Shumë reaksione biokimike në qelizat e gjalla mund të shkojnë në të dyja drejtimet. Për shembull, qelizat e gjitarëve sintetizojnë dhe katabolizojnë glukozën. Shkalla e shfaqjes së këtyre reaksioneve duhet të rregullohet për të parandaluar humbjen e energjisë gjatë ciklit të kotë. Ky cikël kryen reaksione të kundërta me ritme shumë të larta pa një rrjedhje neto të substratit në asnjë drejtim. Sipas ligjit të dytë të termodinamikës, entropia rritet në reaksionet e favorizuara, entropia është një energji që harxhohet dhe që nuk mund të përdoret për të bërë punë.
Enzimat janë të rëndësishme për çdo ndryshim fizik dhe kimik në qeliza. Prandaj, rregullimi i aktivitetit katalitik kontribuon në të kuptuarit e gabimeve të lindura dhe në ruajtjen e homeostazës.
Rregullimi i veprimeve të enzimave mund të arrihet përmes:
- ndarje. Enzima të ndryshme që kanë detyra të ndryshme mund të lokalizohen në ndarje të veçanta. Kjo garanton efikasitetin metabolik si dhe thjeshtimin e rregullimit. Për shembull, kloroplastet kanë enzima fotosintetike, lizozomet kanë enzima hidrolitike dhe mitokondritë kanë enzima për metabolizmin e energjisë, fosforilimin oksidativ dhe ciklin TCA.
- Modifikimi kovalent. Kjo njihet edhe si ndërkonvertimi enzimatik. Shumica e enzimave rregullohen nëpërmjet shtimit të një fosfati (fosforilimi), heqjes së fosfatit (defosforilimit), shtimit të AMP (adenililimit) ose modifikimeve të tjera kovalente. Modifikimi kovalent shkakton ndryshime në strukturën terciare të enzimës që ndryshojnë aktivitetin e saj katalitik.
- Proteoliza e pjesshme. Kjo i referohet një modifikimi kovalent të pakthyeshëm ku zimogjenët ose proenzimat joaktive aktivizohen përmes hidrolizës së një ose shumë lidhjeve peptide. Për shembull, aktivizimi i proteazave (enzimave të tretjes së proteinave) vetëm në zonën e tretjes shmang proteolizën e përbërësve qelizor. Në të njëjtën mënyrë, faktorët e koagulimit të gjakut aktivizohen vetëm në vendet e prerjes për të parandaluar mpiksjen e brendshme.
- Kontrolli i përqendrimit të enzimës. Përqendrimi i një enzime të caktuar në një qelizë varet nga shpejtësia e degradimit dhe sintezës së saj. Shpejtësia e sintezës së enzimave rregullohet nëpërmjet induksionit si dhe shtypjes së gjenit. Përveç disa përjashtimeve, shkalla e reaksionit enzimatik rritet me një rritje të përqendrimit të enzimave.
- Përqendrimi i substratit. Shpejtësia e një reaksioni enzimatik normalisht rritet me një rritje të përqendrimit të substratit deri në një maksimum të caktuar.
- Përqendrimi i produktit përfundimtar. Kur produktet përfundimtare të një reaksioni grumbullohen, shpejtësia e reaksionit zvogëlohet. Në disa raste, produkti përfundimtar kombinohet me enzimën, pra, duke ulur më tej normën.
- Temperatura. Shpejtësia e reaksioneve enzimatike ndikohet shumë nga temperatura. Në përgjithësi, shpejtësia fillestare e reaksionit enzimatik rritet me rritjen e temperaturës derisa të arrihet një optimale e caktuar. Mbi temperaturën optimale, fillon shkatërrimi i enzimës duke ulur kështu shpejtësinë e reaksionit enzimatik.
- pH e mediumit. Përqendrimi i joneve të hidrogjenit në mjedis ndikon në aktivitetin e enzimave. Aktiviteti i enzimës është maksimal në një pH të caktuar dhe zvogëlohet me shpejtësi në të dyja anët e kësaj vlere.
- Hidratimi. Efekti i rritjes së hidratimit në aktivitetin e enzimave të indeve të bimëve manifestohet më së shumti gjatë mbirjes së farës. Ndërsa thithja e ujit ndodh gjatë mbirjes, aktiviteti i enzimës rritet.
- Aktivizuesit. Aktivizuesit i referohen komponimeve specifike që përshpejtojnë shpejtësinë e reaksionit enzimatik. Disa aktivizues rrisin aktivitetin e pothuajse të gjitha reaksioneve enzimatike si kripërat e metaleve alkaline tokësore si jonet e klorit, kobaltit, nikeli, mangani dhe magnezi.
