Canlı hüceyrələrdə bir çox biokimyəvi reaksiyalar hər iki yolla gedə bilər. Məsələn, məməlilərin hüceyrələri qlükozanı həm sintez edir, həm də katabolize edir. Bu reaksiyaların baş vermə sürətləri boş dövr ərzində enerji israfının qarşısını almaq üçün tənzimlənməlidir. Bu dövrə istənilən istiqamətdə xalis substrat axını olmadan çox yüksək sürətlə əks reaksiyalar həyata keçirir. Termodinamikanın ikinci qanununa görə, əlverişli reaksiyalarda entropiya artır, entropiya boşa çıxan və iş görmək üçün istifadə edilə bilməyən bir enerjidir.
Fermentlər hüceyrələrdə hər bir fiziki və kimyəvi dəyişiklik üçün vacibdir. Buna görə katalitik fəaliyyətin tənzimlənməsi anadangəlmə səhvləri başa düşməyə və homeostazı qorumağa kömək edir.
Fermentlərin fəaliyyətinin tənzimlənməsi aşağıdakılar vasitəsilə həyata keçirilə bilər:
- Bölmələrə ayırma. Fərqli funksiyaları olan müxtəlif fermentlər xüsusi bölmələrdə lokallaşdırıla bilər. Bu, metabolik effektivliyə, eləcə də tənzimləmənin sadələşdirilməsinə zəmanət verir. Məsələn, xloroplastlarda fotosintetik fermentlər, lizosomlarda hidrolitik fermentlər, mitoxondrilərdə isə enerji mübadiləsi, oksidləşdirici fosforlaşma və TCA dövrü üçün fermentlər var.
- Kovalent modifikasiya. Bu həm də enzimatik qarşılıqlı çevrilmə kimi tanınır. Fermentlərin əksəriyyəti fosfatın əlavə edilməsi (fosforlaşma), fosfatın çıxarılması (defosforilasiya), AMP (adenilləşmə) və ya digər kovalent modifikasiyaların əlavə edilməsi ilə tənzimlənir. Kovalent modifikasiya üçüncü ferment strukturunda katalitik aktivliyi dəyişən dəyişikliklərə səbəb olur.
- Qismən proteoliz. Bu, bir və ya bir çox peptid bağlarının hidrolizi ilə zimogenlərin və ya qeyri-aktiv profermentlərin aktivləşdiyi geri dönməz kovalent modifikasiyaya aiddir. Məsələn, yalnız həzm nahiyəsində proteazların (zülal həzm edən fermentlərin) aktivləşməsi hüceyrə komponentlərinin proteolizini qarşısını alır. Eyni şəkildə, daxili laxtalanmaların qarşısını almaq üçün qan laxtalanma faktorları yalnız kəsik yerlərində aktivləşdirilir.
- Ferment konsentrasiyasına nəzarət. Hüceyrədə müəyyən fermentin konsentrasiyası onun parçalanma və sintez sürətindən asılıdır. Fermentlərin sintez sürəti genin induksiya və repressiya yolu ilə tənzimlənir. Bir neçə istisnadan başqa, fermentlərin konsentrasiyasının artması ilə enzimatik reaksiya sürətləri artır.
- Substratın konsentrasiyası. Enzimatik reaksiyanın sürəti normal olaraq substratın konsentrasiyasının müəyyən bir maksimuma qədər artması ilə artır.
- Son məhsulun konsentrasiyası. Reaksiyanın son məhsulları yığıldıqda reaksiyanın sürəti azalır. Bəzi hallarda, son məhsul fermentlə birləşir, buna görə də sürəti daha da azaldır.
- Temperatur. Enzimatik reaksiyaların sürəti temperaturdan çox təsirlənir. Ümumiyyətlə, fermentativ reaksiyanın ilkin sürəti müəyyən bir optimala nail olunana qədər temperaturun artması ilə artır. Optimal temperaturdan yuxarı fermentin məhvi başlayır, beləliklə fermentativ reaksiyanın sürəti azalır.
- mühitin pH. Mühitdə hidrogen ionlarının konsentrasiyası fermentlərin fəaliyyətinə təsir göstərir. Ferment aktivliyi müəyyən bir pH-da maksimumdur və bu dəyərin hər iki tərəfində sürətlə azalır.
- Nəmləndirmə. Artan nəmləndirmənin bitki toxumalarının fermentlərinin fəaliyyətinə təsiri daha çox toxum cücərməsi zamanı özünü göstərir. Cücərmə zamanı suyun əmilməsi baş verdiyi üçün fermentin aktivliyi artır.
- Aktivləşdiricilər. Aktivatorlar fermentativ reaksiyanın sürətini sürətləndirən xüsusi birləşmələrə aiddir. Bəzi aktivatorlar xlor ionları, kobalt, nikel, manqan və maqnezium kimi qələvi torpaq metallarının duzları kimi demək olar ki, bütün fermentativ reaksiyaların aktivliyini artırır.
