1。特異性の喪失:
* 酵素は非常に特異的です: 各酵素は、特定の基質を認識することにより、特定の反応を触媒するように設計されています。この特異性は、代謝経路の微妙なバランスを維持するために重要です。
* 代謝におけるカオス: 単一の酵素がほとんどの反応を処理した場合、多くのプロセスでは非効率的または有害でさえあります。同じツールを使用して家を建て、肖像画を塗り、ケーキを焼くことを想像してみてください。結果は悲惨なものになるでしょう!
2。競争と抑制:
* リソースの制限: 多くの酵素は、機能するために特定の補因子またはコエンザイムが必要です。複数の反応を処理する単一の酵素がこれらのリソースを競い合い、代謝経路の非効率性と潜在的な閉塞につながります。
* 阻害: 代謝経路はしばしばフィードバック抑制によって調節されます。経路の産物は、過剰生産を防ぐために以前のステップを阻害する可能性があります。 1つの酵素が複数の経路を制御すると、この調節は混oticとして効果がなくなります。
3。規制障害:
* 複雑な規制: 代謝経路は、基質の利用可能性、酵素濃度、アロステリック調節を含む複数の要因によって厳しく制御されます。 単一の酵素は、これらの複雑な調節シグナルに対する反応がはるかに少ないでしょう。
* 予測不可能な結果: この規制の欠如は、エネルギーキャリア(ATP)、必須ビルディングブロック(アミノ酸)、シグナル伝達分子など、重要な分子の不均衡につながる可能性があります。これは、細胞死、発達異常、および病気につながる可能性があります。
4。進化的不可能性:
* 酵素進化: 酵素は特定の反応を触媒するために数十億年にわたって進化しており、それぞれがその特定の機能に最適化されています。 生物における生化学反応の膨大な多様性を処理するために進化する単一の酵素の可能性は天文学的に低いです。
要約: すべての生化学的反応に対する単一の酵素は、混oticとして持続不可能なシステムを作成します。代謝経路の複雑なネットワークは、生命を維持するために酵素の特異性と多様性に依存しています。