в количестве функционирующих рибосом.
Предыдущая << 1 .. 28 29 30 31 32 33 < 34 > 35 36 37 38 39 40 .. 297 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама