2. Авторегуляція хімічної активності клітин

Незважаю­чи на безперервні процеси розщеплення і синтезу в клітині, надходження і виділення різних хімічних сполук, вміст білків, нуклеїнових кислот, вуглеводів та інших речовин у цитоплазмі підтримується відносно сталим. Ця сталість складу зберігається лише в живих клітинах, а в разі відмирання їх вона пору­шується дуже швидко. Стійкість клітин (як і інших живих систем) підтримується активно внаслідок перебігу складних процесів саморегуляції, або авторегуляції. Най­простіше авторегуляція здійснюється за принципом зво­ротного зв'язку. Він полягає у тому, що сама хімічна речо­вина (наприклад, білок), яка нагромаджується в клітині в результаті синтезу, гальмує свій подальший синтез, коли вміст її досягає певного рівня. Активність ферментів може регулюватися шляхом гальмування кінцевим продуктом. Наприклад, у клітинах амінокислота треонін внаслідок перебігу п'яти послідовних реакцій перетворюється на іншу амінокислоту — ізолейцин. Якщо в цитоплазмі на­громаджується достатня кількість ізолейцину, то відбу­вається пригнічення активності ферменту, від якого зале­жить перша з п'яти реакцій, і синтез ізолейцину припи­няється.

Другий регуляторний механізм хімічних процесів у клітині полягає у зміні активності ферментів внаслідок приєднання або відщеплення від їхніх молекул деяких сполук — сульфгідрильних груп, залишків фосфор­ної кислоти, аденозину.

Такі модифіковані ферменти стають активними або, на­впаки, неактивними і відповідно "включаються" в хімічні процеси або "виключаються" з них. Ці хімічні модифікації здійснюються регуляторними ферментами, одні з яких ак­тивують, а інші інактивують молекули основних ферментів.

Ще один механізм регулювання хімічних процесів по­лягає в тому, що синтез певних ферментів у клітині розпо­чинається лише в тому разі, коли в неї потрапляють ре­човини, для розщеплення яких потрібні ці ферменти. На­приклад, зазвичай у клітинах дріжджів за участю бага­тьох ферментів відбувається розщеплення глюкози. Про­те якщо в ці клітини потрапляє лактоза, то через деякий час у них синтезуються нові ферменти, які забезпечують можливість використання цього вуглеводу. Синтез фер­ментів зумовлений "включенням у роботу" певних генів, які раніше не функціонували. Отже, регуляція хімічних процесів пов'язана з пригніченням або стимулюванням певних генів.