MEDIJATORI PRIJENOSA ELEKTRONA

Σχετικά έγγραφα
IMOBILIZACIJA AKTIVNIH TVARI ZA BIOLOŠKO PREPOZNAVANJE

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

Voltametrijske i potenciometrijske tehnike Elektrokemijska kvarc kristalna nano vaga

S t r a n a 1. 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a) MgCl 2 b) Al 2 (SO 4 ) 3 sa njihovim molalitetima, m. za so tipa: M p X q. pa je jonska jačina:

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

Elektrokemijski članci

PREDNAPETI BETON Primjer nadvožnjaka preko autoceste

Operacije s matricama

Cenovnik spiro kanala i opreme - FON Inžinjering D.O.O.

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

CIKLUS LIMUNSKE KISELINE (CLK)

SEKUNDARNE VEZE međumolekulske veze

numeričkih deskriptivnih mera.

Masa, Centar mase & Moment tromosti

RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ

Kemijska ravnoteža. dr.sc. M. Cetina, doc. Tekstilno-tehnološki fakultet, Zavod za primijenjenu kemiju

A B C D. v v k k. k k

PRORAČUN GLAVNOG KROVNOG NOSAČA

HEMIJSKA VEZA TEORIJA VALENTNE VEZE

Dijagonalizacija operatora

Vježba: Uklanjanje organskih bojila iz otpadne vode koagulacijom/flokulacijom

Kiselo bazni indikatori

Ponašanje pneumatika pod dejstvom bočne sile

Precipitacija i otapanje

Vodik. dr.sc. M. Cetina, doc. Tekstilno-tehnološki fakultet, Zavod za primijenjenu kemiju

Ponašanje pneumatika pod dejstvom bočne sile

ΔΗΜΟΤΙΚΕΣ ΕΚΛΟΓΕΣ 18/5/2014 ΑΚΥΡΑ

Vježba 4. STRUJNO-NAPONSKA KARAKTERISTIKA PEM GORIVNOG ČLANKA

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

I.13. Koliki je napon između neke tačke A čiji je potencijal 5 V i referentne tačke u odnosu na koju se taj potencijal računa?

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

Mitohondriji i kloroplasti Stanično disanje Fotosinteza Evolucija metaboličkih reakcija

Uvod u metabolizam - procesi izgradnje i razgradnje u živoj stanici

elektronskog para samo jednog od atoma u vezi

1 Promjena baze vektora

PARNA POSTROJENJA ZA KOMBINIRANU PROIZVODNJU ELEKTRIČNE I TOPLINSKE ENERGIJE (ENERGANE)

NOMENKLATURA ORGANSKIH SPOJEVA. Imenovanje aromatskih ugljikovodika

Kaskadna kompenzacija SAU

INŽENJERSTVO NAFTE I GASA. 2. vežbe. 2. vežbe Tehnologija bušenja II Slide 1 of 50

Γαλακτοκομία. Ενότητα6: Παράγοντες που Επηρεάζουν την Ανάπτυξη των Μικροβίων μέσα στο Γάλα (2/3), 2ΔΩ

MEHANIKA FLUIDA. Isticanje kroz otvore sa promenljivim nivoom tečnosti

PARCIJALNI IZVODI I DIFERENCIJALI. Sama definicija parcijalnog izvoda i diferencijala je malo teža, mi se njome ovde nećemo baviti a vi ćete je,

3. OSNOVNI POKAZATELJI TLA

4 INTEGRALI Neodredeni integral Integriranje supstitucijom Parcijalna integracija Odredeni integral i

Grafičko prikazivanje atributivnih i geografskih nizova

konst. Električni otpor

PRIMJER 3. MATLAB filtdemo

Ciklus limunske kiseline-1 KOMPLEKS PIRUVAT DEHIDROGENAZE

Konstruisanje. Dobro došli na... SREDNJA MAŠINSKA ŠKOLA NOVI SAD DEPARTMAN ZA PROJEKTOVANJE I KONSTRUISANJE

3. razred gimnazije- opšti i prirodno-matematički smer ALKENI. Aciklični nezasićeni ugljovodonici koji imaju jednu dvostruku vezu.

DIMENZIONISANJE PRAVOUGAONIH POPREČNIH PRESEKA NAPREGNUTIH NA PRAVO SLOŽENO SAVIJANJE

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

Zadatak 4b- Dimenzionisanje rožnjače

Heterogene ravnoteže taloženje i otapanje. u vodi u prisustvu zajedničkog iona u prisustvu kompleksirajućegreagensa pri različitim ph vrijednostima

Fizikalni sustavi i njihovo modeliranje - 2. dio

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

Otopine elektrolita. elektroliti tvari koje kada su rastaljene ili otopljene u vodi provode struju pomoću jona

STVARANJE VEZE C-C POMO]U ORGANOBORANA

Osnove elektrotehnike I popravni parcijalni ispit VARIJANTA A

Katedra za farmacevtsko kemijo. Sinteza mimetika encima SOD 2. stopnja: Mn 3+ ali Cu 2+ salen kompleks. 25/11/2010 Vaje iz Farmacevtske kemije 3 1

RESOURCE JUNIOR ČOKOLADA NestleHealthScience. RESOURCE JUNIOR Okus čokolade: ACBL Prehrambeno cjelovita hrana 300 kcal* (1,5 kcal/ml)

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

Pošto pretvaramo iz veće u manju mjernu jedinicu broj 2.5 množimo s 1000,

Tipovi reakcija u kemiji organskih spojeva

Ĉetverokut - DOMAĆA ZADAĆA. Nakon odgledanih videa trebali biste biti u stanju samostalno riješiti sljedeće zadatke.

Elektrodinamika 2. zadaci sa prošlih rokova, emineter.wordpress.com

Opšte KROVNI POKRIVAČI I

OKSIDACIJSKA FOSFORILACIJA

IV RAČUNSKE VEŽBE RAVNOTEŽE U REDOKS SISTEMIMA

Srednjenaponski izolatori

- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)

NUKLEARNI ALFA-RASPAD

UPOTREBA ENZIMA U OBRADI HRANE

Prof. dr. sc. Z. Prelec ENERGETSKA POSTROJENJA Poglavlje: 7 (Regenerativni zagrijači napojne vode) List: 1

Osnove kemije i fizike

SADRŽAJ PREDMETA PREDAVANJA ~ PRINCIPI HEMIJSKE RAVNOTEŽE ~ KISELINE, BAZE I SOLI RAVNOTEŽA U VODENIM RASTVORIMA ~ RAVNOTEŽA U HETEROGENIM SISTEMIMA

POTPUNO RIJEŠENIH ZADATAKA PRIRUČNIK ZA SAMOSTALNO UČENJE

INTELIGENTNO UPRAVLJANJE

OBRTNA TELA. Vladimir Marinkov OBRTNA TELA VALJAK

POLIMERNI NANOKOMPOZITI

radni nerecenzirani materijal za predavanja

(P.I.) PRETPOSTAVKA INDUKCIJE - pretpostavimo da tvrdnja vrijedi za n = k.

Riješeni zadaci: Limes funkcije. Neprekidnost

DERIVATI POLIANILINA U ZAŠTITI ČELIKA OD KOROZIJE

Antene. Srednja snaga EM zračenja se dobija na osnovu intenziteta fluksa Pointingovog vektora kroz sferu. Gustina snage EM zračenja:

DOLOČANJE)ENCIMSKE)AKTIVNOSTI)V)KLINIČNE)NAMENE)

zastori sunset curtain Kućište od željeza zaštićeno epoksidnim prahom, opruge od željeza. Lako i brzo se montiraju.

Put pentoza fosfata. B. Mildner. Put pentoza fosfata

Aminokiseline. Anabolizam azotnihjedinjenja: Biosinteza aminokiselina, glutationa i biološki aktivnih amina

2. Ako je funkcija f(x) parna onda se Fourierov red funkcije f(x) reducira na Fourierov kosinusni red. f(x) cos

LANCI & ELEMENTI ZA KAČENJE

XI dvoqas veжbi dr Vladimir Balti. 4. Stabla

Osnove biokemije Enzimska kinetika. Boris Mildner. Kinetika proučava brzine reakcija

F2_ zadaća_ L 2 (-) b 2

Ciklus limunske kiseline-2

ELEKTROKEMIJA. Dr. sc. Mirjana Metikoš-Huković, red. prof. Interni udžbenik. Zagreb, Sveučilište u Zagrebu

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

Elementi spektralne teorije matrica

Transcript:

MEDIJATORI PRIJENOSA ELEKTRONA redoks centar nalazi se u dubini proteinskog lanca - nema električnog kontakta između redoks centra i površine elektrode - tanki proteinski lanac stvara kinetičku barijeru prijelazu elektrona (tuneliranju elektrona)

Marcusova- teorija o prijenosu elektrona Marcusova teorija prijelaz elektrona u biološkim sustavima G, λ slobodna energija i energija reorganizacije elektronskog prijelaza (ev) d o, d- Wan der Walaesov razmak između donorskog i akceptorskog centra elektrona (Á) k et - (electron-transfer rate constant) konstanta prijelaza elektrona (M -1 s -1 ) β -konstanta razmaka propadanja (Á -1 ) 0.4 < β<1.3 Á -1 koeficijent proporcionalnost = 10 13

Konstanta prijelaza elektrona ovisi o : Standardnom redukcijskom potencijalu medijatora ph vrijednosti Ionskoj jakosti otopine Utjecaju interferenata Elektrostatskim interakcijama (međudjelovanje) reaktanta, medijatora i enzima. Kod biosenzora se zahtjevaju visoke konstante prijelaza elektrona za elektronsko tuneliranje od 8-17Á, k et 1 do 10 4 M -1 s -1

SVOJSTVA MEDIJATORA ELEKTRONA DOBRA TOPLJIVOST U VODENIM I NEVODENIM OTAPALIMA REVERZIBILNO ELEKTROKEMIJSKO PONAŠANJE KEMIJSKA STABILNOST OKSIDACIJSKOG I REDUKCIJSKOG OBLIKA MEDIJATORA NISKI REDUKCIJSKI REDOKS POTENCIJAL-SPREČAVANJE OKSIDACIJE POTENCIJALNIH INTERFERENATA KEMIJSKA INAKTIVNOST PREMA SUPSTRATU AKTIVAN U ŠIROKOM ph PODRUČJU NEOSJETLJIVOST NA PROMJENE IONSKE JAKOSTI OTOPINA EFIKASNA I BRZA REAKCIJA S ENZIMSKIM REDOKS CENTROM EFIKASNO PRIMANJE I PREDAJA ELEKTRONA NA ELEKTRODNOJ POVRŠINI

REDOKS POTENCIJAL MEDIJATORA ELEKTRONA OKSIDACIJSKA BIOKATALIZA E 0 > MEDIJATORA E0 ENZIMA REDUKCIJSKA BIOKATALIZA E 0 < MEDIJATORA E0 ENZIMA

PRIMJENA MEDIJATORA ELEKTRONA U IZVEDBAMA BIOSENZORA Direktni kontakt površine elektrode i enzimskog redoks centra - biosenzori bez medijatora elektrona Elektronski prijenos elektrona ostvaren difuzijom medijatora Koimobilizacija enzima i medijatora u polimernom sloju i unutar anorganske matrice Električki kontatk enzima i medijatora unutar solgel matrice Električki kontatk enzima i medijatora unutar grafitne paste

Direktni kontakt površine elektrode i enzimskog redoks centra - biosenzori bez medijatora elektrona elektroredukcija O 2 i H 2 O 2 biokatalizirana lakazom i peroksidazom

Biokataliza s peroksidazom kao direktnim prijenosnikom elektrona ENZIM: - peroksidaza - citokrom c peroksidaza - laktoperoksidaza - kloroperoksidaza Osnovno svojstvo: 42% površine enzima leži na površini elektrode, HEM je u kontaktu s elektrodom

MOLEKULARNI KISIK: kisik služi kao elektron akceptor za oksidaciju supstrata Radijus GO = 43 Á nemoguć direktan kontakt s površinom elektrode Upotreba biosenzori s enzimima: glukoza oksidaza laktat oksidaza alkohol oksidaza kolesterol oksidaza ksantin oksidaza katehol oksidaza

Reakcije s oksidazom i O 2 Mjeri se: -smanjenje koncentracije kisika u uzorku redukcija ili oksidacija vodikovog peroksida direktni kontakt redoks centra enzima i površine elektrode može se ostvariti vodljivim nanočesticamanajnovije izvedbe biosenzora

BIENZIMSKI SUSTAV PEROKSIDAZA-OKSIDAZA -direktni kontakt HRP s elektrodom Poznati biosenzori: peroksidaza + glukoza oksidaza alkohol oksidaza amino kiselina oksidaza kolin oksidaza

ELEKTROKEMIJSKI INAKTIVNI SPOJEVI MALE MOLEKULARNE MASE Promotori: vezivanje redoks centra enzima (citokrom c) i površine elektrode - vežu se na površinu elektrode - tiolima - disulfidnim skupinama - amino kiselinama - imidazolima - jodidom - tiofenom

ELEKTRONSKI TRANSFER OSTVAREN DUFUZIJOM MEDIJATORA Medijator difundira od redoks centra do elektrode medijator je otopljen unutar enzimskog sloja imobiliziran u monosloju ili multi sloju na elektrodi uklopljen u poroznoj matrici Funkcionalnost biosenzora: - postiže se odabirom hidrofobih/hidrofilnih svojstava medijatora i enzima

Difuzijski medijatori elektrona u biosenzorima Feroceni Organske boje Heksacianoferati Ru-kompleksi Ostali

FEROCEN Diciklopentadienilželjezo Kordinacijski broj 2 (10 veza) Fe

Enzyme Glucose oxidase EC 1.1.3.4. from Aspergillus niger Mediator 1,4-benzoquinone 1,1-dimethylferrocene ferrocene carboxylic acid phenazine methosulphate tetrathiofulvalene Mediator redox potential / mv (vs. SCE) 39 100 275-161 300 Xanthine oxidase EC 1.1.3.22. from buttermilk Cholesterol oxidase EC 1.1.3.6. from Pseudomonas sp. Hydrogen hydrogenase EC 1.12.1.2 Peroxidase EC 1.11.1.7. from horseradish Lactate dehydrogenase (cyt.b 2 ) EC 1.1.2.3. from yeast Glucose dehydrogenase EC 1.1.99.17. from A. Calcoaceticus NADH dehydrogenase EC 1.6.99.3 from Bacillus stearothermophilus tetracyanoquinodimethane 127 [Fe(CN) 6 ] 4 180 ferrocene carboxylic acid 275 dimethylviologen 681 [Fe(CN) 6 ] 4 180 [Fe(CN) 6 ] 4 180 1,1 -dimethylferrocene 100 phenazine ethosulfate -172 ferrocenylmethanol 185 ferrocenecarboxylic acid

Feroceni - difuzijski medijatori elektrona

Enzimi imobilizirani u anorganskim i polimernim matricama Vodljivi polimeri (polipirol)-direktan kontakt redoks centra i elektrode-slabo osjetljivi senzori Dodatak difuzijskog medijatora- pospješuje elektronsku komunikaciju Sol-gel imobilizacije Efikasnost difuzijskog medijatora limitirana ispiranjem iz imobiliziranog sloja- polimerna poroznnost Najčešći medijatori: benzokinon, hidrokinonsulfonat, feroceni, heksacianoferati

Koimobilizacija enzima i medijatora u polimernom sloju i unutar anorganske matrice Električka veza: ostvaruje se koimobilizacijom enzima i medijatora najčešće: ionskoizmjenjivačko svojstvo polipirola i fercenova karboksilata

Električki kontatk enzima i medijatora unutar sol-gel matrice

Električki kontakt enzima i medijatora unutar grafitne paste najčešči medijatori: -feroceni -benzokinon -tetratiofulven -kobalt ftalocianin -metilensko zeleno - bakrov heksacianoferat

ELEKTRIČKI KONTAKT MEDIJATOROM FUNKCIONALIZIRANE ELEKTRODE

ELEKTRIČKI KONTAKT MEDIJATOROM MODIFICIRANOG ENZIMA