химический каталог




Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 3

Автор Д.Мецлер

химического анализа четко установлено, что специализированные клетки содержат нормальное количество ДНК, т. е. полный набор генов, но 90% этого количества не функционирует.

Хотя в химических основах механизма дифференцировки клеток еще много неясного, все же известно, что в этом процессе исключительно важную роль играют химические сигналы, поступающие из внешней среды и от прилегающих клеток. Эти сигналы запускают внутреннюю, генетически детерминированную программу развития, определяющую путь дифференцировки отдельных клеток. С какой точностью выполняется программа развития, можно показать на примере коловраток и кольчатых червей (рис. 1-10), отдельные виды которых характеризуются почти непогрешимым постоянством числа клеток. Так, у нематоды Oxyuris equi имеются точно 251 нервная клетка, одна экстреторная клетка, 18 клеток средней кишки и 64 мышечные клетки [140].

1. Физиологическая модуляция и различные программы развития

Прежде чем обсуждать вопрос о дифференцировке сложных многоклеточных организмов, полезно рассмотреть более примитивные формы— одноклеточные и колониальные. В благоприятных условиях клетки бактерий и эукариот одинаковым образом вступают в фазу «роста и деления» (рис. 15-25), которая составляет основу экспоненциального роста [уравнение (6-60)]. Однако изменение внешних условий быстро меняет характер жизнедеятельности клеток. Так, недостаточность питательного субстрата не только уменьшает скорость роста, но и влияет на транскрипцию генов. У Е. coli это происходит в результате увели

чения концентрации в клетке сАМР. Наличие дополнительного источника энергии, например лактозы, также может индуцировать специфические изменения в транскрипции генов (гл. 15, разд. Б, 1). Можно привести множество других примеров, свидетельствующих о влиянии физиологических факторов на генетический аппарат (так называемое явление «физиологической модуляции»).

Еще более удивителен тот факт, что под влиянием факторов внешней среды в клетке может быть запущена иная программа развития, связанная с активацией дополнительных генов и существенной перестройкой всей клетки. Примером может служить образование спор у некоторых бактерий (гл. 1, разд. А,8), происходящее при неблагоприятных для вегетативного роста условиях внешней среды.

Целый ряд химических сдвигов происходит при споруляции [141 — 143]. Вначале полностью прекращается синтез рРНК, далее начинается транскрипция новых классов мРНК и образуется несколько новых белков. Обращает на себя внимание образование в больших количествах дипиколиновой кислоты (рис. 14-7), что требует появления по крайней мере одного нового фермента. Кроме того, в процессе образования спор бактерии потребляют много Са2+, значительные количества Мп2+ и ионов других металлов. У многих бактерий образуется также З-Ь-сульфо-молочная кислота.

Ноос—С—ОН

\

CH2SO33-1.-сильфамолочная кислота

В спорах Bacillus subtilis указанные вещества содержатся в следующих количествах (в расчете на сухой вес): дипиколиновая кислота — 10%, сульфомасляная кислота —3—6%, Са2+—3%, Мп2+—0,3%. Споры бактерий удивительно устойчивы к нагреванию и не теряют жизнеспособности при длительном выдерживании в кипящей воде. Распространено мнение, что именно дипиколиновая кислота и другие ионы придают белкам устойчивость к денатурации. Устойчивость к нагреванию может быть связана также с высокой степенью обезвоженности спор [144]. В условиях, благоприятных для роста, споры прорастают и бактериальные клетки снова переходят на программу, обеспечивающую рост и деление.

Переключения на более сложные программы развития наблюдаются у колониальных форм бактерий, например у миксобактерий, но химические сигналы, вызывающие переключение, еще неизвестны [145]. Выявлено, однако, что у относящихся к эукариотам миксомицетов типа Dictyostelium (гл. 6, разд. Е, 5), имеющих такую же программу развития, сигналом субстратного голодания служит выброс сАМР1). Повышение концентрации сАМР воспринимается другими клетками, у которых в ответ так изменяются процессы биосинтеза, что происходят диффереицировка и образование плодовых тел \[135, 136, 146]. Отдельные клетки начинают вырабатывать целлюлозу, а также мукополисаха-риды; образуется трегалоза, которая накапливается в спорах. Синтезу этих продуктов предшествует образование новых ферментов.

Нельзя исключить, что чувствительность к сАМР возникает как вторичный ответ иа выделение какого-то макромолекуЛяркого фактора, стимулирующего дйфференцй-ровку [144а].

У ©одной j^ecemiWastocladiella^OTKocnm^^ к фикомнцетам, обрат зование тонкостенного или же толстостенного устойчивого к нагреванию спорангия определяется анионом НСОз, т. е. более простым химическим фактором, чем сАМР. С другой стороны, у примитивных эукариот роль химических сигналов могут играть макромолекулярные соединения, по всей вероятности белки. Так, некоторые штаммы Dictyo-stelium переходят на другую генетическую программу, а именно начинают образовывать макроцисты путем конъюгации двух различных типов клеток под влиянием

страница 168
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266

Скачать книгу "Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 3" (6.17Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда видеопроектора цена
Фирма Ренессанс лестницы чердачные цена - доставка, монтаж.
кресло t 9908
где можно оставить на хранение мебель

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)