牛血紅蛋白的電化學(xué)研究及信息分析.pdf

1、生命現(xiàn)象最基本的過程是電荷運(yùn)動(dòng)。生物分子電化學(xué)行為的研究是生物電化學(xué)的一個(gè)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域。蛋白質(zhì)是人體中一類重要的生物大分子，其功能對(duì)于很多生命現(xiàn)象是非常重要的。由于蛋白質(zhì)等生物大分子在一般的電極上響應(yīng)極弱，難以進(jìn)行有關(guān)的電分析研究，而化學(xué)修飾電極的出現(xiàn)，極大的推動(dòng)了蛋白質(zhì)電化學(xué)研究的發(fā)展。血紅蛋白是人體傳輸氧的重要物質(zhì)，在進(jìn)行生物電化學(xué)分析的過程中，血紅蛋白是研究的重點(diǎn)物質(zhì)之一。 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為獲取待研究系統(tǒng)的信息提供了前所未有

2、的便利，即信息的獲得越來越容易。然而，要想對(duì)待研究系統(tǒng)演化的本質(zhì)做出準(zhǔn)確的判定，還需要對(duì)測(cè)試信息進(jìn)行篩選和加工處理，即信息的選擇、處理和整合變得更為重要。鑒于此，本學(xué)位論文以牛血紅蛋白在由月桂酸修飾的玻碳電極上的電還原系統(tǒng)為研究載體，以循環(huán)伏安和交流阻抗技術(shù)為測(cè)試手段，注重新的科學(xué)計(jì)算方法的學(xué)習(xí)與引入，在充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)功能的基礎(chǔ)上，開展電化學(xué)信息處理方法的研究。本學(xué)位論文的主要工作和基本結(jié)論如下： 一.通過閱讀有關(guān)文獻(xiàn)及專著，在

3、對(duì)所涉及的材料進(jìn)行分析、綜合與評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，確定了論文工作的基本思路及程序。 二.運(yùn)用循環(huán)伏安方法對(duì)牛血紅蛋白在不同pH值的KH2PO4-Na2HPO4緩沖溶液中，在月桂酸修飾的玻碳電極上的電還原行為進(jìn)行研究。對(duì)其伏安響應(yīng)譜進(jìn)行常規(guī)分析的基本結(jié)論是： 1.血紅蛋白在月桂酸修飾的玻碳電極上的電還原為不可逆電荷傳遞反應(yīng)。 2.血紅蛋白在月桂酸修飾玻碳電極上的電還原伴有電活性質(zhì)粒的吸附現(xiàn)象。 三.牛血紅蛋白電還

4、原體系的EIS信息分析。首先，借助于EQU軟件對(duì)實(shí)測(cè)EIS數(shù)據(jù)進(jìn)行解析處理，而后對(duì)EIS信息加以分析、整合，得到的基本結(jié)論是： 1.該電極反應(yīng)體系的EIS很可能涉及到三個(gè)狀態(tài)變量，它們分別是直流極化電勢(shì)、血紅蛋白吸附表面覆蓋度和月桂酸修飾膜的統(tǒng)計(jì)平均厚度。 2.用(Q[R(QR)(TL)])電路碼表示的電極等效電路來表征該電極反應(yīng)體系的EIS可能更客觀一些。 3.該電極反應(yīng)體系中的擴(kuò)散行為不符合常規(guī)擴(kuò)散模型，而可

5、以歸屬為具有“阻擋層擴(kuò)散”型的非常規(guī)模型。 4.溶液濃度因素的影響主要體現(xiàn)在該系統(tǒng)中存在一個(gè)C=1.0×10-5molL-1的“臨界”值，當(dāng)C處于臨界值附近時(shí)，血紅蛋白自身的頻率響應(yīng)閾值ω的作用得以充分體現(xiàn)、滯流層的厚度l將取極小值，而滯流層中的物質(zhì)濃度Cs將取極大值，可以說濃度臨界值和血紅蛋白自身的頻率響應(yīng)閾值ω共同制約著該系統(tǒng)EIS的響應(yīng)特征。 5.溶液pH因素主要對(duì)滯流層中血紅蛋白的濃度、擴(kuò)散形態(tài)和吸附形態(tài)以及((