Регуляция скорости ферментативной реакции доступностью молекул субстрата и коферментов

Важный параметр - это наличие первого субстрата. Чем больше концентрация исходного субстрата, тем выше скорость метаболического пути.

Другой параметр - наличие регенерированных коферментов. Например, в реакциях дегидрирования коферментом дегидрогеназ служат окисленные формы NAD⁺, FAD, FMN, которые восстанавливаются в ходе реакции. Чтобы коферменты вновь участвовали в реакции, необходима их регенерация, т.е. превращение в окисленную форму.

Регуляция каталитической активности ферментов

Важнейшее - регуляция каталитической активности одного или нескольких ключевых ферментов данного метаболического пути. Это высокоэффективный и быстрый способ регуляции метаболизма.

Основные способы регуляции активности ферментов:

Аллостерическая регуляция

Аллостерические ферменты: активность регулируется эффекторами (клеточные метаболиты часто именно того пути, регуляцию которого они осуществляют).

Роль аллостерических ферментов в метаболизме клетки - быстро реагируют на малейшие изменения внутреннего состояния клетки:

1. при анаболических процессах: ингибирование конечным продуктом метаболического пути и активация начальными метаболитами позволяют осуществлять регуляцию синтеза этих соединений;

2. при катаболических процессах: в случае накопления АТФ в клетке происходит ингибирование метаболических путей, обеспечивающих синтез энергии; субстраты при этом расходуются на реакции запасания резервных питательных веществ;

3. для координации анаболических и катаболических путей: АТФ и АДФ - аллостерические эффекторы, действующие как антагонисты;

4. для координации параллельно протекающих и взаимосвязанных метаболических путей (например, синтез пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов, используемых для синтеза нуклеиновых кислот).

Конечные продукты одного метаболического пути могут быть аллостерическими эффекторами другого метаболического пути.

· Аллостерические эффекторы.

Эффектор, вызывающий снижение (ингибирование) активности фермента, называют отрицательным эффектором, или ингибитором.

Эффектор, вызывающий повышение (активацию) активности ферментов, называют положительным эффектором, или активатором.

Аллостерическими эффекторами часто служат различные метаболиты. Конечные продукты - часто ингибиторы,

исходные вещества - активаторы.