![]() |
|
สิ่งมีชีวิตมีวิธีควบคุมเมแทบอลิซึมโดยการควบคุมอัตราเร่งของตัวเอนไซม์เอง
ซึ่ง ทำได้สองวิธี คือ การควบคุมอัตราเร่งของเอนไซม์โดยใช้ตัวกระตุ้นหรือตัวยับยั้ง และ การควบคุมปริมาณของเอนไซม์ที่ทำงานได้การควบคุมอัตราเร่งของเอนไซม์โดยใช้ตัวกระตุ้น หรือตัวยับยั้ง อาศัยหลักการที่ว่าเอนไซม์หลายตัวในเมแทบอลิซึมเป็นอัลโลสเตียริกเอนไซม์ (allosteric enzyme) ซึ่งสามารถถูกยับยั้งหรือถูกกระตุ้นได้ด้วยสารที่มีโครงสร้างต่างไปจาก โครงสร้างของตัวเข้าทำปฏิกิริยา โดยสารนี้จะจับที่บริเวณอัลโลสเตียริกของตัวเอนไซม์ซึ่งเป็น บริเวณที่ไม่ใช่บริเวณจับของตัวเข้าทำปฏิกิริยา ดังนั้นถ้าเอนไซม์เป็นประเภทอัลโลสเตียริก เอนไซม์ก็จะถูกควบคุมด้วยตัวยับยั้งหรือตัวกระตุ้นที่เป็นอัลโลสเตียริก ทำให้กระบวนการของ เมแทบอลิซึมช้าลงหรือเร็วขึ้นได้ แบบแผนของการยับยั้งที่สำคัญคือการยับยั้งด้วยผลผลิต สุดท้ายของการสังเคราะห์สารในกระบวนการสังเคราะห์ ที่เรียกว่า การยับยั้งแบบป้อนกลับ (feed-back inhibition) ในกรณีของการกระตุ้นมักพบในกระบวนการสลาย (catabolism) ในลักษณะการกระตุ้นแบบป้อนไปข้างหน้า (feed-forward activation) |
|
![]() |
|
ภาพที่ 6.8 การควบคุมการทำงานของเอนไซม์โดยใช้ตัวกระตุ้นหรือตัวยับยั้ง |
|
ส่วนการควบคุมปริมาณของเอนไซม์ที่ทำงานได้นั้นเกิดขึ้นในกรณีที่เซลล์ต้องการเพิ่ม อัตราเร่งของปฏิกิริยาที่กำหนดอัตราเร็ว โดยเซลล์อาจเพิ่มปริมาณของเอนไซม์ที่ทำงานได้ ณ จุดนั้น หรือเมื่อต้องการลดเมแทบอลิซึมก็จะลดปริมาณของเอนไซม์ที่ทำงานได้ ณ จุดนั้น การเพิ่มหรือการลดปริมาณของเอนไซม์อาจทำได้สองวิธี คือการเพิ่มหรือลดการสังเคราะห์ เอนไซม์โดยการควบคุมที่ระดับยีน ถ้าเพิ่มการสังเคราะห์เอนไซม์ระดับยีนเรียกว่า การชักนำ (induction) ถ้าลดการสังเคราะห์เอนไซม์ระดับยีนเรียกว่า การกดดัน (repression) อีกวิธีหนึ่งได้แก่ การแปรรูปเอนไซม์จากโปรเอนไซม์ (proenzyme) ให้เป็นเอนไซม์ที่ ทำงานได้ หรือการแปรรูปจากเอนไซม์ที่ทำงานไม่ได้ (inactive enzyme) ให้เป็นเอนไซม์ ที่ทำงานได้ กระบวนการชักนำหรือกดดันในการเพิ่มหรือลดการทำงานของเอนไซม์นั้นใช้เวลา ในการเกิดนานมากเนื่องจากว่าต้องผ่านกระบวนการคัดลอกดีเอ็นเอและกระบวนการแปลรหัส ของโปรตีน ส่วนการแปรรูปของโปรเอนไซม์นั้นสามารถเกิดขึ้นได้รวดเร็วกว่าเนื่องจากโมเลกุล ของโปรเอนไซม์ถูกสร้างเอาไว้แล้ว ต้องการแค่เพียงการเปลี่ยนแปลงรูปร่างเพิ่มเติมเท่านั้น |
|