Физико-химические основы биолюминесцентного анализа - 42 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

83
к·10
4
, с/М
Рис.23. Зависимость величины k от стандартного окислительно-
восстановительного потенциала Е
0
хинонов:
1 – 9,10-антрахинон; 2 – 1,4-антрахинон; 3 – 1,4-нафтохинон;
4 – тимохинон; 5 – 1,4-бензохинон
Следует обратить внимание, что такие зависимости выпол-
няются только при небольших концентрациях хинонов. Из-
вестно, что окислительно-восстановительный потенциал любой
реакции Е зависит не только от стандартного окислительно-
восстановительного потенциала Е
0
, но и от соотношения ак-
тивностей (или концентраций) окислителя и восстановителя
Ox
a и
d
a
Re
в соответствии с уравнением Нернста, которое
здесь записано для
20
0
С:
d
Ox
a
a
n
EE
Re
0
ln
058.0
+=
.
Здесь n – количество электронов, которые переходят от восста-
новителя к окислителю.
0
2
4
6
8
1
10 20 30 40 50 60 70 80
1
2
3
5
Е
0
, мВ
4
84
Таким образом, в NADH-зависимой биферментной био-
люминесцентной системе хиноны способны конкурировать с
FMN в процессах восстановления (присоединения водорода).
Эффективность этой конкуренции определяется стандартным
окислительно-восстанови-тельным потенциалом хинона и его
концентрацией в биолюминесцентной системе. В кинетике
биолюминесценции присутствие активных хинонов проявляет-
ся специфическим образом: не только уменьшается интенсив-
ность биолюминесценции
, но и растет время выхода на
максимум и появляется индукционный период биолюминес-
ценции.
Существует возможность варьирования чувствительности
биолюминесцентных ферментативных NADH-зависимых сис-
тем путем увеличения цепи NADH-сопряжения при добавле-
нии в систему других NADH-зависимых ферментов. Так, для
изменения чувствительности биолюминесцентной тест-
системы проводили сопряжение биферментной системы с
третьим NADH-зависи-мым ферментом –
алкогольдегидроге-
назой.
Таким образом, рассмотрение биофизических механизмов
переноса энергии, электрона, протонов в биолюминесцентных
реакциях является основой для разработки ферментативных
биотестов. При этом достигается интегральность в действии
разных веществ. Установленные корреляции между структурой
и свойствами токсикантов с одной стороны и их воздействием
на рассмотренные кинетические параметры биолюминесцен-
ции с другой позволяют предсказывать
чувствительность био-
тестов с использованием биолюминесцентных моно-, би- и
триферментных реакций.

Страницы