【简明生物教程】课件第一章蛋白质化学2.pptVIP

* * * * * * * * * * * * 变性与凝固 各种蛋白质所具有的一级结构和高级结构是物理和化学特性及生物学功能的基础。 1、概念 当天然蛋白质受到某些物理或化学因素的影响，使其分子内部原有高级结构发生变化时，蛋白质的理化性质和生物学功能都随之改变或丧失，但并未导致其一级结构的变化，这种现象称为变性作用，变性后的蛋白质称为变性蛋白。 变性的蛋白质互相凝集为固体的现象称为凝固. 2、变性的可逆性(限度范围内) 高级结构松散了的变性蛋白质通常在除去变性因素后，可缓慢地重新自发折叠，形成原来的天然构象，恢复或部分恢复原有的理化性质和生物活性，这种现象称为蛋白质的复性。 说明： ①变性是蛋白质分子空间结构发生改变所引起的。 ③在制备蛋白质和酶制剂过程中，应控制操作条件，防止变性。 3、使蛋白质变性的因素 引起蛋白质变性的因素很多，其中包括加热、紫外线等射线照射、超声波或高压处理等物理因素，强酸、强碱、脲、胍、去垢剂、重金属盐、生物碱试剂及有机溶剂等化学因素。不同蛋白质对变性因素的敏感程度各不相同。 破坏次级键，破坏蛋白稳定性，结构松散 4、变性后的蛋白质特性 （1）生物活性的丧失。 （2）一些物理化学性质的改变。 （3）蛋白质分子内部的疏水侧链基团的暴露。 （4）生物化学性质的改变。 沉淀作用-- Pr从胶体溶液中析出 破坏蛋白质稳定存在的因素，蛋白质的胶体溶液就不再稳定并将产生沉淀。 1、加酸溶液沉淀蛋白质—等电点沉淀 2、 高浓度中性盐沉淀蛋白质 加入中性盐使蛋白质沉淀析出的现象称为盐析。 常用（NH4）2SO4（温度变化小，溶解度大，不影响结构） 不同蛋白所用浓度不同，可进行初分离，结构不变化，保留完成，高浓度盐对蛋白有保护作用，一般不需要低温操作，非常普遍使用于蛋白初分。 盐析 向蛋白质溶液中加入大量硫酸铵后蛋白质会沉淀析出 原因？ 蛋白质脱去水化层而聚集沉淀 盐析（（NH4）2SO4） 3、 有机溶剂沉淀蛋白质 丙酮、乙醇等有机溶剂对水有较强的作用，一般作为脱水剂，能破坏蛋白质分子周围的水化层。 一般配合等电点沉淀，沉淀效率高，但需低温操作，否则易变性 70%-75%酒精消毒---蛋白变性，扩散性好，杀菌效果好 4、 重金属盐沉淀蛋白质 重金属离子如Hg2+,Ag2+,Pb2+等可与蛋白质中带负电荷的基团形成不易溶解的盐而沉淀。 沉淀效果好，但是结构破坏，一般用于去除蛋白质杂质，净负 电荷易沉淀 重金属中毒，服蛋白质，有一定解毒功能 5、 生物碱试剂沉淀蛋白质 苦味酸、三氯乙酸、钼酸、钨酸、磷钨酸丹宁酸等生物碱试剂，可与带正电荷的蛋白质产生不溶性的盐析出。变性，破坏结构，净正电荷易沉淀 6、抗体对特异性抗原蛋白质的沉淀 7 加热变性--天然结构解体，疏水基外露， 破坏水化层及带电状态 终止反应，可用加热反应 鸡蛋变性，固体状 豆腐 牛奶加热，酪蛋白不沉淀，是例外。若pH降低至4.6加热也会成絮状。 可逆沉淀： 温和条件，改变溶液pH或Pr所带电荷 Pr结构和性质没有变化 适当条件下可重新溶解 ——非变性沉淀 pI沉淀法、盐析法和有机溶剂沉淀法等 不可逆沉淀 强烈沉淀条件 破坏Pr胶体溶液稳定性 也破坏Pr结构和性质 沉淀不能再重新溶解 ——变性沉淀 如加热沉淀、强酸/碱沉淀、重金属盐 和生物碱沉淀等 Ⅱ 沉降作用 利用超速离心机测定蛋白质或其它生物高分子的分子量。 蛋白质的水解 1、酸水解：常用硫酸或盐酸进行水解。 得到的是L-氨基酸。 2、碱水解： 得到D型和L型氨基酸的混合物（称消旋物）。 3、酶水解：不产生消旋作用，也不破坏氨基酸。使用一种酶往往水解不彻底，需要几种酶协同作用才能是蛋白质完全水解。 蛋白质的呈色反应 八、蛋白质的分类 （1）、依据外形分类 球状蛋白质：globular protein 纤维状蛋白质：fibrous protein 膜蛋白质：membrane protein （2）、依据蛋白质的组成分类 单纯蛋白 simple protein 单纯蛋白，仅由氨基酸组成 结合蛋白 conjugated protein 由简单蛋白与其它非蛋白成分结合而成 结合蛋白 色蛋白：简单蛋白+色素物质 糖蛋白：简单蛋白+糖类物质 脂蛋白：简单蛋白+脂类结合 核蛋白：简单蛋白+核酸 （二）、蛋白质的大小与分子量 蛋白质是分子量很大的生物分子 对任一种给定的蛋白质，其所有分子在AA组成和顺序以及肽链的长度方面都应是相同的，即所谓均一的蛋白质