Возможна благодаря изменению активности ферментов. Существует несколько возможностей регуляции скорости ферментных реакций:
1. Изменение скорости синтеза ферментов. (этот механизм длительный).
2. Увеличение доступности субстрата к ферменту путем изменения проницаемости клеточных мембран.
3. Изменение активности ферментов имеющихся в клетках и тканях. Этот механизм быстрый и носит обратимый характер.
В многоступенчатых ферментативных процессах выделяют регуляторные, ключевые ферменты, которые ограничивают суммарную скорость процесса. Чаще всего это ферменты начальной и конечной стадий процесса. Изменение активности ключевых ферментов происходит по следующему механизму:
1. Аллостерическому:
2. Изменение олигомерности фермента:
Мономеры неактивные ↔ олигомеры активные
3. Фосфолирирование:
Фермент (неактивный) + Н3РО4 ↔ Фосфолирированный активный фермент.
Очень распространен авторегуляторный механизм. Авторегуляторным механизмом является ретроингибирование, при котором продукты ферментативного процесса угнетают начальные ферменты.
Готовые нуклеотиды угнетают начальные в стадии их синтеза.
Иногда исходные субстраты активируют конечные ферменты А активирует F3, например активная форма глюкозы активирует последний фермент синтеза гликогена (F3).
Структурная организация ферментов в клетке
Слаженность обменных процессов в организме возможна благодаря структурной разобщенности ферментов в клетках. Отдельные ферменты располагаются в тех или иных внутриклеточных структурах – кампартментализация.
Например, в плазматической мембране активен фермент калий-натрий АТФаза.
В митохондриях активны ферменты окислительных реакций. В ядре – ферменты синтеза нуклеиновых кислот ДНК-полимераза. В лизосомах – РНКаза, фосфатаза и другие.
Ферменты наиболее активные в данной клеточной структуре называются индикаторными или маркерными ферментами. Их определение в клинической практике отражает глубину структурных повреждений ткани. Некоторые ферменты объединяются в полиферментные комплексы: пируват ДК.
Принципы обнаружения и количественного определения ферментов:
Обнаружение основано на их высокой специфичности. Ферменты обнаруживают по производимому ими действию т.е. по факту протекания той реакции которую катализирует данный фермент.
Критерии:
Ø Исчезновение субстрата реакции
Ø Появление продуктов реакции
Ø Изменение оптических свойств кофермента.
