Ферментативна регуляція функцій клітини. Клітинний розподіл

Відео: Життєвий цикл клітини. Рішення генетичних задач-4

для регуляції деяких клітинних функцій поряд з генетичними використовуються ферментативні механізми, засновані на прямому дії інгібіторів або активаторів тих чи інших внутрішньоклітинних ферментів. Таким чином, ферментативна регуляція є другий спосіб, який використовується клітиною для контролю над перебігом біохімічних процесів.

інгібування ферментів. Деякі внутрішньоклітинні речовини безпосередньо діють на беруть участь в їх синтезі ферменти за механізмом зворотного зв`язку. Синтезовані в клітці речовини найчастіше діють на перший фермент метаболічної ланцюжка, а не на наступні, зазвичай зв`язуючись з ним безпосередньо і викликаючи аллостерічеськіє конформаційні зміни, які і призводять до інактивації ферменту. Неважко здогадатися, чому інактивується перший фермент - це запобігає накопиченню непотрібних проміжних метаболітів.

інгібування ферментів - Ще один приклад механізму негативного зворотного зв`язку. Він відповідає за регуляцію внутрішньоклітинної концентрації безлічі амінокислот, пуринів, піримідинів, вітамінів та інших речовин.

Відео: Життєвий цикл клітини

Активація ферментів. Багато ферменти присутні в клітці в неактивному стані, але при необхідності активуються. Як приклад можна привести виснаження запасу АТФ, що призводить до накопичення великої кількості продукту його розпаду - циклічного аденозинмонофосфату.

ділення клітин

В присутності цАМФ відразу ж активується фермент фосфорилаза, що розщеплює глікоген до глюкози. Остання швидко метаболізується, а її енергія використовується для поповнення запасу АТФ. Таким чином, цАМФ діє як активатор ферменту фосфорілази і тому є частиною загального механізму регуляції внутрішньоклітинної концентрації АТФ.

Відео: Внутрішнє життя клітини

цікавий приклад активації і одночасного інгібування ферментів синтезу пуринів і піримідинів. Обидва ці речовини потрібні клітці для синтезу ДНК і РНК приблизно в однаковій кількості. Накопичення пуринів призводить до пригнічення ферментів, що відповідають за їх синтез, але при цьому активує ферменти синтезу піримідинів. Точно так же піримідинів інгібують «свої» ферменти і активують ферменти пуринового синтезу. Завдяки постійній взаємодії двох цих систем ферментативного синтезу концентрація пуринів і піримідинів в клітці завжди виявляється практично однаковою.

Отже, існують два основних способу, за допомогою яких клітина підтримує абсолютна і відносний вміст в ній різних речовин на необхідному рівні: (1) механізм генетичної регуляціі- (2) механізм ферментативної регуляції. Таким чином можуть бути активовані або інгібіровані як гени, так і ферменти. Ці механізми найчастіше діють як регуляторні системи зворотного зв`язку, які безперервно контролюють і при необхідності коригують біохімічний склад клітини. У ряді випадків регуляцію внутрішньоклітинних біохімічних процесів здійснюють речовини, що містяться поза клітиною (особливо деякі гормони, вже згадувані в цьому розділі), шляхом активації або інгібування однієї або декількох внутрішньоклітинних регуляторних систем.

клітинний розподіл

клітинний розподіл - Ще один приклад, який ілюструє універсальність ДНК як регулятора всіх клітинних процесів. Гени і генетичні регуляторні механізми визначають ростові характеристики клітин, час початку поділу клітини і здатність її до поділу. Система генетичної регуляції грає першорядну роль на всіх стадіях розвитку організму - від заплідненої яйцеклітини до самого кінця життя. Отже, якщо існує якась основа життя, то це, звичайно ж, ДНК.

клітинний цикл. Під клітинним циклом розуміють період між двома послідовними поділами клітини. У клітин, які мають нормальної активністю і проліферують з максимально можливою для них швидкістю, клітинний цикл може складати всього 10-30 ч. Закінченням циклу служить ланцюг клітинних перетворень, звана митозом, в результаті якого одна клітина ділиться на дві дочірні. Весь процес мітозу триває близько 30 хв-понад 95% клітинного циклу (навіть якщо клітини діляться дуже швидко) займає час між митозами (так звана интерфаза).

клітини майже постійно знаходяться під дією пригнічують чинників, які уповільнюють або зупиняють клітинний цикл, за винятком випадків, коли потрібно їх швидке відтворення, тому тривалість клітинного циклу коливається в дуже широких межах - в залежності від типу клітин. Так, для швидко оновлюються гемопоетичних клітин вона може становити всього 10 год, а для більшості нервових клітин клітинний цикл займає весь період від народження до смерті.


Поділитися в соц мережах:

Cхоже