Основные аспекты регуляции метаболизма

Метаболические пути регулирутся на трех уровнях.

Первый – количество ферментов, доступное через транскрипцию, трансляцию и оборот белков (протеолитическая деградация). Второй – каталитическая активность ферментов, контролируемая аллостерическими модуляторами, активаторами, конкурентными ингибиторами (агонистами и антагонистами соответственно) и посттрансляционными модификациями, такими, как фосфорилирование, ацетилирование и гликозилирование под контролем гормонов, ростовых факторов и нейротрансмиттеров.

Третий – субстратная доступность (концентрация), контролируемая стационарными условиями и компартментализацией. Последняя зависит от систем активного мембранного транспорта (помпы, транспортеры, требующие затраты энергии) и пассивной диффузии через субстратспецифические мембранные белки (ионные каналы). Диффузия контролируется толькоконцентрационными градиентами.

Химические реакции, протекающие в клетках, катализируются ферментами. Поэтому неудивительно, что большинство способов регуляции обмена веществ основаны на двух ведущих процессах: изменении концентрации ферментов и их активности. Эти способы регуляции метаболизма характерны для всех клеток и осуществляются с помощью разнообразных механизмов в ответ на сигналы разного рода. Кроме того, в клетках могут осуществляться и другие способы регуляции метаболизма.