1. Le contrôle de la quantité de l`enzyme.
Quand le substrat est au superflu, et l`enzyme est entièrement saturé, la vitesse de la réaction est limitée par la concentration de l`enzyme. La quantité de l`enzyme dans la cellule est définie par le rapport des vitesses de sa synthèse et sa désagrégation.
La quantité de l`enzyme dans la cellule dépend de la présence du produit de la réaction, et le produit de la réaction freine la synthèse de l`enzyme à la suite de la répression.
2. Le contrôle de l'activité de l`enzyme.
2.1. L'influence des activateurs et des inhibiteurs aux enzymes.
Les activateurs des enzymes sont les ions de plusieurs métaux.
Les ions Fe activent les cytochromes, la catalase, la peroxydase.
Certains anions activent les enzymes: -amylase salivaire est activée par les ions du chlore.
Les ions des métaux peuvent faire partie du groupe prostétique de l`enzyme, contribuer à l`addition du coenzyme à l`apoenzyme, faciliter la formation du complexe enzyme-substrat. Les métaux jouent souvent le rôle des modulateurs allostériques.
Les activateurs des enzymes peuvent être de diverses substances: les acides biliaires augmentent l'activité de la lipase pancréatique.
Les inhibiteurs freinent l'action des enzymes.
Selon le caractère de l'action on subdivisent les inhibiteurs en réversibles et irréversibles. À la base de la division se trouve la solidité de la liaison de l`inhibiteur avec l`enzyme.
Les inhibiteurs réversibles se lient par des liaisons non-covalentes avec l`enzyme et peuvent se séparer de lui.
L`inhibition réversible peut être compétitive. L`inhibiteur compétitif a la structure semblable à la structure du substrat. Il entre en compétition avec le substrat pour la fixation à la partie du liage du substrat du site actif. L`inhibition compétitive peut être affaiblie ou entièrement éliminée, en cas de l`augmentation de la concentration du substrat. L`inhibiteur compétitif augmente Кm, mais ne change pas Vmax.
L'exemple: l`enzyme succinatedéshydrogénase déshydrogène le succinate, en le transformant en fumarate. Le malonate, qui ressemble de structure au succinate, se lie dans le site actif de l`enzyme, mais il ne peut pas se déshydrogéner.
Le degré de l`ihibition sera défini par le rapport des concentrations du malonate et du succinate.
La méthode de l`inhibition compétitive a trouvé une large application dans la pratique médicale. Les sulfamides – les préparations utilisées pour le traitement des maladies infectieuses, sont des analogues structuraux de l'acide para-aminobenzoïque, participant au métabolisme des bactéries. Le sulfamide déplace l'acide para-aminobenzoïque du complexe avec l`enzyme, ce qui qu'amène à la destruction des microorganismes.
À l`inhibition réversible incompétitive l`inhibiteur n`entre pas en concurrence avec le substrat pour le site actif de l`enzyme. Le substrat et l`inhibiteur se lient avec de différents sites. L'augmentation de la concentration du substrat n'empêche pas la fixation de l`inhibiteur. Ce type de l`inhibition est observé près des enzymes, catalisant les transformations plus d'un seul substrat. Le substrat et l`inhibiteur se lient avec de différents sites, et sont possiblesles deux formations: la formation du complexe l`enzyme – l`inhibiteur, et la formation du complexe l`enzyme – l`inhibiteur – le substrat, qui se désagrège avec la libération du produit, mais avec la vitesse, plus petite, que celle du complexe l`enzyme – le substrat.
L`inhibiteur incompétitif diminue Vmax, et Кm ne change pas.
On connaît aussi l`inhibition non compétitive – l`inhibiteur se lie avec l`enzyme au site non catalytique, il ne se lie pas avec l`enzyme libre, mais seulement avec le complexe ES en forme du complexe triple.
L`inhibiteur non compétitif diminue Km et Vmax.
N'importe quels agents, provoquant la dénaturation de la protéine, amènent à l'inactivation irréversible de l`enzyme. Mais elle n'est pas liée au mécanisme de l'action des enzymes.
Les inhibiteurs irréversibles – les combinaisons, qui peuvent lier spécifiquement les groupes fonctionnellement importants du site actif, en formant des liaisons covalentes solides avec l`enzyme.
L`inhibition incompétitive irréversible est provoquée par des métaux lourds (le mercure, l'arsenic, le plomb), des sels de l'acide prussique, l`oxide du carbone (II) etc.
A l`inhibition incompétitive irréversible l`inhibiteur, possédant la ressemblance structurale avec le substrat, se lie avec l`enzyme, en substituant le substrat par lui-même.
Sont découverts des inactivateurs irréversible des enzymes, qui apparaissent des combinaisons inertes après leur coopération avec le site catalytique de l`enzyme. Ces inhibiteurs irréversibles bloquent entièrement le site actif de l`enzyme.On les appellent les inhibiteurs du type «suicides».
Les inhibiteurs de la nature protéique – les antienzymes – bloquent l'action de l`enzyme pour le compte des coopérations protéine-protéique, à la suite de quoi le site actif de l`enzyme se ferme.
Le diisopropylfluorphosphate est proche de structure du médiateur l'acétylcholine et se joint au lieu de lui à l`enzyme l'acétylcholineestérase. Il bloque le site actif de l`enzyme. Finalement la capacité des neurones de trasmettre les impulsions nerveuses est perdue.