Равновесные и неравновесные реакции

При достижении равновесия прямая и обратная реакции протекают с одинаковой

скоростью, и, сле­довательно, концентрации продукта и субстрата остаются постоянными. Многие метаболические ре­акции протекают именно в таких условиях, т.е. являются «равновесными».

А ВС D

В стационарных условиях in vivo протекание реакции слева направо возможно за счет непрерывного по­ступления субстрата и постоянного удаления про­дукта D. Такой путь мог бы функционировать, нопри этом оставалось бы мало возможностей длярегуляции его скорости путем изменения активности фермента, поскольку увеличение активности приво­дило бы только к более быстрому достижению равновесия.

В действительности в метаболическом пути, как правило, имеются одна или несколько реакций «не­равновесного» типа, концентрации реактантов которых далеки от равновесных. При протекании реакциив равновесном состоянии происходит рассеива­ние свободной энергии в виде теплоты, и реакция оказывается практически необратимой.

тепло

А ВС D

Неравновесная реакция

По такому пути поток реактантов идет в определен­ном направлении, однако без системы контроля на­ступит его истощение. Концентрации ферментов, ка­тализирующих неравновесные реакции, обычно не­велики, и активность ферментов регулируется спе­циальными механизмами; эти механизмы функцио­нируют по принципу «одноходового» клапана и по­зволяют контролировать скорость образования про­дукта [6].