2010 第二章 蛋白质化学-3.ppt

江南大学周 鹏 副教授 联系方法 邮箱：zhoupeng@jiangnan.edu.cn （首选） 电话：0510 办公室：食品科学与技术国家重点实验室401 实验室：国家重点实验室402-406 蛋白质章节测验1 班级、学号、姓名 问题一： 如何通过样品中的含氮量（N%）来大致地推测样品中粗蛋白的含量（Pro%）？ 解释这样推测的依据是什么？ 问题二： 蛋白质结构有四个层次，请问维持每个层次的主要作用力有那些？ 第四节 蛋白质的重要性质 一、蛋白质的两性解离与等电点 蛋白质的等电点∶蛋白质溶液在特定的pH下，其分子所带的正、负电荷相等，净电荷为零，这一pH称为 (用pI表示)。 蛋白质的等电点不是一个恒定值，它受溶液的离子种类和离子强度的影响。 蛋白质在纯水中的带电状态不受其它离子的干扰，完全由H+的解离和结合来决定，这种条件下的等电点称为蛋白质的等离子点（isoionic point)。 蛋白质的等离子点是特性常数。 蛋白质等电点的大小与其氨基酸组成有关。 对于变性的蛋白质，可由其酸性氨基酸与碱性氨基酸的比例来判断。 对于天然蛋白质，由于其R基团不能完全暴露在外，故不易判断。 根据蛋白质两性解离和等电点的性质发展起来的蛋白质纯化方法有∶ 等电点沉淀法 蛋白质电泳（电荷的性质、强弱和多少） 离子交换法（电荷的性质、强弱和多少） 二、蛋白质的胶体性质 真溶液的溶质分子的颗粒大小1nm； 胶体溶液中溶质分子的颗粒大小在1-100nm； 蛋白质分子的相对分子量在1-100万，其颗粒大小(2-20nm)属于胶体粒子的范围。 另外，蛋白质分子表面有许多极性基团，亲水性极强，易溶与水形成稳定的亲水胶体溶液。 概念∶ 蛋白质胶体溶液的稳定性是有条件的、相对的，若改变环境条件，破坏其水化膜和表面电荷，蛋白质亲水胶体便失去稳定性，发生絮凝沉淀的现象，就称为蛋白质的沉淀作用。 沉淀的方法∶ (1) 等电点沉淀法（原理是什么） (2) 盐溶与盐析（分级盐析） 盐溶∶在盐浓度很低时，蛋白质的溶解度随着盐浓度的增加而增加，这种现象称为蛋白质的盐溶。 盐析∶在蛋白质溶液中加入高浓度的中性盐后，它与蛋白质胶体粒子竞争水份，使蛋白质胶体粒子表面的水化层破坏而失去稳定性，同时降低了蛋白质与水的亲和力而使蛋白质沉淀的现象。 不同的蛋白质的带电性质、分子量不同，水膜厚度不同，故盐析所需的盐浓度也不同。 盐溶（Salting-in） 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——盐析（Salting out） (3) 有机溶剂沉淀法∶ 一些极性的有机溶剂(如乙醇、丙酮等)能破坏蛋白质胶粒的水化层，使疏水基团暴露使蛋白质沉淀。 (4) 热变性沉淀法∶ 蛋白质疏水集团暴露，破坏水化层。 (5) 重金属盐沉淀法∶ 蛋白质在碱性溶液中带负电，可与重金属离子如Zn+2、Cu+2、Hg+2、Pb+2、Fe+3等作用，产生重金属蛋白盐沉淀。 (6) 生物碱试剂沉淀法∶ 蛋白质的膜分离技术 利用蛋白质的半透膜不透性，将蛋白质中所含的、可以通过半透膜将低分子物质(如盐等小分子)分离的技术称为膜分离技术(或膜过滤技术)。 膜分离技术可分为∶透析和超滤 1、概念∶ 天然的蛋白质在受到某些物理或化学因素的作用，有序的空间结构被破坏，致使生物活性丧失，并伴随发生一些理化性质的异常变化，但一级结构并未破坏，这种现象称为蛋白质的变性作用（protein denaturation）。 四、蛋白质的变构作用 对于具有四级结构、含有亚基的蛋白质来讲，当一个亚基的构象发生变化，而引起其余亚基和整个蛋白质分子构象、性质和功能发生改变的作用称为蛋白质的变构作用(或称别构作用allosteric effect )。 如∶血红蛋白的变构作用 五、蛋白质的水解反应∶ 完全水解 产物是氨基酸。 不完全水解 产物可以是胨、小肽、二肽和氨基酸。 六、蛋白质的颜色反应∶ 1、一般颜色反应： 氨基酸所具有的颜色反应一般情况下蛋白质都有。 一些氨基酸的R基团具有特殊地颜色反应： 米伦反应 红色 酚基 黄色反应 黄色 苯基 酚试剂反应 蓝色 酚基、吲哚基 坂口反应 红色 胍基 蛋白质的分子量一般在一万至一百万道尔顿之间 （1道尔顿＝1×C12绝对质量/12≈1.66×10-27千克） 常用的测定方法有: 1、根据化学组成测定最低相对分子质量 2、渗透压法测定相对分子质量 3、蛋白质的扩散和扩散系数 4、沉降分析法测定相对分子质量 5、凝胶过滤法测定相对分子质