湖南农业大学生物化学-03-蛋白质化学-05蛋白质的理化性质_PDF转换成word转换器材料.doc

第二章 蛋白质化学  第二章蛋白质化学 本章内容 第一节 蛋白质的建筑构件—氨基酸 第二节 蛋白质的共价结构 第三节 蛋白质的高级结构 第四节 蛋白质结构与功能的关系 第五节 蛋白质的理化性质 第六节 蛋白质分离与纯化技术  第五节、蛋白质的理化性质 蛋白质的化学反应和氨基酸的一样，游离的?-氨基、?-羧基 和R基可以发生与氨基酸中相应的基团类似的反应。 一、两性解离性质及等电点 二、蛋白质的胶体性质 三、蛋白质的沉淀 四、蛋白质的变性与复性 五、蛋白质的紫外吸收特性 六、蛋白质呈色反应  一、两性解离性质及等电点 + OH - NH2 + OH - NH3 + NH3 + Pr COO- Pr Pr + H + + H + COO- COOH pH pI 净电荷为正 pH = pI 净电荷=0 pH pI 净电荷为负 当蛋白质溶液在某一定 pH值时，使某特定蛋白质分子上所 带正负电荷相等，成为兼性离子，净电荷为零，在电场中既不 向阳极也不向阴极移动，此时溶液的 pH值即为该蛋白质的等电 点（Isoelectric point，pI） ?酸性AA与碱性AA的比值 ?中性盐的影响：可解离基团与Cl、Mg - 2+  等电点时特点 （1）净电荷为零 （2）一定离子强度的缓冲液 （3）多数蛋白质在水中等电点偏酸 碱性AA/酸性AA比例 等电点 胃蛋白酶 0.2 血红蛋白 1.7 细胞色素C 2.9 1.0 6.7 10.7 8.2 菊糖酶 0.34 （4）在等电点时蛋白质的导电性、溶解度、黏度及渗透 压都最小。  二、蛋白质的胶体性质 根据溶质在溶剂中的颗粒大小（分散程度），可以把 分散系统分为3类： 分散相质点小于1nm的为真溶液，大于100nm的为悬浊 液，介于l～100nm的为胶体溶液。 分散相质点在胶体系统中保持稳定，需具备3个条件： ?分散相质点大小在l-100nm范围内，介质分子对这种质点碰 撞的合力不等于零，使它能在介质中不断作布朗运动； ?分散相的质点带有同种电荷，互相排斥，不易聚集成大颗 粒而沉淀； ?分散相的质点能与溶剂形成溶剂化层，例如与水形成水化 层，质点有了水化层，相互间不易靠拢而聚集。  二、蛋白质的胶体性质 由于蛋白质分子量很大，在水溶液中形成 1-100nm的 颗粒，因而具有胶体溶液的特征。 可溶性蛋白质分子表面分布着大量极性氨基酸残基， 对水有很高的亲和性，通过水合作用在蛋白质颗粒外面 形成一层水化层，同时这些颗粒带有电荷，因而蛋白质 溶液是相当稳定的亲水胶体。  蛋白质胶体性质的应用 透析：利用蛋白质不能透过半透膜的的性质，将含有小分 子杂质的蛋白质溶液放入透析袋再置于流水中，小分子杂 质被透析出，大分子蛋白质留在透析袋中，以达到纯化蛋 白质的目的。这种方法称为透析（dialysis）。 超滤：是利用外加压或离心使水和其他分子通过半透膜，蛋 白质留在膜上。超滤主要用于蛋白质分子的浓缩、脱盐等。  三、蛋白质的沉淀 蛋白质分子凝聚并从溶液中析出的现象，称为蛋白质沉 淀(precipitation)。 变性蛋白质一般易于沉淀，但也可不变性而使蛋白质沉 淀，在一定条件下，变性的蛋白质也可不发生沉淀。 蛋白质所形成的亲水胶体颗粒具有三种稳定因素：颗 粒表面的水化层；电荷；布朗运动。 除去前两个稳定因素(如调节溶液pH至等电点和加入脱 水剂)，蛋白质便容易凝集析出。  常用的沉淀方法： (一)盐析(Salting Out) 在蛋白质溶液中加入大量的中性盐以破坏蛋白质的胶体 稳定性（中和电荷的同时破坏水化层）而使其析出，这种方 法称为盐析。常用有硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等。 (二)重金属盐沉淀蛋白质 蛋白质可以与重金属离子如汞、铅、铜、银等结合成盐 沉淀，当蛋白质分子带较多的负离子时，更易进行。 (三)生物碱试剂以及某些酸类沉淀蛋白质 蛋白质可与生物碱试剂(如苦味酸、钨酸、鞣酸)以及某些 酸(如三氯乙酸、过氯酸、硝酸)结合成不溶性的盐沉淀，当蛋 白质带正电荷时，易于与酸根负离子结合成盐。这类沉淀反 应经常被临床检验部门用来除去体液中干扰测定的蛋白质。  常用的沉淀方法： (四)有机溶剂沉淀蛋白质 向蛋白质溶液中加入一定量的极性有机溶剂（甲醇、 乙醇或丙酮等），因引起蛋白质脱去水化层以及降低介电常 数而增加带电质点间的相互作用，致使蛋白质颗粒容易凝集 而沉淀。有机溶剂沉淀法，如果控制在低温下操作并且尽量 缩短处理的时间则可使变性速度减慢。 (五)加热凝固 加热蛋白质溶液，可使蛋白质发生凝固(co