VIII. Регуляция обмена веществ

Общий ход биохимических процессов в организме, регулируемый внутренними и внешними факторами, представляет единое неразрывное целое, а сам организм выглядит как самонастраивающаяся, саморегулирующаяся система, поддерживающая собственное существование путём обмена веществ. Выделяют следующие уровни регуляции обмена веществ:

1. Метаболитный уровень регуляции. Слаженность обмена веществ в организме в значительной мере определяется концентрацией разнообразных метаболитов — низкомолекулярных соединений, представляющих собой продукты тех или иных химических превращений в биологических объектах или поступающих в них в процессе питания.

2. Оперонный уровень регуляции. Оперон — это упорядоченная компактная совокупность цистронов (вместе со знаками начал и конца), считываемая как единое целое в процессе синтеза мРНК на ДНК. (Цистрон — это участок ДНК, кодирующих информацию о структуре одного определённого белка).

3. Клеточный уровень регуляции. К регуляторным процессам на уровне клетки относятся: ядерно-цитоплазменные отношения; посттранскрипционная и посттрансляционная модификация макромолекул; транспорт веществ через мембраны субклеточных частиц и мембраны ЭПР; белок-белковые, белково-нуклеиновые, углеводно-белковые и липид-белковые взаимодействия.

4. Организменный уровень регуляции. Главный механизм регуляции обмена веществ на уровне организма — гормональный, осуществляющийся гуморальным путём у животных и через системы проводящих путей у растений. Он в свою очередь направляется сигналами нервной системы у первых и внешней среды — у вторых.

5. Популяционный уровень регуляции. Так же, как и предыдущий, этот уровень регуляции лежит на грани биохимии и физиологии, постепенно перерастая в новую науку — химическую экологию. Суть его сводится к мощному влиянию химических соединений, вырабатываемых и выделяемых одними особями, на обмен веществ и поведенческие реакции других особей. Оно реализуется через рецепторные системы или ткани-мишени организма-реципиента. Перечень веществ, участвующих в химических внутри- и межвидовых взаимодействиях, широк и непрерывно возрастает. Среди них фитонциды и антибиотики, телергоны, фитоалексины, фитогормоны, нейрогормоны, аттрактанты и т.д.