Організменний і популяційний рівні регуляції

Організменний рівень регуляції забезпечується за рахунок складних механізмів, для здійснення яких необхідна наявність спеціальних деференційованих клітин і систем, що виявляють контрольну функцію (нервові клітини, ендокринні залози). Отже, регуляція процесів життєдіяльності на організменному рівні відбувається на рівні нервової та ендокринної систем (нейрогуморальний механізм регуляції). Нервові клітини та ендокринні залози забезпечують досить тонкі механізми регуляції процесів життєдіяльності. Зв'язок між ними здійснюється на рівні гіпоталамічної ділянки мозку і гіпофіза. Нервова регуляція, як система екстреного реагування та більш повільна гормональна регуляція, складають дві сторони єдиного важливого процесу, який забезпечує існування живих організмів в умовах постійного двостороннього зв'язку з навколишнім середовищем.

Суть популяційного рівня регуляції полягає у взаємодії між певними популяціями за рахунок впливу хімічних сполук, що продукуються одними з них, на обмін речовин та поведінкові реакції інших. Реалізуються популяційні взаємовідносини через систему рецепторів тканин — мішеней реципієнтів. Найчастіше внутрішньовидова та міжвидова взаємодії забезпечуються за допомогою таких сполук, як антибіотики, терпени, фітонциди, фітоалексини, фітогормони та ін.

Дослідження взаємовідносин між популяціями є предметом науки — хімічної екології, яка займається розробкою екологічної стратегії та з'ясуванням суті механізмів біохімічних зв'язків між організмами в живій природі.

Запитання І вправи для самоконтролю

1. Назвіть основні рівні регуляції процесів життєдіяльності і поясніть їх зна чення.

2, В чому суть метаболічного рівня регуляції?

521

3. Що таке метаболіти, як попи утворюються?

4. Яка роль ферментних систем у забезпеченні метаболічного рівня регуляції?

5. Які фактори впливають на активність ферментів?

6. У чому суть алостеричної та ізостеричної взаємодії?

7. Що таке індукція і репресія синтезу ферментів?

8. Які механізми забезпечують клітинний рівень регуляції?

9. Яка роль ядерно-цитоплазматичної взаємодії та проникності клітинних мембран у забезпеченні клітинного рівня регуляції?

10. Яка роль оиерона в забезпеченні регуляції процесів життєдіяльності?

11. У чому суть індудибельної і репресибельної системи генної регуляції?

10. Дати характеристику організменного рівня регуляції процесів життєдіяльності.

10. У чому суть нейрогуморальної регуляції?

11. Які особливості популяційного рівня регуляції?

СПИСОК РЕКОМЕНДОВАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Молекулярная биология клетки: В 5 т./ Б. Альберте, А. Хорст, М. Мор рей и др.— Лі. : Мир, 1986.— Т. 1—5.

2. Бсрезов Т. Т., Коровник Б. Ф. Биологическая химия.— М. : Медицина, 1983.- 752 с.

3. Бохински Р. Современные воззрения в биохимии.— М. : Мир, 1987.— 529 с.

4. Гершкович А. А. От структуры к синтезу белка.— К- : Наук, думка, 1989.— 189 с.

5. Диксон М., УэббЭ. Ферменты: В 3 т.— М. : Мир, 1982.— Т. 1—3.

6. Зенгбуш П. Молекулярная и клеточная биология: В 3 т.— М. : .Мир, 1982.— Т. 1—3.

7. Кучеренко Н. Е., Войницкий В. М. Биоэнергетика.— К. : Вища шк. Изд-во при Киев, ун-те, 1982.— 269 с.

8. Кучеренко Н. Е., Васильев А. И. Липиды. — К. : Вища шк. Головное изд-во, 1985.—247 с.

9. Кучеренко И. Е., ГерманюкЯ. Л., Васильев А. Н. Ліолекулярньїе механизмы гормональной регуляции обмена веществ.— К. : Вища шк. Головное изд-во, 1986.—■ 238 с.

10. Кучеренко Н. Е. Биохимия. Деловые игры и ситуационные задачи.— К. : Лиоідь, І992.— 190 с.

11. Кононський О. І. Біохімія тварин.— К. : Вища шк. 1994.— 439 с.

12. Коротяев А. И'■, Ліщенко //. //. Молекулярная биология и медиш: М.: Медицина, 1987,—287 с.

13. Калинин Ф. Л. Основы молекулярной биологии.— К- : Вища шк. Головное изд-во. 1978.—482 с.

14. Кстык А., Яначек К. Мембранный транспорт.— ЛЬ : Мир, 1982.— 330 с.

15. Кендыш Н. И. Регуляция углеводного обмена.— М. : Ліедицина, 1985.— 271 с.

16. Ленинджер А. Основы биохимии: В 3 т.— М. : Мир, 1985.— Т. 1—3.

17. Мак Мюррей У. Обмен веществ у человека.— Л1. : Мир, 1980.— 368 с.

18. Мосичев М. С, Складнее А. А., Котов В. Б. Общая технология микробиологических производств.— М. : Лег. и пищ. пром-сть, 1982.— 264 с.

19. Мусил Я- Основы биохимии патологических процессов,— М. : Медицина, 1985.—415 с

20. Овчинников Ю. А. Биоорганическая химия.—М. : Просвещение, 1987.— 815 с.

21. Основы биохимии / Под ред. А. А. Аннсимова.— М. : Высш. шк., 1986.—

522

лок-репресор, розрізняють індукцію (збільшення) та репресію (зменшення) синтезу ферментів.

У вигляді індукторів, як правило, виступають низькомолекулярні сполуки, продукти ферментативних перетворень (метаболіти). Ферменти, що утворюються внаслідок індукції, називаються індукованими.

ОПЕРОННИЙ РІВЕНЬ РЕГУЛЯЦІЇ

Даний рівень регуляції процесів життєдіяльності забезпечується на рівні оперона. Опер'он — ділянка ДНК, обмежена промотором і термінатором, яка знаходиться під регуляторною дією гена-регуля-тора і забезпечує синтез молекул іРНК- Оперон може бути моно- і по-ліцистропннм. У першому випадку він забезпечує синтез однієї молекули іРНК» яка може виступати в ролі матриці в процесі синтезу білка, а в другому — кількох молекул іРНК- Отже, на рівні оперона забезпечується регуляція синтезу іРНК, які використовуються в ролі матриці в процесі синтезу білка на рибосомах. Білки — ферменти, синтез яких .здійснюється при трансляції, забезпечують численні ферментативні перетворення різних субстратів. Слід зазначити, що при трансляції здійснюється також синтез білків, що не мають ферментативних властивостей (гістонові, рибосомпі та ін.), які забезпечують перебіг досить важливих процесів обміну. Синтез цих білків також регулюється на рівні оперона за рахунок зміни об'єму синтезу іРНК при транскрипції.

Регуляція синтезу іРНК на опероиному рівні забезпечується за рахунок кількох механізмів, серед яких важливе значення має індукція і репресія, посттранскрипційна модифікація, взаємодія з хроматином гормон-рецепторних комплексів тощо. За участю даних механізмів здійснюється зміна метаболічної активності та регуляція функцій геному.