Концепции современного естествознания. Биология. Анисимов А.П. - 59 стр.

репрессором. Но когда будет переварена и эта последняя молекула, белок-репрессор
освобождается и вновь блокирует оператор. Производство иРНК и фермента
прекращается до поступления новой порции сахара. По своей простоте система
регуляции гена концентрацией субстрата похожа на простые технические регуляторы.
Напомним, однако, что у эукариот регуляция генной активности более сложная. Она
включает возбуждение клеточных рецепторов гормонами или другими биологически
активными веществами, запуск каскада реакций вторичных мессенджеров, которые
поступают в ядро и избирательно активируют гены.
        Другой пример простых саморегулирующихся систем, использующих
обратную отрицательную связь, представляют ферментативные цепи, ингибируемые
конечным продуктом (рис. 20). Такие цепи обычно локализуются на поверхности
внутриклеточных или наружных мембран и проводят комплексную переработку
сложного субстрата в простой продукт. Суть регуляции состоит в том, что конечный
продукт имеет стереохимическое сродство с первым ферментом. Связываясь с
ферментом, продукт ингибирует (подавляет) его активность, так как полностью
искажает его третичную структуру. Работает следующий регуляторный цикл. При
повышении концентрации конечного продукта выше необходимого уровня его избыток
ингибирует ферментную цепь (для этого достаточно остановить самый первый
фермент). Ферментация прекращается, а свободный продукт расходуется на нужды
клетки. Через некоторое время возникает дефицит продукта, блок с ферментов
снимается, цепь активируется, и производство продукта снова растет.
Рис. 20




       Третий пример- поддержание внутриклеточного осмотического гомеостаза.
В сегменте 19 мы говорили о механизме возникновения нервных импульсов и отмечали
важную роль ионов натрия, концентрация которых снаружи клетки должна
поддерживаться на более высоком уровне, чем внутри. Благодаря натриевым насосам,
встроенным в мембрану клетки, удерживается нужный градиент ионов. Как только
клетка получает избыток натрия, активируется натриевый насос (его фермент,
расщепляющий АТФ и дающий энергию). Натрий выкачивается, его концентрация в
клетке падает, что служит сигналом для отключения насоса.
       Аналогично в клетках растений с помощью плазмалеммы (наружной мембраны)
и вакуолей регулируется состав солей и питательных веществ. Плазмалемма
обеспечивает приток в клетку необходимых ионов и воды из внешней среды и
выделение балластных и избыточных ионов водорода, натрия, кальция. Мембрана
вакуоли регулирует поступление в протоплазму запасных субстратов из вакуоли при их
недостатке и удаление в вакуоль - при избытке.