蛋白质化学（生物化学课件）

第一章蛋白质化学一.蛋白质的重要性1.是生物体的主要组成成分2.是生命功能的主要体现者蛋白质占干重人体45%细菌50%~80%真菌14%~52%酵母菌14%~50%白地菌50%2.是生命功能的主要体现者（1）酶的催化作用（2）调节作用（多肽类激素）（3）运输功能（4）运动功能（5）免疫保护作用（干扰素、抗体）（6）接受、传递信息的受体（7）血液凝固等如果通过加热等方法使蛋白质普遍变性→机体的各项生命活动没法进行→死亡加热等方法杀菌消毒二.蛋白质的元素组成（1）主要元素：C、H、O、N（2）不同蛋白质的含N量十分接近：16%凯氏定氮法：样品中蛋白质的含量=样品含氮量×6.25（6.25是16%的倒数）凯氏定氮法：食品中的N浓H2SO4(NH4)2SO4+OH-NH3↑

+HClNH4ClNH3↑

滴定xmolxmolxmolxmol测得的是样品中的总N附：①生物组织中，含氮物质蛋白质核酸血红素等√蛋白质含量：接近干物质的50％核酸含量：很少血红素含量：除血液外，其余组织含量很少（1）因食品中天然地含有非蛋白质N，因此通过凯氏定氮法测得的蛋白质含量系统偏高，但这种误差可以接受。食品中的含氮量蛋白质的含氮量其它物质的含氮量√（2）食品中加入任何含N的非蛋白质的物质，都会使测得的蛋白质含量人为偏高。（3）三聚氰胺（C3H6N6）的N含量达到66％，被称为“蛋白精”。第一节蛋白质的基本结构单位——氨基酸又称“编码氨基酸”20种基本氨基酸表1-1、1-2、1-3、1-4：三字母缩写甲硫氨酸（Met）：又称“蛋氨酸”αCH3-S-CH2-CH2-CH-COOHNH220种基本氨基酸——“编码氨基酸”一.氨基酸的结构与分类COOHCHRH2NL-α-氨基酸α天然氨基酸绝大多数为L-型氨基酸20种氨基酸的共同结构侧链基团也就是与羧基相邻的α-碳原子上都有一个氨基。（1）结构通式：（2）氨基酸在电中性时可写成两种形式：COOHCHRH2NαCOO-CHR+H3Nα分子形式两性离子形式（3）两性离子：当某个分子同时带有正、负两种电荷，但所带净电荷为零，这时分子处于两性离子状态。两性离子形式分子形式≡

COO-CHR+H3NαCOOHCHRH2Nαp10顶（2）氨基酸在电中性时可写成两种形式：COOHCHRH2NαCOO-CHR+H3Nα分子形式两性离子形式≡

如：天冬基酸在电中性时可写成两种形式：COOHCHCH2H2NCOOHα两性离子形式≡

COO-CHCH2+H3NCOOHα分子形式（4）天冬基酸在非电中性时也可写成两种形式：COOHCHCH2H2NCOO-α阴离子形式≡

COO-CHCH2+H3NCOO-α阴离子形式1.按侧链R基团结构的不同分类20种基本氨基酸可分为7类：①脂肪族氨基酸、②芳香族氨基酸、③含硫氨基酸、④含醇基氨基酸、⑤碱性氨基酸、⑥酸性氨基酸、⑦含酰胺基氨基酸2.按侧链R基团的极性不同分类COO-CHR+H3NαCOO-CHRNH3+α表1-1、1-2、1-3、1-4的结构式形式示例：表1-1的结构式COO-CH

NH3+αR20种氨基酸的R基团不同COO-CH

NH3+αCOO-CH

NH3+αCH3丙氨酸缬氨酸CH3-CHCH3示例：表1-1的结构式COO-CH

NH3+αR20种氨基酸的R基团不同COO-CH

NH3+αCOO-CH

NH3+α亮氨酸CH3-CH-CH2CH3异亮氨酸CH3-CH-CH2CH32.按侧链R基团的极性不同分类非极性疏水氨基酸极性氨基酸中性氨基酸酸性氨基酸碱性氨基酸天冬氨酸、谷氨酸赖氨酸、精氨酸、组氨酸（1）（2）（3）（4）2.按侧链R基团的极性不同分类非极性疏水氨基酸极性氨基酸中性氨基酸酸性氨基酸碱性氨基酸天冬氨酸、谷氨酸赖氨酸、精氨酸、组氨酸表1-1表1-2表1-3表1-4酸性氨基酸、碱性氨基酸分别包括哪些？酸性氨基酸及酰胺天冬氨酸（Asp,D）谷氨酸（Glu,E）天冬酰胺（Asn,N）谷氨酰胺（Gln,Q）R基团含-COOH碱性氨基酸赖氨酸（Lys,K）精氨酸（Arg,R）组氨酸（His,H）杂环氨基酸R基团含-NH2、-NH-等2.按侧链R基团的极性不同分类非极性疏水氨基酸极性氨基酸中性氨基酸酸性氨基酸碱性氨基酸天冬氨酸、谷氨酸赖氨酸、精氨酸、组氨酸（1）（2）（3）（4）非极性基团：烃基（烷基、烯烃基、芳香烃基等）极性基团：醇、醛、酮、羧酸等基团甘氨酸（Gly,G）丙氨酸（Ala,A）缬氨酸（Val,V）亮氨酸（Lue,L）异亮氨酸（Ile,I）中性脂肪族氨基酸含羟基或硫脂肪族氨基酸丝氨酸（Ser,S）苏氨酸（Thr,T）半胱氨酸（Cys,C）甲硫氨酸（Met,M）又称：蛋氨酸芳香族氨基酸苯丙氨酸（Phe,F）酪氨酸（Tyr,Y）色氨酸（Trg,W）巯基半胱氨酸：－SHHS-CH2COOHCHNH2α半胱氨酸S-CH2COOHCHNH2αS-CH2COOHCHNH2α胱氨酸：二硫键巯基半胱氨酸：－SH带芳香环的氨基酸：色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸每种氨基酸的三字符号3.从营养角度分（1）必需氨基酸：人体不能合成，必须从食物中摄取以满足机体营养需要的氨基酸。（2）非必需氨基酸：①共8种，分别是：异亮、蛋、缬、亮、色、苯丙、苏、赖氨酸②儿童：组氨酸、精氨酸合成不够→10种蛋白质的营养价值：必需氨基酸的种类齐、数量充足、比例合适，则蛋白质的营养价值高。附：蛋白质的互补作用大米：富含色氨酸，少赖氨酸大豆：少色氨酸，富含赖氨酸①共8种，分别是：异亮、蛋、缬、亮、色、苯丙、苏、赖氨酸②儿童：组氨酸、精氨酸合成不够→10种其它氨基酸再多，也不能合成急需的某蛋白质身体急需合成某种蛋白质，但缺乏赖氨酸（Lys）→？+H3N-Met-Leu-Ser-Leu-Arg-Gln-Ser-Ile--Arg-Phe-Phe-Lys-Pro-Ala-Thr-Arg-Thr-LysLysLysLysLysLysLysLys补充了Lys，该急需的蛋白质继续往前合成。身体急需合成某种蛋白质，但缺乏赖氨酸（Lys）→？+H3N-Met-Leu-Ser-Leu-Arg-Gln-Ser-Ile--Arg-Phe-Phe-Lys-Pro-Ala-Thr-Arg-Thr-LysLysLysLysLysLysLysLys动植物蛋白质混合食用，蛋白质的互补作用更为明显＋10％牛肉干小麦小米大豆可使蛋白质的价值超过单独食用牛奶或肉类。可以是L-α-氨基酸的衍生物，也有一些是β-氨基酸、γ-氨基酸、δ–氨基酸。H2N-CH2-CH2-CH2-COOHγ-氨基丁酸

4.非蛋白质氨基酸不参与蛋白质的组成。为氨基酸的代谢产物或参与代谢。αβγ

二.氨基酸的理化性质1.两性性质及等电点氨基酸既具有酸性（可解离出H+），又具有碱性（可接受H+）氨基酸可写成两种形式：αCOOHCHRH2NCOO-CHR+H3Nα对任何一种氨基酸：氨基酸的两性离子H+OH-pH=pI阴离子阳离子pH<pIpH>pIH+OH-αCOO-CHNH3+RαCOOHCHNH2RαCOOHCHNH3+RαCOO-CHNH2R（3）等电点（pI）当调节氨基酸溶液的pH，使氨基酸分子上的-NH3+基和-COO-基的解离程度完全相等时，氨基酸所带净电荷为零，此时氨基酸所处溶液的pH值称为该氨基酸的等电点，用pI表示。使氨基酸处于两性离子状态时，其溶液的pH值即为该氨基酸的等电点（pI）。p10等电点6.005.965.986.026.305.465.895.74表1-1等电点5.975.686.165.075.665.415.65表1-2表1-3等电点2.773.22表1-4等电点9.7410.767.59（4）氨基酸的等电点：（1）中性氨基酸：pI≈6.0（2）酸性氨基酸：pI≈3.0（3）碱性氨基酸：pI＞

7.0

每种氨基酸都有它特定的等电点。等电点时氨基酸的溶解度最小，最容易沉淀析出。表1-1表1-2表1-3表1-4（4）氨基酸的等电点：（1）中性氨基酸：pI≈6.0（2）酸性氨基酸：pI≈3.0（3）碱性氨基酸：pI＞

7.0

表1-1表1-2表1-3表1-4在pH7.0的溶液中，谷氨酸带电荷。pI＜pH即pH＞pI，带负电荷负在pH7.0的溶液中，谷氨酸带电荷。负pI＜pH在pH7.0的溶液中，谷氨酸带电荷。负即pH＞pI，带负电荷pI＜pH在pH7.0的溶液中，谷氨酸带电荷。负对任何一种氨基酸：氨基酸的两性离子H+OH-pH=pI阳离子阴离子pH<pIpH>pIOH-H+αCOO-CHNH3+RαCOOHCHNH2RαCOOHCHNH3+RαCOO-CHNH2Rp21复习题二.5对任何一种氨基酸：氨基酸的两性离子H+OH-pH=pI阳离子阴离子pH<pIpH>pIOH-H+αCOO-CHNH3+RαCOOHCHNH2RαCOOHCHNH3+RαCOO-CHNH2Rp10顶2.紫外吸收性质色氨酸、酪氨酸等芳香族氨基酸在280nm有吸收峰。同一种蛋白质吸收280nm的光越多，该蛋白质的浓度越高。蛋白质一般含有上述氨基酸，故在280nm有吸收峰。3.化学性质（1）茚三酮反应α-氨基酸与水合茚三酮一起在水溶液中加热，可生成蓝紫色物质。→根据颜色深浅定量测定氨基酸的含量氨基酸层析→喷茚三酮溶液→80ºC烤箱烤干→蓝紫色印迹+H2OCCC=OOOOHOHCCCOO茚三酮水合茚三酮还原茚三酮HOHCCCOO+RCHO+CO2+NH3水合茚三酮OHOHCCCOOCOOHCHNH2R+HOHCCCOO+2NH3+CCCO=OO还原茚三酮茚三酮+2H2OCCCOOONH4CCCO-N=蓝紫色化合物（2）桑格反应氨基末端氨基酸（2）桑格反应鉴定黄色的DNP-氨基酸，即知多肽链的氨基末端氨基酸氨基末端氨基酸第二节肽一.肽和肽键肽键：蛋白质分子中氨基酸之间的连接方式。1.氨基酸的连接方式——肽键αC-OHCHRH2NOCOOHCHRNH2ααC-OHCHR1H2NOαC-OHCHR2H2NO1分子氨基酸的α-羧基与另一分子氨基酸的α-氨基，脱去一分子水缩合而成的化学键，称为肽键（酰胺键）。αC-OHCHR1H2NOαC-OHCHR2H-NOHαC-OHCHR1H2NOαC-OHCHR2H2NO1.氨基酸的连接方式——肽键αC-OHCHR1H2NOαC-OHCHR2H-NOHαC-CHR1H2NOαC-OHCHR2NOH1分子氨基酸的α-羧基与另一分子氨基酸的α-氨基，脱去一分子水缩合而成的化学键，称为肽键（酰胺键）。肽键+-HOH甘氨酰甘氨酸肽键（1）肽键又称酰胺键（2）两个氨基酸缩合形成的物质，称为二肽。（3）多肽含1个自由氨基、1个自由羧基。（4）多肽呈链状结构，多肽也称多肽链。多肽链：αC-CHR1H2NOαNHC-CHR2OαNHC-CHR3OαNHC-CHR4OαNHC-OHCHR5OH2N-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-COOHR1R2R3R4R5ααααα（4）多肽呈链状结构，多肽也称多肽链。多肽链：H2N-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-COOHR1R2R3R4R5ααααα（3）多肽含1个自由氨基、1个自由羧基。N端（氨基末端）C端（羧基末端）书写：N→C2.多肽链的主链与侧链H2N-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO-…-NH-CH-COOHR1R2R3R4Rnααααα（1）多肽链的主链：α碳原子与肽键连成的直链。（2）多肽链的侧链：各个氨基酸残基的侧链。即：R1、R2、R3、R4、…、Rn多肽链中的氨基酸称为氨基酸残基图1-2牛胰岛素的一级结构H2N-苯-缬-天-谷-组-亮-半-甘-丝-组-亮-缬-谷-丙-亮-酪-亮-缬-半-甘-谷-精-甘-苯-苯-酪-苏-脯-赖-丙-COOHH2N-甘-异-缬-谷-谷-半-半-苏-丝-异-半-丝-亮-酪-谷-亮-谷-天-酪-半-天-COOH123456789101112131415161718192021123456789101112131415161718192021222324252627282930A链B链主要化学键：肽键二.天然存在的重要活性肽天然存在的游离肽：可具有特殊的生理作用。如：谷胱甘肽、脑啡肽、催产素等α-肽键γ-肽键α-肽键γ-肽键谷胱甘肽（GSH）：COOHCHH2NCH2-CH2-C-OHOαβγ谷氨酸COOHCHH2NCH2CH2SHCOOHCH2H2N半胱氨酸甘氨酸ααCOOHCHH2NCH2-CH2-C-Oαβγ谷氨酸CO-CHHNCH2CH2SH半胱氨酸αCOOHCH2HN甘氨酸αα-肽键谷胱甘肽（GSH）：γ-肽键COOHCHH2NCH2-CH2-C-Oαβγ谷氨酸CO-CHHNCH2CH2SH半胱氨酸αCOOHCH2HN甘氨酸α一般肽键都是α-肽键性质很活泼谷胱甘肽（Glutathione）COOHCHH2NCH2-CH2-C-Oαβγ谷氨酸CO-CHHNCH2CH2SH半胱氨酸αCOOHCH2HN甘氨酸α简写为GSH2GSHCOOHCHH2NCH2-CH2-C-OCO-CHHNCH2CH2SHCOOHCH2HNCOOHCHH2NCH2-CH2-C-OCO-CHHNCH2CH2SHCOOHCH2HNGSSG+2H-2HGSHGSHCOOHCHH2NCH2-CH2-C-OCO-CHHNCH2CH2SCOOHCH2HN2GSHCOOHCHH2NCH2-CH2-C-OCO-CHHNCH2CH2SCOOHCH2HNGSSG+2H-2HGSHGSHGSGS二硫键SS2H2O+2GSHGSSG+2H-2H谷胱甘肽（GSH）是体内重要的抗氧化剂，可保护蛋白质的巯基免遭氧化。H2O2+2GSH2H2O+GSSGH2O2+SHSH蛋白质变性蛋白质第三节蛋白质的分子结构一级结构－－基本结构（初级结构）二级结构三级结构四级结构空间结构（高级结构，构象）一.蛋白质的一级结构（1）蛋白质的一级结构：蛋白质肽链中氨基酸残基的排列顺序。包括：蛋白质的氨基酸组成、排列顺序、二硫键的位置、肽链数目、末端氨基酸的种类等图4-1牛胰岛素的一级结构H2N-苯-缬-天-谷-组-亮-半-甘-丝-组-亮-缬-谷-丙-亮-酪-亮-缬-半-甘-谷-精-甘-苯-苯-酪-苏-脯-赖-丙-COOHH2N-甘-异-缬-谷-谷-半-半-苏-丝-异-半-丝-亮-酪-谷-亮-谷-天-酪-半-天-COOH123456789101112131415161718192021123456789101112131415161718192021222324252627282930A链B链S－SSSSS维持一级结构的作用力：肽键二硫键的位置属于一级结构研究范畴。肽键平面（酰胺平面）：肽键具有双键性质，参与肽键的6个原子位于同一刚性平面——酰胺平面肽键C-N之间，具有部分双键的性质，因而C-N间不能旋转CHC-R1H2NOαNHCHC-R2Oα①单键可以旋转。如CH3-CH3②双键不能旋转。如CH2=CH2③肽键具有双键性质：CHC-R1H2NOαNHCHC-R2Oα肽键具有双键性质，参与肽键的6个原子位于同一刚性平面——酰胺平面CHC-R1H2NOαNHCHC-R2OαCHC-R1H2NOαNHCHC-R2Oα肽键具有双键性质，参与肽键的6个原子位于同一刚性平面——酰胺平面CHC-R1H2NOαNHCHC-R2OαCHC-R1H2NOαNHCHC-R2Oα肽键具有双键性质，参与肽键的6个原子位于同一刚性平面——酰胺平面酰胺平面之间可以自由旋转。CHC-R1H2NOαNHCHC-R2Oα酰胺平面之间可以自由旋转。αC-CHR1H2NOαNHC-CHR2OαNHC-CHR3OαNHC-CHR4OαNHC-OHCHR5O多肽链的主链：αC-CHR1H2NOαNHC-CHR2OαNHC-CHR3OαNHC-CHR4OαNHC-OHCHR5Oα碳原子与肽键连成的直链H2N-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO-…-NH-CH-COOHR1R2R3R4Rnααααα肽键平面（酰胺平面）连成的直链二.蛋白质的二级结构（1）定义：蛋白质的二级结构是指蛋白质多肽链局部的折叠和盘绕方式。注：是主链的折叠、盘绕方式，基本上不涉及侧链。（2）种类：α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规则卷曲肽键平面所形成的长链1.α-螺旋（1）多肽链的主链或者说酰胺平面围绕某一中心轴作有规律的螺旋式上升。图1-3α-螺旋的结构（1）多肽链的主链或者说酰胺平面围绕某一中心轴作有规律的螺旋式上升。①相邻酰胺平面之间的夹角为100º→每隔3.6个氨基酸残基，螺旋上升1圈。②氨基酸残基的侧链伸向螺旋的外侧。R基团（紫色）位于螺旋的外侧（2）维持α-螺旋稳定的力：氢键（第1个酰胺平面的N-H与第4个酰胺平面的O=C之间形成氢键）共形成（n-3）个氢键左手螺旋螺旋前进方向一致；拇指指向与右手螺旋螺旋缠绕方向与四指走向一致。（3）天然蛋白质的螺旋多为右手螺旋（4）典型蛋白：α-角蛋白永久烫发头发分区，分股涂液（还原剂）、卷发→戴塑料帽冲去烫发液（还原剂）→涂中和剂（氧化剂）→拆杠冲洗。2.β-折叠（1）多肽链中的酰胺平面呈W折纸状折叠。（2）维持β-折叠稳定的键：氢键两条（段）肽链间的N-H…O=C间形成氢键一般多个β-折叠平行排列（3）顺向平行排列、反向平行排列图1-4、1-5β-折叠结构示意图顺向平行排列：N端C端N端C端N端C端反向平行排列：图1-5N端C端N端C端N端C端R基团位于平面的上下方（4）典型蛋白：丝心蛋白烫直发：α-螺旋→β-折叠由于α-角蛋白的R基团较大，互相排斥，使结构倾向于重新卷曲成α-螺旋3.β-转角（1）多肽链出现180º转角的部位。（2）通常由4个氨基酸残基（三个酰胺平面）组成。4.无规则卷曲没有确定规律性的局部肽链结构。总结：蛋白质的二级结构中，最常见的两种是α-螺旋和β-折叠。柔软可塑，往往出现在酶的活性中心蛋白质的二级结构：指蛋白质多肽链局部的折叠和盘绕方式。二.蛋白质的二级结构1.定义：蛋白质的二级结构是指蛋白质多肽链局部的折叠和盘绕方式。注：是主链的折叠、盘绕方式，基本上不涉及侧链。2.种类：α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规则卷曲肽键平面所形成的长链三.蛋白质的三级结构1.定义：一条多肽链或以二硫键连接的多条多肽链中，包括主、侧链在内的所有原子在三维空间的整体排布。①各个二级结构的空间位置②主链与各侧链基团之间的相对空间位置关系。肌红蛋白：图4-58段α-螺旋＋无规则卷曲形成球形框架球状蛋白：长轴/短轴＜10:1肌红蛋白：图4-5为球状分子白色条带代表主链血红素分子肌红蛋白：为球状分子蓝色小球代表疏水性侧链基团肌红蛋白：为球状分子白色球为亲水性侧链基团主、侧链在内的所有原子在三维空间的排布→蛋白质的三级结构肌红蛋白：亲水性侧链基团排在分子外面，而疏水性侧链基团排在球形分子里面→球形蛋白质分子溶于水。2.形成和维持三级结构的力共价键：二硫键（链内、链间）次级键（非共价键）疏水键（疏水作用力）离子键（盐键）氢键范德华力3.疏水作用力（1）定义：蛋白质分子中的疏水基团（非极性基团）具有一种避开水、互相集合而藏于蛋白质分子内部的自然趋势，由此而产生的结合力称为疏水作用力，也称为疏水键。磷脂脂质体形成和维持“脂质体”结构的主要作用力：疏水作用力脂质体2.形成和维持三级结构的力共价键：二硫键（链内、链间）次级键（非共价键）疏水键（疏水作用力）离子键（盐键）氢键范德华力一级结构包括：二硫键的位置二硫键是维持蛋白质三级结构的作用力。维持蛋白质一级结构的作用力：肽键二硫键越多，蛋白质的空间结构越稳定，越不易变性。肌红蛋白：亲水性侧链基团排在分子外面，而疏水性侧链基团排在球形分子里面→球形蛋白质分子溶于水。与膜相关的蛋白质的结构：跨膜蛋白跨膜蛋白锚定蛋白锚定蛋白外周蛋白外周蛋白血红素：平面分子(三)O2与肌红蛋白的结合

平面卟啉环+Fe2+血红素：平面分子血红素分子四.蛋白质的四级结构：1.定义：（1）亚基：具有四级结构的蛋白质中每个具有独立三级结构的多肽链。（2）蛋白质的四级结构：各亚基之间的相对空间位置。血红蛋白的结构：图4-6亚基：具有独立三级结构的多肽链四级结构：各亚基之间的相对空间位置。ααββ2.维持蛋白质四级结构稳定的作用力：次级键（主要为疏水作用力）不是所有蛋白质都有四级结构：（2）以二硫键连接的2条或多条多肽链，没有四级结构；各条多肽链也不能称为亚基。如：胰岛素（1）由一条多肽链组成的蛋白质，如肌红蛋白三.蛋白质的三级结构1.定义：一条多肽链或以二硫键连接的多条多肽链中，包括主、侧链在内的所有原子在三维空间的整体排布。①各个二级结构的空间位置②主链与各侧链基团之间的相对空间位置关系。如：胰岛素四.蛋白质的四级结构：1.定义：（1）亚基：具有四级结构的蛋白质中每个具有独立三级结构的多肽链。（2）蛋白质的四级结构：各亚基之间的相对空间位置。第四节蛋白质的重要性质1.维持蛋白质胶体溶液稳定的因素：2.蛋白质的等电点（pI）3.使蛋白质沉淀的方法4.蛋白质的变性及其应用羧基末端的α-COOH氨基末端的α-NH2一.蛋白质的两性性质及等电点1.蛋白质是两性电解质。可电离的基团：H2N-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO-…-NH-CH-COOHR1R2R3R4Rnααααα①酸性氨基酸的-COOH②碱性氨基酸的-NH2③极性氨基酸的-OH等1.蛋白质是两性电解质。可电离的基团：H2N-甘-谷-丙-赖-天冬-丝-精-…-谷-半-COOH…-COOH…-NH2…-COOH…-NH2…-COOH…-OH…-SH1.蛋白质是两性电解质。可电离的基团：+H3N-甘-谷-丙-赖-天冬-丝-精-…-谷-半-COO-…-COO-…-COO-…-COO-…-NH3+…-NH3+在一定的pH条件下，这些基团的解离可使蛋白质同时带正电荷和负电荷。多个多个…-O-…-SHH2N-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO-NH-CH-CO-…-NH-CH-COOHR1R2R3R4Rnααααα一.蛋白质的两性性质及等电点1.蛋白质是两性电解质。可电离的基团：在一定的pH条件下，这些基团的解离可使蛋白质同时带正电荷和负电荷。多个多个2.蛋白质的等电点（pI）：在某一pH条件下，蛋白质所带正、负电荷相等，即净电荷为零，此时溶液的pH值称为该蛋白质的等电点（pI）。pH=pI代表所有正电荷代表所有负电荷蛋白质的两性离子形式PrNH3+COO-在某一pH条件下，蛋白质所带正、负电荷相等，即净电荷为零，此时溶液的pH值称为该蛋白质的等电点（pI）。PrNH3+COOHPrNH3+COO-PrNH2COO-H+OH-OH-H+蛋白质的两性离子pH=pI阳离子pH<pI阴离子pH>pIPrNH2COOH分子形式2.蛋白质的等电点（pI）：（1）每种蛋白质都有特定的等电点。2.蛋白质的等电点（pI）：（1）每种蛋白质都有特定的等电点。蛋白质溶解度最小时，该溶液的pH即为该蛋白质的等电点。（2）蛋白质在等电点时溶解度最小，容易以沉淀析出。→制备凝固型酸奶3.电泳（1）电泳：带电粒子在电场中移动的现象。在pH8.6的电泳缓冲液中，血清蛋白质带，在电场中向极泳动。负电荷正已知：大部分血清蛋白质的等电点在4.0～6.0二.蛋白质的紫外吸收性质蛋白质普遍含有酪氨酸、色氨酸等，且各种蛋白质中这两种氨基酸的含量比较接近。蛋白质在280nm处有吸收峰，且吸光值与蛋白质的含量成正比。三.蛋白质的胶体性质1.蛋白质溶液为胶体溶液分散系类型真溶液胶体溶液粗分散系分散相粒子直径大小＜1nm1～100nm＞100nm蛋白质分子直径约为1～100nmNa+Cl-真溶液粗分散系沙子胶体溶液蛋白质Ф＜1nm，稳定存在Ф＞100nm

，不能稳定存在1nm＜Ф＜100nm

稳定存在聚集四.蛋白质的沉淀（一）维持蛋白质胶体溶液稳定的因素：水化膜同种电荷外面的亲水基团结合一层水，形成水化膜同种蛋白质表面带有相同电荷（一）维持蛋白质胶体溶液稳定的因素：水化膜同种电荷-H2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O-（一）维持蛋白质胶体溶液稳定的因素：水化膜同种电荷H2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O------破坏水化膜中和电荷（二）使蛋白质沉淀的方法：破坏水化膜中和电荷（二）使蛋白质沉淀的方法：聚集体的直径＞100nm即为不稳定的粗分散系++++++++--------++++++++--------蛋白质胶体颗粒的沉淀

带正电荷的蛋白质带负电荷的蛋白质在等电点的蛋白质酸酸碱碱脱水脱水脱水不稳定的蛋白质颗粒（沉淀）带正电荷的蛋白质（疏水胶体）带负电荷的蛋白质（疏水胶体）碱酸---------------带负电荷的Pr溶液H+等电点的Pr溶解度下降H++++++++++++++++带正电荷的Pr溶液OH-OH-+++++带正电荷的Pr溶液++++++++++Pr沉淀-----带负电荷的Pr溶液----------脱水脱水脱水OH-H+蛋白质胶体颗粒的沉淀

（二）使蛋白质沉淀的方法：1.调节溶液pH至该蛋白质等电点中和电荷不完全沉淀等电点的Pr溶解度下降2.盐析与盐溶脱去水化膜；中和电荷（1）盐析：高浓度中性盐，如硫酸胺Pr沉淀2.盐析与盐溶（2）盐溶：低浓度盐使蛋白质溶解度增大。（1）盐析：高浓度中性盐使蛋白质溶解度下降；盐析不会一般使蛋白质变性脱去水化膜；中和电荷3.有机溶剂沉淀等电点附近+有机溶剂（如乙醇）中和电荷脱去水化膜等电点的Pr溶解度下降Pr沉淀脱水低温短时作用，蛋白质可能没变性。4.重金属离子沉淀蛋白质PCOO-NH3+蛋白质的两性离子pH=pIPCOO-NH2阴离子pH>pIOH-PCOO-NH2Pb2+Pb2+不溶于水的盐类5.生物碱试剂沉淀蛋白质PCOO-NH3+蛋白质的两性离子pH=pI不溶于水的盐类H+PCOOHNH3+A-A-阳离子pH<pIPCOOHNH3+6.加热沉淀等电点附近变性脱去水化膜中和电荷如：打鸡蛋汤鸡蛋蛋白质变性→凝固→沉淀或漂浮不溶于水的固体即沉淀：离心就可使其沉淀而分离五.蛋白质的变性与复性1.定义：蛋白质在某些物理因素或化学因素的作用下，天然构象被破坏，从而导致理化性质改变，原有生物学活性丧失，这种现象称为蛋白质的变性。变性2.变性蛋白质的特性：（1）生物学活性丧失（2）溶解性显著降低（3）溶液粘度增加（4）易被酶水解变性疏水基团暴露在外面，破坏水化膜分子不对称性增加空间结构改变大量肽键暴露在外面空间结构是生物活性的基础√空间结构是生物活性的基础一级结构相同的蛋白质正常蛋白质形成3个α-螺旋形成3段β-折叠朊病毒空间结构是生物活性的基础正常蛋白质3个α-螺旋3段β-折叠朊病毒朊病毒传染：3.使蛋白质变性的因素：（1）化学因素：

①强酸、强碱②有机溶剂：浓乙醇、丙酮③去污剂：洗衣粉等④还原性试剂：破坏二硫键⑤重金属盐、有机酸等（2）物理因素：加热、剧烈振荡或搅拌、紫外线或X射线照射、超声波4.变性多为不可逆反应变性程度较重时一般不可能复性五.蛋白质的变性与复性1.定义：蛋白质在某些物理因素或化学因素的作用下，维系其空间结构的次级键断裂，天然构象被破坏，从而引起理化性质改变，生物学活性丧失，这种现象称为蛋白质的变性。变性复性变性程度很轻时有可能复性4.变性多为不可逆反应但：变性剂短时作用，即去除变性剂，可有变性复性如：有机溶剂（如乙醇）低温短时作用：（1）蛋白质可能没变性；（2）轻微变性的蛋白质可复性。5.变性的应用：（1）消毒①加热：煮沸、高压蒸汽②75％乙醇③紫外线照射：无菌实验台、衣服④醋酸→外科手术家庭常备：碘伏或聚维酮碘稀释碘伏（1:3或1:10）用冷开水稀释特别注意：只在非常必要时冲洗，否则会造成菌群失调。自然养生：平时注意个人卫生（2）食品加工①热加工②碱（pH≥10）：松花皮蛋③酸（pH≤4）：酸奶、奶酪④酒精：醉虾、平湖糟蛋⑤搅拌：蛋清起泡（制作糕点等用新鲜蛋）（3）防止蛋白质变性①药品制剂②酶等蛋白制品的制备、运输、保存

(低温保存，同时防止反复冻融)③焊接：用玻璃挡住紫外线（1）凝固是蛋白质变性后进一步发展的结果。6.蛋白质的凝固（形成凝胶）（3）如：煮熟的鸡蛋、豆腐、炒熟的肉（2）凝固的蛋白质不再溶解。（含Cys的）蛋白质之间形成结实的二硫键，形成不可逆转的凝集物，这种现象称为蛋白质的凝固。（4）防止凝固：洗粘有蛋