蛋白质的变性

蛋白质的变性湖南省长沙市长大附中高二92班 莫超 指导老师：胡老师“生命是蛋白体的存在方式”，蛋白质是构成生命的物质基础。蛋白质对于我们来说再熟悉不过了，它在生产生活、医疗、生命体的活动和科学前沿上都有着举足轻重的作用，而人类健康对于蛋白质有着重要的需求和条件。为了更充分地了解蛋白质的作用和性质，我做了以下的探究实验。实验日期：2008年11月 日实验目的：1） 掌握蛋白质的变性和盐析的区别，加深对蛋白质的理解。2） 通过设计实验、动手操作等提高自自己对实验的实践能力。3） 通过实验，感受它带给我们的乐趣，提高自己对化学的兴趣度。实验提示：1） 蛋白质的变性与凝结：蛋白质的分子表面上有大量各种极性基团，它们强烈吸引水分子，使溶液中的蛋白质成为高度水化的分子。直接吸附在蛋白质分子表面的水分子结合得最牢固，称为结合水，其数量约为蛋白质量的20%50%；吸附在外层的水分子数量更多，但结合较松散。蛋白质的水化使它在溶液中有很高的稳定性，是典型的亲水胶体。另一方面，蛋白质在多种条件下会发生胶凝作用，形成体积相当大的内部有很多空腔并包容着大量液体的软胶状物体。常见的例子如鸡蛋受热时整体凝固，少量的蛋白质将大量的水分子包围在一起凝固，不能再流动。蛋白质的凝固通常是在发生变性作用以后产生的。蛋白质在多种情况下会发生变性，加热和多种物理、化学或机械处理都可能使蛋白质发生变性作用，使蛋白质的分子结构变成松散的无定形结构，分子中的活性基团更多暴露，化学活性增强，较易发生各种化学反应和凝结作用。变性蛋白质和天然蛋白质最明显的区别是溶解度降低，同时蛋白质的黏度增加，结晶性破坏，生物学活性丧失，易被蛋白酶分解，即发生凝固。2） 蛋白质的盐析：在蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐（如Na2SO4或(NH4)2SO4等）溶液后，可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出，这种作用叫做盐析。这样析出的蛋白质仍可以溶解在水中，也不影响原来的性质。盐析是可逆过程。实验用鸡蛋清溶液的制取：取鸡蛋清25ml，加入100ml蒸馏水，搅匀后，用浸湿的纱布过滤，即可得到鸡蛋清溶液。实验用品：1） 蛋白质来源：鸡蛋蛋清或豆浆。2） 实验所用仪器和试剂：试管、烧杯、玻璃棒、酒精灯、试管夹、胶头滴管、石棉网、三角架、蒸馏水、硝酸铅溶液、甲醛溶液、饱和硫酸铵溶液。实验过程：1） 实验设计依据的原理：A：高温、重金属离子、甲醛能使蛋白质变性而凝结，且凝结后的蛋白质不能溶于水，变性是化学变化。B：在蛋白质溶液中加入盐溶液可降低蛋白质的溶解度，因而使蛋白质从深液中析出，盐析是物理变化。应用：高温消毒、甲醛溶液保存动物标本、漂白粉消毒等；盐析用来分离和提纯蛋白质。2） 实验设计：甲醛高温加热遇硝酸铅饱和硫酸铵实验步骤在干净的试管中加入12ml蛋清溶液，再滴入34滴甲醛溶液，振荡均匀，观察现象，若有白色沉淀析出，再在试管中加入蒸馏水，观察现象。在干净的试管中加入34ml蛋清溶液，用酒精灯加热，直到试管中析出白色沉淀，待试客冷却后在试管中加入蒸馏水，振荡均匀，观察现象。在干净的试管中加入12ml蛋清溶液，再用胶头滴管滴加34滴硝酸铅溶液，振荡均匀，观察现象，若有白色沉淀析出，再在试管中加入蒸馏水，观察现象。在干净的试管中加入12ml蛋清溶液，再用胶头滴管滴加12滴饱和硫酸铵溶液，振荡摇匀，观察现象，若有白色沉淀出现，再在试管中加入蒸馏水，振荡，观察现象。实验现象溶液中出现白色沉淀，加入蒸馏水后，沉淀不溶解。溶液中出现白色沉淀，加入蒸馏水后，沉淀不溶解。溶液中出现白色沉淀，加入蒸馏水后，沉淀不溶解。溶液中出现白色沉淀，加入蒸馏水后，沉淀溶解。实验记录蛋清溶液加热至沸腾一段时间后，可以闻到一股煮熟的蛋白所特有的一种香味；在做盐析的实验中首先用的是实验器材柜中存放的硫酸铵溶液，将其加入到蛋清溶液中后，发现并无沉淀析出，后经自己重新制出饱和硫酸铵溶液再进行实验，效果非常明显，很快就有白色沉淀析出。实验结论：高温、甲醛、重金属离子可使蛋白质变性，发生的是化学变化，盐析是物理变化。实验评价与分析：蛋白质是人体细胞、组织、肌肉、皮肤、毛发等的重要组成部份，通过这次实验让我知道了以前医生打针时为什么总是将针头放在水中煮沸的道理，还有为什么杀鸡时扯鸡毛前用开水泡一下就很容易拨毛的原因，并由此联系到关于蛋白质的生活化学实验原理，让自己有了进一步的认识和理解。在实验中有时现象不太明显，通过