Стр. 109 - biohimia

Упрощенная HTML-версия

Раздел 5.
Общие аспекты регуляции
109
Положительная обратная связь
наблюдается, когда метаболит-предшествен-
ник активирует стадию, контролирующую его дальнейшее превращение, на-
пример, переход в запасные вещества. Вещество запасается только тогда, когда
его количество превосходит потребности метаболического пути.
Ковалентная модификация
ключевых ферментов может
осуществляться под
влиянием внеклеточных воздействий (гормонов) и приводить как к активации,
так и к ингибированию ферментов. В этом случае метаболизм клетки изменя-
ется таким образом, чтобы соответствовать в большей мере потребностям орга-
низма, чем потребностям самой клетки. Ковалентная модификация обычно
осуществляется путем фосфорилирования — дефосфорилирования. Фосфори-
лирование катализируют протеинкиназы. Соответствующие им фосфатазы де-
фосфорилируют фермент и, следовательно, отменяют результаты фосфорили-
рования. Количество фосфорилированных форм фермента зависит от
соотношения активностей киназы и фосфатазы.
Индукция или репрессия
синтеза ферментов приводит к изменению количе-
ства ферментов и, значит, скорости метаболизма. Подобным способом обеспе-
чиваются долговременные, адаптивные изменения метаболизма. Индукция и
репрессия синтеза ферментов могут происходить в клетках в результате влияния
на них некоторых гормонов (см. раздел 3).
Механизм действия гормонов на метаболизм
Гормоны — это
межклеточные химические посредники
(мессенджеры). Они
секретируются одним типом клеток в ответ на определенные стимулы (сигналы)
и оказывают воздействие на метаболизм клеток другого типа. Например, клетки
островков Лангерганса поджелудочной железы секретируют гормон глюкагон в
ответ на снижение концентрации глюкозы в крови. Глюкагон стимулирует рас-
пад гликогена в клетках печени и поступление запасенной глюкозы в кровь.
Гормоны обладают высокой биологической активностью. Их действие про-
является при очень низких концентрациях (10
-6
–10
-10
моль/л). С химической
точки зрения гормоны можно разделить на три группы: 1) гормоны — про-
изводные аминокислот, 2) белково-пептидные гормоны, 3) стероидные гор-
моны. Гормоны оказывают свое действие, связываясь со специфическими
рецепторами, располагающимися либо на поверхности мембраны клетки,
либо в цитозоле. Связывание с рецепторами — обязательный этап в действии
гормона. Белково-пептидные гормоны и гормоны — производные аминокис-
лот являются гидрофильными веществами, и проникновение их через плаз-
матическую мембрану, состоящую из липидного бислоя, затруднено или не-
возможно. Рецепторы таких гормонов находятся на наружной поверхности
плазматической мембраны. Гормоны связываются с рецепторными белками
тех участков мембран клеток-мишеней, которые контактируют с окружающей
средой, что, в свою очередь, активирует ферментную систему, отвечающую за
образование вторичного (внутриклеточного) посредника.