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过氧化氢酶广泛存在于动物、植物和微生物中,是生物体内一种重要物质,具有非常重要的生理功能,其中最主要的是参与活性氧代谢过程。通常生物体在环境胁迫等逆境情况下,广泛存在活性氧爆发现象,会导致自由基增多,使细胞膜产生过氧化,导致细胞膜的破坏和损伤,而过氧化氢酶在清除超氧自由基、H2O2和过氧化物以及在阻止或减少羟基自由基形成等方面发挥重要作用。另外,过氧化氢酶在现实生活、生产实践中也应用广泛。纺织业、食品业、造纸业、环保业以及在电路板的制作上都有应用。在对过氧化氢酶的众多研究中,涉及到过氧化氢酶的提取、纯化、表征、活性研究等等很多,但是对过氧化氢酶的电化学研究却很少,实际上采用电化学方法并结合其它生物、化学技术研究生物体系的电子传递以及相关过程对揭示生命本质有着重要的意义,尤其近几年来,修饰电极的理论研究和发展较快,为更好的进行电化学研究创造了有利条件。 因此在此基础上,我们选用了生物体自身就存在的DNA膜修饰热解石墨电极(PG)来研究过氧化氢酶相关的一系列电化学性质,研究过程中发现,过氧化氢酶在DNA修饰的PG电极上有较好的电化学响应,其式电位为:—0.209V;随后测定了紫外—可见光谱,证明在DNA膜中,过氧化氢酶保持了其原有结构不变;电子传递速率测得为对于Cat/dsDNA/PG电极,还原和氧化电子传递速率常数分别为:ks,red=13.5s-1和ks,ox=13.3 s-1而对于Cat/ssDNA/PG电极则分别为:ks,red=21.0s-1和ks,ox=33.0 s-1;稳定性实验显示过氧化氢酶的电信号随时间和扫描次数在减小;随pH的变化证明为一电子的传递伴随有一质子的耦合;对H2O2的催化实验说明膜中的过氧化氢酶保持了对H2O2的催化活性。此外,由于单螺旋、双螺旋的DNA的结构不同,我们设想在其上的电化学性质会不同,因此比较了在单螺旋、双螺旋的DNA膜中过氧化氢酶的电化学性质,结果显示在单螺旋的DNA膜中电子传递较快。此后,由于在打磨成粗糙面的PG电极上,过氧化氢酶表现出很好的电化学性质,且在溶液中稳定性很好,而这是其它的含血红素蛋白所没有表现出来的