Катлинский, Сазыкин. Курс лекций по биотехнологии
жүктеу/скачать 2.51 Mb. Pdf көрінісі
|
| Известно, что рост клетки, ее нормальное функционирование и даже само
выживание зависит от того, насколько эта клетка обладает способностью управлять процессами биосинтеза, а также вносить качественные преобразования в работу метаболического аппарата, отвечая на изменение условий среды. Такие функции клетки потребовали развития и наследственного закрепления весьма сложных и тонких регуляторных механизмов, обеспечивающих прежде всего экономичность метаболических процессов и, конечно, высокий уровень их координации. Часто цели биотехнологов, направленные на усиление образования того или иного продукта, или синтез нового продукта, естественно встречают сопротивление клетки, желающей сохранить свою стабильность, что влечет за собой изменение регуляторных механизмов клетки. В микробной клетке в процессе ее роста и жизнедеятельности происходит огромное число реакций, катализируемых ферментами. Участниками таких реакций могут быть первичные и вторичные метаболиты. К первичным метаболитам относятся аминокислоты, сахара, аминосахара, структурные 100 белки, липиды, пурины, пиримидины и др. Вторичные метаболиты представляют вещества, образующиеся в ответ на стрессовую ситуацию, изменение экологии, например, это антибиотики, феромоны. 1. Индукция и репрессия синтеза ферментов Механизмы индукции и репрессии предохраняют клетку от напрасной траты аминокислот и энергии на образование ненужных в данных условиях ферментов. С другой стороны, если появляется необходимость, эти ферменты могут быстро синтезироваться. Из многих тысяч ферментов микробные клетки в процессе роста способны синтезировать постоянно и не зависимо от питательной среды так называемые конститутивные ферменты (примером таких ферментов являются ферменты гликолиза, превращающие глюкозу в пируват). Другие ферменты, называемые адаптивными или индуцибельными, образуются только тогда, когда их субстраты (или структурные аналоги субстратов) присутствуют в среде. Например, клетки Е.соli., которые растут на среде с глюкозой, содержат только следы ферментов метаболизма лактозы. Если же эти клетки перенести в среду, содержащую в качестве единственного источника углерода лактозу, то можно наблюдать значительное повышение активности бетагалактозидазы. Этот фермент способен гидролизовать лактозу на D-галактозу и D-глюкозу. Это пример индукции фермента. Клетка получает возможность полностью усвоить лактозу в результате последовательной индукции ферментов, которые превращают лактозу в метаболиты, непосредственно используемые клеткой. Индукция фермента – это относительное увеличение скорости синтеза фермента в ответ на появление химического соединения – индуктора. Явление индукции ферментов впервые было изучено лауреатами Нобелевской премии Ф. Жакобом и Ж.. Моно. жүктеу/скачать 2.51 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|