До р

6.Індукція ірепрессія синтезу ферментів

гаплоїдний хромосома фермент молекулярний

Індукція ферменту - це відносне збільшення швидкості синтезу ферменту у відповідь на появу хімічної сполуки. У більшості випадків регуляція шляхом індукції характерна для катаболічних шляхів, де в якості індукторів виступають зазвичай субстрати цих шляхів.

У бактерій доведена індукція ферментів (тобто синтез ферментів) при додаванні в живильне середовище субстратів цих ферментів. У бактеріальних клітинах є ферменти, кількості яких можуть різко змінюватися в залежності від складу поживних речовин середовища. Це відбувається в результаті того, що гени, що детермінують ці ферменти, включаються або вимикаються у міру потреби. Їх називають індуцібельная. При відсутності в середовищі субстратів цих ферментів, останні містяться в клітці у невеликій кількості. Якщо в середу додати речовина, що служить субстратом певного ферменту, відбувається швидкий синтез цього ферменту в клітині, тобто має місце індукція синтезу ферменту.

Індукований синтез ферментів у мікроорганізмів був описаний в 30-х рр. але механізм цього процесу довгий час залишався незрозумілим. Індукований синтез ферментів лежить в основі широко відомого явища адаптації організмів до різних умов. Успіхи, досягнуті в розшифровці механізмів регуляції клітинного метаболізму, дозволили пояснити природу цього явища, його механізм і роль в клітці.

Репресія ферментів - це пригнічення синтезу будь-якого ферменту в присутності певного (порогового) кількості продукту, утвореного в ланцюзі метаболічних реакцій з його участю.

Репресія може бути координованої, тобто синтез кожного ферменту даного шляху в однаковій мірі пригнічується кінцевим продуктом. Часто синтез ферментів одного шляху репресує в різному ступені. У розгалужених біосинтетичних шляхах механізми репресії можуть бути модифіковані, щоб краще забезпечити регуляцію декількох кінцевих продуктів із загального вихідного субстрату. Синтез багатьох ферментів в таких шляхах репресує тільки при спільній дії всіх кінцевих продуктів. Якщо реакція на спільній ділянці розгалуженого шляху каталізується ізоферментами, синтез кожного з них знаходиться під контролем «свого» кінцевого продукту.

Механізм репресії кінцевим продуктом на рівні транскрипції став прояснюватися з 50-х рр. XX ст. Великий внесок в це внесли роботи Ф. Жакоба і Ж. Моно. Було показано, що поряд зі структурними генами, що кодують синтез ферментів, в бактеріальному геномі існують спеціальні регуляторні гени.

Крім репресії кінцевим продуктом, характерною для анаболічних шляхів, описаний тип репресії, званої катаболітной і полягає в тому, що швидко використовуються кліткою джерела енергії здатні пригнічувати синтез ферментів інших шляхів катаболізму, що беруть участь в метаболізірованія порівняно повільно використовуваних джерел енергії. Катаболітной репресію можна розглядати як пристосування клітини до використання в першу чергу найбільш легкодоступних джерел енергії. У присутності такого джерела енергії споживання інших субстратів, менш «зручних» для клітини, тимчасово призупиняється, і шляхи катаболізірованія цих субстратів тимчасово вимикаються.

Механізми індукції і репресії оберігають клітину від марної трати амінокислот і енергії на освіту непотрібних в даних умовах ферментів, однак, коли з'являється необхідність, ці ферменти можуть швидко синтезуватися.