يتأثر نشاط الإنزيم بتغير تركيز المادة الأساس، تركيز الإنزيم نفسه المرافقات الإنزيمية، المنشطات المثبطات ودرجة الحرارة حيث يلعب كلا منهما دورا اتزانيا في تنظيم نشاط الإنزيم وتتأثر قابلية نشاط الإنزيمات المنظمة الرئيسية بواسطة معدلات منظمه منخفضة الوزن الجزيئي والذي ها تركيبا بنائيا مشابها قليلا أو كثيرا للمواد الأساس أو المرافقات الإنزيمية وبالنظر الأهمية تقسيم العمليات الايضية في الخلايا للكائنات الحية فأن العمليات الأيضية تجري أما في السايتوسول أو في داخل المايتوكوندريا أو في داخل جسيمات خلوية معينه الذي تسمح بتنظيم عمل الإنزيمات في تلك المناطق ويعيق عملها بعض المعدلات الخارجية لأن نقل المواد الأساسية عبر الحواجز التقسيمية مسيطر علية عن طريق آليات مكوكية تسمح بتحويل المواد المراد انتقاها إلى شكل قابل للنفاذ خلال الحاجز التقسيمي مما يحصل انتقال وتحول إلى الشكل الأصلي في الطرف الآخر وهذه التحولات داخل الخلايا تحتاج إلى نشاط محفز للإنزيم مما يعطي برهان قاطع على أن الإنزيم يوجد على شكلين مفصولين طبيعيا الواحد عن الآخر مما يسهل ذلك من تنظيم عملها أو نشاطها، ويمكن تنظيم نشاط الإنزيم كما يلي:

1. التنظيم بواسطة تركيز المادة الأساس: تتغير سرعة العديد من التفاعلات الإنزيمية فقط نتيجة للتغير في تراكيز المادة الأساس وعندما يحافظ على تركيز الإنزيم بشكل منتظم وتركيز المادة الأساس تقريبا نفس ثابت ميكليس، فأن سرعة التفاعل الإنزيمي تنتج اقل تغير في تراكيز المواد المتفاعلة والمواد الناتجة، وعندما يكون التنظيم كلي للإنزيم والمادة الأساس، فأن اتجاه التفاعل العكسي يمكن أن يتحول الذي فيه تركيز الإنزيم يحفز التفاعل العكسي الذي فيه تركيز المادة الأساس المتكون في الحالة الأولى يكون ثابت والناتج B أزيل من التفاعل، فأن هناك سريان ثابت يساوي 0,1 السرعة القصوى للإنزيم حيث تصبح سرعة التفاعل القصوى هي x Vmax 0.1 لأن تركيز الناتج B يحافظ عليه ولكن عندما يوجد الإنزيم ضعف سرعته السابقة، فأن زيادة تركيز المادة الأساس يعجل من التفاعل حتى تصبح سرعة إزالة المادة الأساس موازية للسرعة التي تكونت فيها في التفاعل السابق وعندما لا تحصل أي زيادة في تركيز المادة الأساس فان تركيز المادة الأساس F يزداد بقدار %31 عندما يكون الناتج B كمية ثابت حيث أن F=B وممكن ملاحظة مضاعفة سرعة جريان المركبات خلال التفاعل الإنزيمي في الحالة الأولى والثانية الذي يسبب فقط 30% زيادة في تركيز المادة الأساس F عندما يكون تركيز الناتج B هو كمية ثابتة مع استمرار التفاعل.

مثال: يمكن توضيح مثال أولى للاستعمال الفسيولوجي الفعال لتركيز المادة الأساس للسيطرة على العمليات الايضية بواسطة الإنزيمات الذي تحفز نقل الفوسفيت من ATP إلى الكلوكوز.

ATP + glucose→ADP+ glucose-6-phosphate

يعتبر ذلك أول تفاعل يحدث في الخلايا للاستفادة من الكلوكوز حيث يحفز التفاعل بواسطة إنزيم يسمى hexokinase وهو من الإنزيمات غير المتخصصة جدا لسكر الكلوكوز حيث يساعد على تحفيز سكر الكلوكوز للعمليات الايضية وهو تفاعل غير عكسي تحت ظروف الأنسجة وهناك أربعة أنواع من هذا الإنزيم في الأنسجة وهذه الأنواع شائعة في الدماغ والكبد (جدول - 5).

جدول (5) ثابت ميكليس للكلوكوز وATP لإنزيم hexokinase

تركيز ATP في الدماغ والكبد يساوي تقريبا 10^-3 مولار أو أكثر وهو أكثر من km لكلا النوعين، تركيز الكلوكوز في الدم يجهز الدماغ والأنسجة الأخرى بمقدار   5x10^-3مولار لذلك يمكن أن يزيد إلى 9x10^-3 مولار بعد استهلاك كميات كبيرة من الكربوهيدرات ويمكن أن ينخفض إلى ³ 3x10^-مولار خلال الصيام أو الجهد العضلي الثقيل فالكبد يعمل تحت ظروف مختلفة فهو يستلم الدم من الأمعاء خلال الدورة الشريانية بالإضافة إلى الدورة الوريدية ويملك الدم الشرياني تركيز مرتفع من الكلوكوز خلال امتصاص الأغذية الغنية بالكربوهيدرات وكل القيم لتركيز الكلوكوز هي اكثر من km للكلوكوز مع brain hexokinase الذي يعتمد على تجهيز الكلوكوز لغرض الطاقة، m لإنزيم الكبد أعلى من تركيز الكلوكوز الموجود في الدم الشرياني فان فسفرة الكلوكوز تحفز بواسطة هذا الإنزيم الذي يكون حساس جدا لتركيز الكلوكوز الكبد ينتج كلوكوز بدلا من استهلاكه وينزع اكبر كمية من الكلوكوز من الدم اكثر من إنتاجه ويحصل توازن بين الإنتاج والاستهلاك عند تركيز للدم قريب من 0,006 مولار الارتفاع في تركيز الكلوكوز يعجل من نشاط إنزيم hexokinase في الكبد لأن الإنزيم يعمل في تركيز اقل من تركيز المادة الأساس المشبعة في حين الإنزيم في الدماغ يكون قريبا من المشبع لذلك يكون حساس نسبيا إلى التغيرات في تركيز الكلوكوز.

مواضيع ذات صلة

التنظيم بواسطة الأيونات المعدنية

تنظيم نشاط الإنزيمات بواسطة التحلل المائي للبروتينات

تنظيم نشاط الإنزيم بواسطة التحوير التساهمي

التنظيم بواسطة الفسفرة Regulation by phosphorylation

تنظيم نشاط الإنزيم Regulation of enzyme activity التنظيم بواسطة المعدلات modulators أو المؤثرات effectors

العوامل المؤثرة على النشاط الإنزيمي

النشاط الإنزيمي Activity of enzyme

الحث induction والكبح repression

التحوير التخصصي modification of specificity

التحوير المنظم allosteric modulation

تثبيط تساهمي غير عكسي irreversible covalent inhibition

التثبيط العكسي reversible inhibition