第一章第三节蛋白质的理化性质及分类

1、第一章第三节蛋白质的理化性质及分类一、一、蛋白质的两性解离蛋白质的两性解离氨基酸：两性电解质氨基酸：两性电解质 蛋白质由氨基酸组成。蛋白质分子除两端游离的氨基和蛋白质由氨基酸组成。蛋白质分子除两端游离的氨基和羧基可解离外，其侧链上的某些酸性基团或碱性基团，在一羧基可解离外，其侧链上的某些酸性基团或碱性基团，在一定的溶液定的溶液pH条件下，都可解离成带负电荷或带正电荷的基团。条件下，都可解离成带负电荷或带正电荷的基团。因此，蛋白质也是两性电解质。因此，蛋白质也是两性电解质。蛋白质解离成阳离子 兼性离子 蛋白质解离成阴离子不同蛋白质因其所含Aa的不同而具有各自的p不同蛋白质在同一pH溶液中电荷性质

2、和数量不同蛋白质分子的大小形状各不相同二、二、蛋白质的胶体性质蛋白质的胶体性质 蛋白质属于生物大分子，分子量可自蛋白质属于生物大分子，分子量可自1万万至至100万之巨，其分子的直径可达万之巨，其分子的直径可达1100nm，属于胶体物质。属于胶体物质。 其水溶液是一种比较稳定的亲其水溶液是一种比较稳定的亲水胶体溶液。水胶体溶液。(一）、维持蛋白质胶体溶液稳定的因素一）、维持蛋白质胶体溶液稳定的因素1.颗粒表面电荷：颗粒表面电荷：带有相同电荷，相带有相同电荷，相 互排斥，不易聚集。互排斥，不易聚集。2.水化膜：水化膜： -SH 巯基巯基 、-CONH2 甲酰胺基甲酰胺基等亲水性基等亲水性基 团，吸

3、附水分子，在蛋白质分子表面形成团，吸附水分子，在蛋白质分子表面形成 水化膜，分隔蛋白质颗粒，阻止其聚集而沉淀。水化膜，分隔蛋白质颗粒，阻止其聚集而沉淀。意义：意义： 胶体系统有利于生命活动代谢反应胶体系统有利于生命活动代谢反应 的进行；的进行； 是蛋白质分离纯化的基础。是蛋白质分离纯化的基础。（二）分离纯化蛋白质的常用方法（二）分离纯化蛋白质的常用方法 用物理或化学的方法破坏蛋白质分子表面的水化膜用物理或化学的方法破坏蛋白质分子表面的水化膜/或中和或中和其表面电荷就可使胶体中蛋白质发生沉淀、析出这是分离纯其表面电荷就可使胶体中蛋白质发生沉淀、析出这是分离纯化蛋白质的第一步。化蛋白质的第一步。常

4、用方法：盐析、有机溶剂沉淀反应等常用方法：盐析、有机溶剂沉淀反应等1 1、盐析、盐析 在蛋白质溶液中加入大量的硫酸钠、硫酸铵、或氯化钠等，可使蛋白质表面的水化膜破坏、部分电荷被中和，蛋白质从溶液中析出，这称为盐析。+带正电荷的蛋白质带正电荷的蛋白质带负电荷的蛋白质带负电荷的蛋白质在等电点的蛋白质在等电点的蛋白质水化膜水化膜+带正电荷的蛋白质带正电荷的蛋白质（疏水胶体）（疏水胶体）带负电荷的蛋白质带负电荷的蛋白质（疏水胶体）（疏水胶体）不稳定的蛋白质颗粒不稳定的蛋白质颗粒（沉淀）（沉淀）酸酸碱碱酸酸碱碱酸酸碱碱脱水作用脱水作用脱水作用脱水作用脱水作用脱水作用2、沉淀反应利用压力或离心力强行使水和

5、小分子杂质通利用压力或离心力强行使水和小分子杂质通过超滤膜过超滤膜(一种半透膜一种半透膜)除去，而蛋白质留在除去，而蛋白质留在膜上，称为超过滤膜上，称为超过滤(超滤超滤)。 将蛋白质溶液放在半透膜的袋内，置于流动的适当的缓将蛋白质溶液放在半透膜的袋内，置于流动的适当的缓冲液（如纯水）中，小分子杂质（如硫酸铵、氧化钠等）从冲液（如纯水）中，小分子杂质（如硫酸铵、氧化钠等）从袋中透出，而蛋白质保留于袋中从而将蛋白质纯化，这种方袋中透出，而蛋白质保留于袋中从而将蛋白质纯化，这种方法称为透析法称为透析。3、透析、透析透析工作图透析工作图半透膜原理半透膜原理4、 超速离心超速离心三、三、蛋白质的变性蛋白

6、质的变性概念：概念： 在某些物理和化学因素作用下，蛋白质特定的空间构象在某些物理和化学因素作用下，蛋白质特定的空间构象被破坏，导致其理化性质改变和生物活性的丧失。被破坏，导致其理化性质改变和生物活性的丧失。物理因素：物理因素： 高温、高压、超声波、剧烈振荡、搅拌、X射线、紫外线；化学因素：化学因素： 强酸、强碱、尿素、胍、去污剂、重金 属盐、三氯乙酸、浓乙醇。变性的本质：变性的本质： 破坏非共价键和二硫键，不破坏主破坏非共价键和二硫键，不破坏主键，故蛋白质分子一级结构无变化。键，故蛋白质分子一级结构无变化。变性蛋白质的特征：变性蛋白质的特征： （1）溶解度显著减小，不溶于水。（2）生物活性（免

7、疫性、酶活性等）消失。（3）粘度及分子不对称性增加，等电点有所提高。（4）反应基团增加。由于构象改变使本来被遮蔽 的基团暴露出来，如SH、SS等。（5）变性蛋白质容易被酶消化。蛋白质的复性：蛋白质的复性： 若蛋白质变性程度较轻，去除变性因素后，若蛋白质变性程度较轻，去除变性因素后，蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能，称为复性，称为复性(renaturation) 。所有蛋白质变性后都能复性。所有蛋白质变性后都能复性。沉淀：有时变性，有时不变性。沉淀：有时变性，有时不变性。凝固：变性后的蛋白质分子互相凝集或缠绕在一起凝固：变性后的蛋白质分子互相凝

8、集或缠绕在一起四、四、蛋白质的紫外吸收蛋白质的紫外吸收 由于蛋白质分子中含有共轭双键的酪氨酸和色氨酸，由于蛋白质分子中含有共轭双键的酪氨酸和色氨酸，因此在因此在280nm波长处有特征性吸收峰。蛋白质的在波长处有特征性吸收峰。蛋白质的在280nm波长的吸光度与其浓度呈正比关系，因此可作蛋白质定量测定。波长的吸光度与其浓度呈正比关系，因此可作蛋白质定量测定。五、五、蛋白质的呈色反应蛋白质的呈色反应茚三酮反应茚三酮反应(ninhydrin reaction) 蛋白质经水解后产生的氨基酸可与茚三酮反应生成紫色（与脯氨酸或羟脯氨酸反应生成(亮）黄色）化合物的反应。双缩脲反应双缩脲反应(biuret re

9、action)蛋白质和多肽分子中肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热，呈现紫色或红色，此反应称为双缩脲反应，双缩脲反应可用来检测蛋白质水解程度和对蛋白质进行定量分析。应用：应用：1、临床医学上，变性因素常被应用来消毒及灭菌。、临床医学上，变性因素常被应用来消毒及灭菌。2、此外、此外, 防止蛋白质变性也是有效保存蛋白质制剂（如防止蛋白质变性也是有效保存蛋白质制剂（如疫苗等）的必要条件。疫苗等）的必要条件。蛋蛋 白白 质质 的的 分分 类类The classification of proteinThe classification of protein第第 四四 节节一、根据化学组成分类一、根据化学组成

10、分类单纯蛋白质单纯蛋白质结合蛋白质结合蛋白质(一一)简单蛋白质简单蛋白质只含有氨基酸,没有其它成分.1,清蛋白 血液中的血清清蛋白、鸡蛋中的卵清蛋白等。2, 球蛋白肌肉中的肌球蛋白以及免疫球蛋白.3,组蛋白染色体的结构蛋白, 碱性蛋白质。4,硬蛋白皮肤,毛发,指甲,起支持和保护作用,如角蛋白,胶原蛋白等。(二二)结合蛋白质结合蛋白质由蛋白质部分和非蛋白质部分结合而成. 蛋白质部分 非蛋白质部分1,核蛋白 核酸 2,糖蛋白 糖类 3,脂蛋白 蛋白质和脂类结合4,色蛋白 蛋白质和某些色素物质结合5,金属蛋白 金属6,磷蛋白 磷酸基二、根据形状分类二、根据形状分类1,球状蛋白质球状蛋白质分子比较对称,接近球形或椭球形.溶解度