Obecné principy regulací metabolických drah na úrovni buňky
Aktivitu metabolických drah musí organismus neustále měnit. Reguluje se jak podle okamžitých potřeb a možností konkrétní buňky, tak podle potřeb organismu jako celku.
Na úrovni organismu zprostředkovávají regulaci signály, které k buňkám přicházejí zvenčí. Přenášejí se přes buněčnou membránu a uvnitř se spojí s regulačními ději samotné buňky. Regulace mívají řadu kroků, které se řadí do kaskád. Často končí změnou aktivity enzymu, který tak působí jako efektor regulace. Regulaci obvykle podléhá jen jeden enzym metabolické dráhy, tzv. klíčový nebo regulační enzym. Klíčové enzymy obvykle katalyzují nejpomalejší reakce metabolických drah.
Rychlost určité metabolické dráhy jako celku určuje její nejpomalejší krok. Jak jsme už uvedli, právě tento krok obvykle podléhá regulaci. Měnit se může jednak množství molekul klíčového enzymu, jednak jejich aktivita (tj. katalytická účinnost). Klíčové enzymy často katalyzují prakticky nevratné, např. silně exergonické reakce.
Děje, kterými se mění rychlost metabolických drah, můžeme rozdělit do tří skupin:
- Regulace, které využívají kompartmentaci metabolických dějů
- Řízení koncentrace enzymu
- Modulace aktivity (katalytické účinnosti) molekul enzymu
