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运用电化学原理和方法,研究了肌红蛋白和血红蛋白在水溶液和水-有机溶剂混合溶液中的氧化还原性质和类酶活性,主要结论如下:(1)利用卡拉胶将Mb固定在玻碳电极表面,形成稳定的肌红蛋白-卡拉胶修饰电极。在卡拉胶中,肌红蛋白(Mb)直接与电极之间传递电子。氧化还原峰的式电势表明是肌红蛋白血红素Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对可逆的电化学过程。Mb的氧化还原式电势负移,说明蛋白质与卡拉胶相互作用,降低了蛋白质氧化态构象和还原态构象的折叠自由能,加速了电子传递。肌红蛋白的式电势随溶液pH的增加而负移且呈线性关系,表明电子传递过程伴随着质子转移。这种氧化还原玻尔效应反映了蛋白质结构与功能的关系。紫外-可见光谱显示,在卡拉胶中,蛋白质保持原始构象。溶液的pH(3.0-11.0)可逆地改变蛋白质的构象,从而影响其电化学和光谱性质。研究了肌红蛋白催化还原O2、H2O2的机理。实验表明,稳定的肌红蛋白-卡拉胶修饰电极能应用于催化还原O2、过氧化物和有机氯化物脱氯的机理及其定量检测。(2)血红蛋白-卡拉胶修饰电极在水/有机混合溶液中,表现出快速可逆的直接电化学过程。用循环伏安法测定了电极反应的热力学和动力学参数,表明该电化学响应是血红蛋白血红素Fe(Ⅲ)/Fe(Ⅱ)电对的氧化还原。在一定范围内,溶液pH增加,血红蛋白氧化还原式电势负移,且呈线性关系,说明电子传递过程伴随着质子转移。血红蛋白-卡拉胶修饰电极应用于催化还原O2、过氧化物和有机氯化物脱氯及其定量检测。