Многу биохемиски реакции во живите клетки можат да одат и на два начина. На пример, клетките на цицачи се синтетизираат и ја катаболизираат гликозата. Стапките на појава на овие реакции мора да бидат регулирани за да се спречи трошење енергија преку залуден циклус. Овој циклус спроведува спротивставени реакции при многу високи стапки без нето проток на подлогата во која било насока. Според вториот закон за термодинамика, ентропијата се зголемува во фаворизираните реакции, ентропијата е енергија што се троши и што не може да се искористи за да се работи.
Ензимите се важни за секоја физичка и хемиска промена во клетките. Затоа, регулирањето на каталитичката активност придонесува за разбирање на родените грешки и зачувување на хомеостазата.
Регулирање на дејството на ензимите може да се постигне преку:
- Поделбата. Различни ензими со различни задачи можат да бидат локализирани во одделни оддели. Ова гарантира метаболичка ефикасност, како и поедноставување на регулативата. На пример, хлоропластите имаат фотосинтетички ензими, лизозомите имаат хидролитички ензими, а митохондријата има ензими за енергетски метаболизам, оксидативна фосфорилација и TCA циклус.
- Ковалентна модификација. Ова е исто така познато како ензимска интерковерзија. Поголемиот дел од ензимите се регулираат преку додавање на фосфат (фосфорилација), отстранување на фосфат (дефосфорилација), додавање на АМП (аденонилација) или други ковалентни модификации. Ковалентната модификација предизвикува промени во терциерната ензимска структура што ја менува неговата каталитичка активност.
- Делумна протеолиза. Ова се однесува на неповратна ковалентна модификација каде зимогени или неактивни проензими се активираат преку хидролиза на една или многу пептидни врски. На пример, активирањето на протеази (ензими кои дигестираат протеини) само во дигестивниот предел ја избегнува протеолизата на клеточните состојки. На ист начин, факторите на згрутчување на крвта се активираат само на местата на сечење за да се спречи внатрешно згрутчување.
- Контрола на концентрацијата на ензимите. Концентрацијата на одреден ензим во клетка зависи од брзината на нејзината деградација и синтеза. Стапката на синтеза на ензимите е регулирана преку индукција, како и репресија на генот. Освен неколку исклучоци, стапките на ензимска реакција се зголемуваат со зголемување на концентрацијата на ензимите.
- Концентрацијата на подлогата. Брзината на ензимска реакција нормално се зголемува со зголемување на концентрацијата на подлогата до одреден максимум.
- Концентрацијата на крајниот производ. Кога ќе се акумулираат крајните производи на реакција, стапката на реакцијата се намалува. Во некои случаи, крајниот производ се комбинира со ензимот, затоа, дополнително ја намалува стапката.
- Температура. Стапката на ензимски реакции е под големо влијание од температурата. Општо, почетната стапка на ензиматска реакција се зголемува со зголемување на температурата сè додека не се постигне одреден оптимал. Над оптималната температура започнува уништувањето на ензимот со што се намалува стапката на ензимската реакција.
- pH на медиумот. Концентрацијата на водородните јони во медиумот влијае на активноста на ензимите. Активноста на ензимот е максимална на одредена pH вредност и брзо се намалува од двете страни на оваа вредност.
- Хидратација. Ефектот на зголемена хидратација врз активноста на ензимите на ткивата на растенијата најмногу се демонстрира при ртење на семе. Бидејќи импибицијата на водата се одвива за време на ртење, се зголемува активност на ензимите.
- Активатори Активатори се однесуваат на специфични соединенија кои ја забрзуваат стапката на ензимската реакција. Некои активатори ја зголемуваат активноста на скоро сите ензимски реакции како соли на алкални метални метали, како што се хлор јони, кобалт, никел, манган и магнезиум.
