3 уровня регуляции:
Внутриклеточный: саморегуляция метаболизма внутри клетки на основе ферментов
Межклеточный(межтканевой, меж органный): взаимодействии различных клеток, тканей, органов при осуществлении общего метаболического процесса
Центральный: деятельность нервной, эндокринной и иммунной систем, координирующая 1 и 2 уровни
Регуляция скорости протекания реакций определенного метаболического пути часто осуществляется путем изменения скорости одной или двух ключевых реакций, катализируемых «регуляторными ферментами».
Многие метаболические реакции являются равновесными, но, как правило, имеются одна или две неравновесные реакции, концентрации реактантов которых далеки от равновесных. При протекании реакции в равновесном состоянии происходит рассеивание свободной энергии в виде теплоты и реакция оказывается практически необратимой. По такому пути реактанты идут в определенном направлении, однако без системы контроля наступит его истощение. Концентрации ключевых ферментов обычно невелики и их активность регулируется специальными механизмами. Чаще всего ферменты аллостерические. Другие механизмы регуляции связаны с действием гормонов, обеспечивают потребности организма в целом. Она осуществляется путем ковалентной модификации фермента путем фосфорилирования и дефосфорилирования. Активной формой может быть как фосфорилированный фермент(в реакциях катаболизма) или дефосфорилированный (в процессах биосинтеза). Обычно происходит с участием цАМФ и протеинкиназы C, но есть и другие метаболические сигналы: изменение соотношения АТФ/АДФ, активность Ca/кальмодулинзависимых протеинкиназ.
Синтез ключевых ферментов может изменяться под действием гормонов. Т.к. в этом случае происходит синтез новых белковых молекул, изменение активности происходит медленно и чаще всего в ответ на изменение количества и состава потребляемой пищи. Гормоны действуют как индукторы или репрессоры синтеза мРНК в ядре или как стимуляторы стадии трансляции белкового синтеза на уровне рибосом.
Механизмы, регулирующие активность ферментов в углеводном обмене:
-изменение скорости биосинтеза ферментов
-изменение активности фермента в результате ковалентной модификации
-аллостерические эффекты
Ферменты гликолиза
Ферменты глюконеогенеза
Ферменты ПФП
Подготовительный этап ЦТК