Controllo del metabolismo batterico
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Il metabolismo è l'insieme di tutte quelle reazioni cataboliche e anaboliche che avvengono all'interno di una cellula e che le permettono di trarre energia dalla degradazione dei nutrienti e di sintetizzare componenti necessari partendo da molecole semplici. Un adeguato controllo del metabolismo è necessario alle cellule per evitare qualsiasi spreco di risorse, e per accedere rapidamente a queste ultime in risposta a cambiamenti ambientali, nonché per dirigere l'energia disponibile solo dove e quando serve. Il controllo del metabolismo si espleta essenzialmente attraverso il controllo degli enzimi che prendono parte alle singole vie metaboliche. Per alterare la velocità delle reazioni enzimatiche si può intervenire in due modi:
- Allostericamente, controllando cioè la attività di ogni singolo enzima o dell'enzima a capo di una via metabolica;
- Trascrizionalmente, cioè intervenendo sul numero effettivo di quegli enzimi che devono essere sintetizzati.
Un terzo tipo di controllo è quello che agisce sulla traduzione degli mRNA di quei singoli enzimi, ma questo è un fenomeno abbastanza raro visto che gli RNA in generale sono molecole instabili e di breve durata e la cellula non può permettersi di conservarle liberamente nel citosol troppo a lungo
Fra i due tipi di controllo, allosterico e trascrizionale, il secondo è quello adottato in misura maggiore dai procarioti. Questo perché il controllo allosterico permette alle cellule di variare la velocità delle vie metaboliche in risposta a cambiamenti immediati e di breve durata, ma è poco efficiente quando occorre regolare la velocità in accordo a fenomeni duraturi nel tempo, come il passaggio dalla catalisi di un nutriente che sta finendo alla catalisi di un nutriente alternativo più abbondante, o quando occorre "spegnere" la sintesi di una determinata sostanza perché essa ha raggiunto concentrazioni sufficientemente elevate.