Cтраница 3
Обновление белка в растениях происходит в результате непрерывных процессов обмена веществ и одновременных процессов распада и синтеза белковых веществ. В процессе обновления белка суммарное его количество в растении в известных границах может оставаться более или менее постоянным. Если, например, исключить из питательной среды азот, то абсолютное содержание белка в растении, несмотря на постоянное его ( белка) самообновление в течение известного времени, будет близким к одной и той же величине. При снабжении растений азотом одновременно с обновлением ранее синтезированных белков происходит и новый синтез белка, в результате которого общее содержание белка в растении возрастает. Новый синтез белка, который мы здесь рассматриваем как интегральное наращивание количества белка в растении, требует для осуществления известного времени. [31]
Путем подбора соответствующих экспериментальных условий удалось доказать, что распад белковых молекул до амино-кислот происходит в прямой зависимости от их возраста: избирательно распадаются более старые белковые молекулы. Скорость синтеза и обновления белка изменяется от возраста, состояния питания и общих условий местообитания растений. Наиболее интенсивно этот процесс протекает в молодых быстрорастущих органах и тканях растений. Интенсивность обновления белка падает при недостатке калия, вследствие чего резко снижается и использование азота на синтез белка и замедляется переработка аммиака на синтез аминокислот. Поэтому при питании растений аммонийным азотом обеспеченность, почвы калием имеет гораздо большее значение, чем при нитратном питании. [32]
Общий белок сыворотки крови определяли рефрактометрически, белковые фракции - методом электрофореза на бумаге. Для изучения скорости обновления белков в печени крысам за 24 часа до декапитации вводили меченный по сере радиоактивный метионин в дозе 5000 имп. Для учета возможного изменения проницаемости ткани для изотопа определяли относительную активность белка печени по предложенной Д. Э. Гродзенским формуле: относительная активность белка печени равна отношению радиоактивности белка в 1 г печени и 1 г цельной ткани печени. [33]
С проблемой синтеза и распада белков тесно связана проблема их обновления. Раньше считали, что обновление белков в тканях растений идет довольно медленно. Эти данные были получены в основном на основании учета количества азотистых соединений, поступающих в данный орган или ткань, и количества азота, оттекающего из этого органа. [34]
Таким образом процессы обновления белка и азотистого компонента хлорофилла характеризуются весьма высокой скоростью. Мы еще не знаем механизма обновления белка и хлорофилла. По-видимому, при обновлении белка происходит только обмен отдельных составных частей молекулы белка, без ее полного распада, путем временного размыкания пептидных связей и включения аминокислоты между концами раскрытых цепей. [35]
Столь высокая скорость обновления белка в высших растениях, по-видимому, связана с автотрофным типом питания, определяющим высокую интенсивность обмена веществ в растительной клетке. По мере старения растений интенсивность обновления белка падает. [36]
Таким образом, из всего этого следует, что если аланин и дикарбоновые аминокислоты сразу же синтезируются после поступления в растения аммиака, то другие аминокислоты, в частности основные и ароматические аминокислоты, синтезируются только через значительный промежуток времени - через 30 - 40 часов. Но мы видели, что процесс обновления белков в растениях осуществляется с весьма большой скоростью. Уже через 12 часов после внесения в подкормку меченого азота происходило значительное обновление азотистого состава белков. Но к этому времени такие необходимые для синтеза белков аминокислоты, как триптофан и гистидин, не могли еще образоваться в растениях за счет внесенного в подкормку меченого азота. [37]
Несмотря на интенсивное самообновление, соотношение отдельных аминокислот в белке является довольно постоянным. Это в известной мере дает основание предполагать, что процессу обновления белка должно предшествовать образование всего набора аминокислот, составляющих белковую молекулу. [38]
Через 24 часа после введения S35 - метионина радиоактивность желудочно-кишечного тракта меняется. Из таблицы видно, что наибольшая радиоактивность отмечается в двенадцатиперстной кишке и тонком кишечнике, интенсивность обновления белков поджелудочной железы значительно ниже, в фундальном отделе радиоактивность ниже, чем в пилорическом. [39]
В тканях постоянно протекают процессы распада белка с последующим выделением из организма неиспользованных продуктов белкового обмена и наряду с этим синтез белков. Таким образом, белки организма не находятся в статическом состоянии, из-за непрерывного процесса их разрушения и образования происходит обновление белков. Скорость обновления белков неодинакова для различных тканей. С наибольшей скоростью обновляются белки печени, слизистой оболочки кишечника, а также других внутренних органов и плазмы крови. [40]
Необходимо подчеркнуть выявленное в экспериментах принципиальное отличие влияния на печень нормальной и патологически измененной селезенки. В таблице 9 приведены данные, показывающие снижение у крыс со спленопатией способности печени синтезировать мочевину и факторы свертывания крови, окислять тирозин и связывать фенолы, замедление обновления белков в печени, гипопротеинемию и диспротеинемию у этих животных. Синтез мочевины печенью при спленопатии не улучшается после добавления к срезам глюкозы, как это наблюдается у иитактных животных. Нарушения функций печени зависят от спленопатии как таковой, а не от токсических свойств метил-целлюлозы, ибо у предварительно спленэктомированных животных метилцеллюлоза статистически достоверных нарушений деятельности печени не вызывает. [41]
В тканях постоянно протекают процессы распада белка с последующим выделением из организма неиспользованных продуктов белкового обмена и наряду с этим синтез белков. Таким образом, белки организма не находятся в статическом состоянии, из-за непрерывного процесса их разрушения и образования происходит обновление белков. Скорость обновления белков неодинакова для различных тканей. С наибольшей скоростью обновляются белки печени, слизистой оболочки кишечника, а также других внутренних органов и плазмы крови. [42]
В поджелудочной железе обновление белков происходит наиболее интенсивно. Радиоактивность белков поджелудочной железы в 2 5 раза превышает самую высокую радиоактивность других отделов. Неодинаковая скорость обновления белков желудочно-кишечного тракта указывает на функциональные отличия этих отделов. [43]
Таким образом процессы обновления белка и азотистого компонента хлорофилла характеризуются весьма высокой скоростью. Мы еще не знаем механизма обновления белка и хлорофилла. По-видимому, при обновлении белка происходит только обмен отдельных составных частей молекулы белка, без ее полного распада, путем временного размыкания пептидных связей и включения аминокислоты между концами раскрытых цепей. [44]
Условия освещения растений играют важную роль в азотном питании и обмене растений. Даже при кратковременной экспозиции растений в темноте ( 6 часов) поступление азота в растение резко падает три одновременном резком понижении интенсивности синтеза аминокислот. Интенсивность процессов синтеза и обновления белка в темноте также падает. [45]