第一章 蛋白质结构与功能.ppt

一、蛋白质的两性解离与等电点 ?1. 蛋白质是两性电解质 蛋白质分子中可解离的基团 多肽两端游离的α-氨基和α-羧基 多肽侧链R上解离的基团 决定蛋白质解离成正负离子的因素 蛋白质所含酸性和碱性基团的数目 蛋白质所在溶液的PH值 利用蛋白质两性电离的性质，可通过电泳、 离子交换层析、等电聚焦等技术分离蛋白质。 2.蛋白质的等电点（ isoelectric point,pI） 当蛋白质溶液处于某一pH时，蛋白质解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的pH称为蛋白质的等电点。 体内大多数蛋白质的等电点在pH5.0左右，因而在生理条件下以阴离子形式存在。 3.电泳(elctrophoresis) 带电粒子在电场中向电性相反的电极移动的 现象。 蛋白质在带电场中泳动的速度和方向与其所 带电荷的性质、数量及分子的大小、形状有关。 带电荷多，分子小的泳动速度较快；反之则泳动 较慢，从而达到分离蛋白质的目的。 血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳可将血清蛋白 分为清蛋白、α1球蛋白、α2球蛋白、β球蛋白、 γ球蛋白。 A：染色后显示的蛋白质区带 B：光密度扫描定量分析 二、蛋白质的胶体性质 1.蛋白质有胶体性质 蛋白质是生物大分子，分子量在1万～10万之间，分子直径在胶体颗粒的范围（1~100nm），因此，蛋白质具有胶体的性质。 具有胶体溶液的特征如布朗运动、丁达尔现象、电泳现象,不能透过半透膜,并具有吸附能力。 2.蛋白质亲水胶体稳定的因素 蛋白质分子表面的水化膜和同种电荷。去掉两个稳定因素，则蛋白质从溶液中析出而产生沉淀。 3.蛋白质胶体性质的应用 透析用于分离纯化蛋白质 超速离心用于蛋白质的分 离纯化及分子量的测定。 变性的概念 在某些物理或化学因素的作用下，蛋白质特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性丧失，称为蛋白质的变性。 变性的实质 次级键断裂，空间结构破坏,不改变蛋白质的一级结构。 三、蛋白质的变性、沉淀和凝固 (一) 蛋白质的变性 (denaturation) 引起变性的因素 物理因素 高温、高压、紫外线、电离辐射、超声波等。 化学因素 强酸、强碱、有机溶剂、尿素、重金属盐等。 变性蛋白质的特点 A.生物学活性丧失 B.溶解度降低，易于沉淀 C.粘度增加 D.结晶能力消失 E.易被蛋白酶水解 蛋白质变性的应用 应用变性的因素进行消毒、灭菌。 保存生物制剂则要防止蛋白质变性。 蛋白质的复性 (renaturation) 大多数蛋白质变性后，空间构象严重破坏，不能恢复其天然状态，称为不可逆性变性；若蛋白质变性程度较轻，去除变性因素，有些可恢复其天然构象和生物活性,称为蛋白质的复性。 天然状态，有催化活性 尿素、β-巯基乙醇 去除尿素、 β-巯基乙醇 非折叠状态，无活性 （二）蛋白质沉淀 概念 蛋白质从溶液中析出的现象称为沉淀。 方法 盐析法、有机溶剂的沉淀、重金属盐沉淀、生物碱试剂沉淀。 （三）蛋白质的凝固(protein coagulation) 加热使蛋白质变性并凝聚成块状称为凝固。 此凝块不溶于强酸或强碱中。凝固实际上是蛋 白质变性后进一步发展的不可逆的结果。 (四) 蛋白质变性与沉淀之间的关系 沉淀的蛋白质易发生变性，但并不一定变性，如盐析作用 变性的蛋白质易于沉淀，但也不一定沉淀，如牛奶加热沸腾 凡凝固的蛋白质一定发生变性。 四、蛋白质的紫外吸收性质 蛋白质分子中含有共轭双键的酪氨酸和色氨酸残基，具有紫外吸收能力，在280nm处有最大吸收峰。蛋白质的OD280与其浓度呈正比关系，因此可作蛋白质定量测定。 五、蛋白质的呈色反应 双缩脲反应(Biuret Reaction) 双缩脲在碱性溶液中与CuSO4作用产生紫红色络合物的反应称双缩脲反应。氨基酸无此反应，可用于检查蛋白质的水解程度。 茚三酮反应(Ninhydrin Reaction) 氨基酸与水合茚三酮作用时，产生蓝紫色反应。(可定性定量分析蛋白质） 五、蛋白质的呈色反应 米伦氏反应(Millon Reaction) 蛋白质溶液中加入米