化工

生物(酶的化学修饰 酶的磷酸化与脱磷酸化 别构调节与酶的化学修饰的比较)

化工

chemical modification

用吸附、涂敷、聚合、化学反应等方法把活性基团或催化物质等附着在电极表面，保护电极或改进电极特征功能的工艺过程。

如硅电极能使阳光转换为电流，但在水溶液中硅将溶解生成二氧化硅并在电极表面形成绝缘体。因此光照几秒后电极即钝化失效；用三氯甲硅烷基二茂铁之类化合物与经空气氧化的硅表面上的羟基相作用，生成覆盖层，使体系进行如下循环作用：表面二茂铁→表面二茂铁阳离子，Fe(CN)64-的光氧化得以进行，从而使硅电极耐用。

生物

凡通过化学基团的引入或除去，而使蛋白质或核酸共价结构发生改变的现象

酶的化学修饰

化学修饰（chemical modification）调节方式有别于别构调节。它以引起酶分子共价键的变化、化学结构的改变而影响酶活性。酶的化学修饰是在另一种酶的催化下完成的，是体内快速调节的另一种重要方式。化学修饰的方式包括磷酸化与脱磷酸化、乙酰化与脱乙酰化、甲基化与脱甲基化、腺苷化与脱腺苷化、-SH与-S-S-互变等。其中以磷酸化与脱磷酸化在代谢调节中最为重要和常见。

酶的磷酸化与脱磷酸化

磷酸化是一种常见的修饰形式。酶蛋白中带羟基的氨基酸残基Thr、Ser与Tyr可作为磷酸化修饰位点。磷酸化是由ATP提供磷酸基，并在蛋白激酶的催化下完成的。脱磷酸反应则是由磷酸酶的催化下完成的。有的酶在磷酸化修饰后活性增高，而另一些酶则在磷酸化修饰后活性反受抑制。

由上可见，酶的化学修饰调节具有以下特点：①须由另一种酶催化，而且酶的活性形式与其非活性形式的相互转变，正、逆两个方向是由不同的酶分别催化的。②其修饰过程出现酶分子上共价键的变化，使酶的化学结构有所改变。③酶分子出现组成的变化。化学修饰常见形式为磷酸化与去磷酸化，但也可为甲基化、乙酰化等。这些化学修饰都可引起酶分子组成的变化。④酶的化学修饰反应是由酶催化的反应，酶的催化效率很高。一个酶分子可催化多个作用物分子（酶蛋白）出现上述组成变化，因而有放大效应。

酶的别构调节与化学修饰调节，都是调节现有酶的活性、通过影响现有酶的结构转而影响其活性。但在是否需要其它酶的参与、酶分子有无共价键的改变、有无组成改变等方面，它们都不同。

别构调节与酶的化学修饰的比较

此外，在调节作用上，别构调节多半以影响关键酶（代谢转折点的酶）使代谢发生方向性的变化为其主要作用；化学修饰调节则以放大效应调节代谢强度为主要作用。但也应看到它们的作用是相辅相成的，不可截然划分。有时这两种调节方式可以共存。有些酶具有别构与化学修饰双重调节。

（1）绝大多数属于这类调节方式的酶都具无活性（或低活性）和有活性（或高活性）两种形式。它们之间在两种不同酶的催化下发生共价修饰，可以互相转变。催化互变反应的酶在体内受调节因素如激素的控制。

（2）和变构调节不同，化学修饰是由酶催化引起的共价键的变化，且因其是酶促反应，故有放大效应。催化效率长较变构调节高。

（3）磷酸化与脱磷酸是最常见的酶促化学反应。