Метаболизъм: Разлика между версии

Поради непрекъснатата промяна на околната среда към организмите, реакциите на метаболизма трябва да са подложени на фин контрол, за да могат да осигурят поддържането на постоянни параметри във вътреклетъчната среда на организма – състояние, известно като [[хомеостаза]].<ref>{{cite journal |author=Albert R |title=Scale-free networks in cell biology |url=http://jcs.biologists.org/cgi/content/full/118/21/4947 |journal=J Cell Sci |volume=118 |issue=Pt 21 |pages=4947 – 57 |year=2005 |pmid=16254242 |doi=10.1242/jcs.02714}}</ref><ref>{{cite journal |author=Brand M |title=Regulation analysis of energy metabolism |url=http://jeb.biologists.org/cgi/reprint/200/2/193 |journal=J Exp Biol |volume=200 |issue=Pt 2 |pages=193 – 202 |year=1997 |pmid=9050227}}</ref> Регулацията на матаболизма позволява на организмите да реагират адекватно на сигналите и да взаимодействат според потребностите си със заобикалящата ги среда.<ref>{{cite journal |author=Soyer O, Salathé M, Bonhoeffer S |title=Signal transduction networks: topology, response and biochemical processes |journal=J Theor Biol |volume=238 |issue=2 |pages=416 – 25 |year=2006 |pmid=16045939 |doi=10.1016/j.jtbi.2005.05.030}}</ref> За осъществяването на нужната регулация са нужни две важни условия. Първо ''регулацията'' на ензимната активност, тоест как активността на ензима се повлиява в отговор на сигнали. Второ ''контрол'' на ензима, което включва влияние върху скоростта (потока) на целия метаболитен път, при манипулирането на активността на дадения ензим..<ref name=Salter>{{cite journal |author=Salter M, Knowles R, Pogson C |title=Metabolic control |journal=Essays Biochem |volume=28 |pages=1 – 12 |year=1994 |pmid=7925313}}</ref> Така например може ензим да бъде високо регулиран, тоест да търпи голяма промяна в ензимната активност, но като цяло това да се проявява като малко изменение в интензитета на метаболитния поток. Така този ензим е неподходящ за регулация на метаболитния път.<ref>{{cite journal |author=Westerhoff H, Groen A, Wanders R |title=Modern theories of metabolic control and their applications (review) |journal=Biosci Rep |volume=4 |issue=1 |pages=1 – 22 |year=1984 |pmid=6365197 |doi=10.1007/BF01120819}}</ref>

 

Метаболитната регулация се осъществява на множество нива. Вътре в клетката метаболитните пътища се саморегулират в отговор на промяна в нивата на техните субстратни продукти. Например, повишение в концентрацията на продукта води до потискане на някои от ензимите в началото на метаболитната верига, по пътя на обратната връзка.<ref name=Salter/> Този тип регулиране се осъществява най-вече чрез алостерично регулиране на ензимната активност, като при него някои от продуктите на метаболитния път са алостерични ефектори на предшестващи стъпала. <ref>{{cite journal |author=Fell D, Thomas S |title=Physiological control of metabolic flux: the requirement for multisite modulation |journal=Biochem J |volume=311 |issue=Pt 1 |pages=35 – 9 |year=1995 |pmid=7575476 |pmc=1136115}}</ref> Клетъчният метаболизъм в многоклетъчните организми търпи контрол и от множество външни за клетката сигнали, идващи от други клетки. Тези сигнали най-често са или промяна в мембранния потенциал на клетката, или разтворими молекули, като [[хормон]]и и [[растежен фактор|растежни фактори]], свързващи се със специфични [[рецептор]]и по клетъчната повърхност.<ref>{{cite journal |author=Hendrickson W |title=Transduction of biochemical signals across cell membranes |journal=Q Rev Biophys |volume=38 |issue=4 |pages=321 – 30 |year=2005 |pmid=16600054 |doi=10.1017/S0033583506004136}}</ref> След като се свържат, сигналът се предава навътре в клетката, чрез [[сигнална трансдукция]], осъществявана с помощта на молекули [[вторични посредници]], които задействат каскада от събития, водещи до промяна в клетъчния метаболизъм.<ref>{{cite journal |author=Cohen P |title=The regulation of protein function by multisite phosphorylation—a 25 year update |journal=Trends Biochem Sci |volume=25 |issue=12 |pages=596 – 601 |year=2000 |pmid=11116185 |doi=10.1016/S0968-0004(00)01712-6}}</ref>