Уровни регуляции активности ферментов

Организм очень сложная система, и все процессы в нём в норме взаимосвязаны, без лишних реакций и напрасных затрат. Но т.к. организм не закрытая система, и постоянно испытывает воздействия извне, нужны механизмы регуляции, которые бы приспосабливали его к этим изменениям.

Поскольку всеми процессами в нашем организме управляют ферменты (гормоны действуют через фермент), то при изменении условий для соответствия процессов этим условиям будет меняться активность и количество ферментов.

1 уровень. Изменения активности при изменении температуры, кол-ва субстрата, рН среды, т.к. в этих условиях меняется подвижность молекулы, ионизация функциональных групп, а следовательно, и активность фермента.

2 уровень. Влияния активаторов и ингибиторов на работу фермента (его количество не меняется, меняется конформация) через аллостерич. и иногда активный центр.

3 уровень. Индукция и репрессия синтеза Е, т.е. меняется его количество.

4 уровень – организменный (нейрорегуляция). Происходит регуляция синтеза ферментов, участвующих в процессах нормализации гомеостаза. 4.1. гормональная – одни гормоны влияют на выделение других (релизинг-факторы: статины, либерины, а затем - тропные гормоны). 4.2. регуляция продукции гормона по типу обратной связи (почти всегда по отрицательной). 4.3. регуляция с участием структур ЦНС. 4.4. саморегуляция, зависит от параметров гомеостаза.(околощитовидная железа при

2+

снижении Са в крови увеличивает продукцию паратгормона).

Регуляции активности ферментов.

1. Частичный протеолиз - активатор

из неактивного фермента

образуется активный. пептид

Это обеспечивает появление

активного фермента в нужный момент

и в нужном месте (пищеварительные ферменты; ферменты, участвующие в свёртывании крови).

2. Белок – белковые C R

взаимодействия в виде C R +4сАМР 2 R 4сАМР + 2 С

присоединения или

отщепления регуляторных неактивн. ПК активная

субъединиц или регуляторов. Происходит связывание с АМР с регуляторн.

субъединицей (R) и тем самым освобождение

каталитической субъединицы, осуществляющей

фосфорилирование белков.

3. Фосфорилирование и

дефосфорилирование – АТР АДР

основной механизм протеинкиназа

контроля скорости белок ФП

р-ий. Н2О

протеинфосфатаза

Р

Введение «-» заряженной фосфорной группы приводит к обратимым изменениям конформации, и к изменению активности фермента (гликогенсинтаза, тканевая липаза).

4. Аллостерическая:

*активатор взаимодействует

с аллостерич. центром à

изменяется конформ.à

улучшение связывания S с Е

и скоростьреакции. фосфофруктокиназа инибируется АТФ

* Ингитор взаимодействует изоцитратДГ игибируется АТФ,

с Е происходит ингибирование +

реакциив результате НАДН Н

невозможности

связывания S с Е.

Ингибирование ферментов бывает обратимое и необратимое (в таком случае образуется прочная ковалентная связь между S и Е)

ретроингибирование – ингибирование конечным продуктом при его избытке (метаболитами)

аллостерич.

центр

А А

S

католич

центр

У У

У

S

РИСУНОК на лист

Пояснение к рисунку.Клетка

* Белки в клетки проникают путём фаго- и пиноцитоза

* АК (как в клетку, так и через систему внутриклеточных мембран) – путём активного транспорта (с затратой Е.) при участии - глутамил ТФ. и глутатиона.

* Глю., вместе с Na+ – благодаря специфич. белку переносчику (вторичноактивный транспорт), который активируется с помощью инсулина (в инсулинзависимых клетках).

* Глицерин – свободно по градиенту концентраций.

* Ж.к. – свободно через плазматич. мембр., но их перемещение в матрикс МХ осуществляется с помощью карнитина.

* НАДН Н+, образующийся в результате гликолиза, не может проникать в МХ, челночные механизмы обеспечивают переброску 2Н с цитоплазматич. фракции НАДН Н+ на митохондриальную.

* образовавшийся в МХ ац.КоА не может пройти через МХ мембрану(в цитоплазме он необходим для синтеза ВЖК), поэтому из него образуется цитрат, свободно через неё проникающий.

_

+СОО

ПВ карбоксилаза о-ац

ПВК

ПВК-ДГ-ый комплекс ац.КоА

_

- СОО

Основные мембраны клетки и их функции

Компонент клеточной структуры	Биологическая роль
Плазматическая мембрана	Обеспечивает перенос веществ из межклеточной среды в клетку и в обратном направлении, электрическую возбудимость, посредством белков-рецепторов взаимодействие клетки с гормонами и другими регулярными молекулами, межклеточные взаимодействия
Ядерная мембрана	Окружает ядерный материал, состоит из внешней и внутренней мембран, имеет поры, через которые РНК проникают из ядра в цитоплазму, арегулярные белки – из цитоплазмы в ядро
Эндоплазматический ретикулум (ЭР)	Обеспечивает биосинтез секреторных, лизосомальных и мембранных белков, микросомальное окисление нормальных метаболитов и чужеродных веществ, синтез стероидов и фосфолипидов
Мембрана аппарата Гольджи	Участвует в посттрансляционной модификации белков, синтезированных в ЭР, предназначенных для секреции, включения в плазматическую мембрану или доставки в лисозомы
Митохондриальная мембрана	Образована 2 мембранами - наружной и внутренней, разделёнными межмембранным пространством. Внутренняя мембрана содержит ферменты, участвующие в транспорте электронов и синтезе АТР (окислительное фосфорилирование)
Мембрана лизосом	Обеспечивает поддержание кислой среды (рН 5,0), необходимой для действя гидролитических ферментов (протеаз, липаз), ответственных за деградацию макромолекул и клеточных компонентов