Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Met_ukaz_Regul_usech_2010_godE3144.doc
Скачиваний:
6
Добавлен:
14.11.2019
Размер:
869.38 Кб
Скачать

2.4 Индукция плюс репрессия (lac-оперон)

При функционировании lac-оперона Е. coli происходит как репрессивная (отрицательная), так и индуктивная (положительная) генетическая регуляция. Присоединение lac-репрессора (продукта гена i) к сайту оператора предотвращает транскрипцию генов, катализируемую РНК-полимеразой (отрицательная регуляция). Индуцирующий агент (любой из β-галактозидов) модифицирует белок-репрессор таким образом, что он теряет способность связываться с оператором. Однако одного этого недостаточно для инициации процесса транскрипции. Чтобы РНК-полимераза смогла осуществлять свою каталитическую функцию в транскрипции, необходимо присутствие положительного регуляторного элемента - белка - рецептора сАМР (продукта сrр-локуса). Такой модифицированный благодаря связыванию сАМР белок присоединяется к промотору. В результате включается lac-оперон и начинается транскрипция. В отсутствие индуктора (деиндукция) или при уменьшении образования сАМР из-за ингибирования аденилатциклазной активности (катаболитная репрессия) транскрипция предотвращается. Аденилатциклаза - это связанный с мембраной фермент, катализирующий превращение АТР в сАМР и пирофосфат. Этот фермент обычно активен во время роста культуры в различных средах, и поэтому клетки образуют сАМР в достаточном количестве. Однако в присутствии некоторых субстратов, например глюкозы или маннита, активность фермента ингибируется и образование сАМР снижается (это явление называют катаболитной репрессией).

3. Решение расчётных задач

Расчётные задачи выбираются и решаются из числа приведённых в ПРИЛОЖЕНИИ 1

ЗАНЯТИЕ 3

АНАЛИЗ ПУТЕЙ МЕТАБОЛИЗМА МИКРООРГАНИЗМОВ. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ РЕГУЛЯЦИИ ПРОНИЦАЕМОСТИ КЛЕТОК И СКОРОСТИ ТРАНСПОРТНЫХ ПРОЦЕССОВ. РАСЧЁТНЫЕ ЗАДАЧИ.

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

Ферменты существуют не в виде отдельных самостоятельных компонентов, функционирующих независимо и случайно, а в виде ансамблей, отдельные элементы которых взаимосвязаны и выполняют свои функции взаимозависимо в определенной последовательности.

Бактериальную клетку можно в действительности рассматривать как одну большую мультиферментную систему, работе которой присуща определенная гармония. Помня о целостности системы, в практической работе мы, однако, вынуждены иметь дело с отдельными группами реакций, составляющими те или иные пути метаболизма. Путями метаболизма обычно называют последовательность координированных реакций, имеющих биосинтетическое или биоэнергетическое значение, например цепь переносчиков электронов, гликолитический путь или пути биосинтеза аминокислот с разветвленными цепями. Именно изучение таких путей, а не исследование отдельных ферментов способствовало накоплению современных знаний о метаболизме бактерий.

Подробный анализ и оценка имеющихся в настоящее время методик изучения путей метаболизма, регуляции проницаемости клеток и скорости транспортных процессов поможет получить общее представление о методических особенностях данных проблем.

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Пути метаболизма - это последовательность координированных реакций, имеющих биосинтетическое или биоэнергетическое значение, например цепь переносчиков электронов, гликолитический путь или пути биосинтеза аминокислот с разветвленными цепями.

Проникновение - это пассивный переход растворенного вещества внутрь клетки (поглощение) или из клетки наружу (выделение) путем диффузии, которому может способствовать химическое взаимодействие между растворенным веществом и какой-либо клеточной структурой, например мембраной.

Проникновение растворенного вещества через клеточную мембрану описывается уравнением:

dS/dt = РА(∆С)

где dS/dt - изменение количества растворенного вещества внутри клетки в единицу времени, Р - коэффициент проницаемости (с размерностью расстояние/время), А - площадь мембраны и С - разность концентраций растворенного вещества внутри и вне клетки.

Транспорт - это процесс активного перемещения растворенного вещества в клетку или из клетки, который связан с метаболизмом и в котором могут участвовать энергизованные переносчики.

У бактерий наиболее изучены два класса транспортных систем - фосфотрансферазные и пермеазные системы.

Фосфотрансферазная система встречается главным образом у факультативных анаэробов и предназначена для транспорта сахаров.

Пермеазные системы имеются почти у всех бактерий и предназначены для транспорта аминокислот, сахаров, неорганических ионов и предшественников нуклеиновых кислот.

Обменная диффузия - это обмен внутренних и наружных веществ через клеточную мембрану в соотношении 1:1.

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНЫХ ВОПРОСОВ

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]