生物化上学_第一章_蛋白质.ppt

(b)接着，初始和新形成的搔痒病粒子就攻击另外的两个正常的 PrP 分子 细胞质 核 搔痒病 PrP 正常 PrP 原有的PrP分子 转化了的PrP分子 (a)搔痒病 PrP的一个分子(红色)和正常的 PrP 分子(褐色)相接触并以某种方式展开而形成搔痒病构型时 (c)后者反过来又去攻击其他正常分子，以此方式连续进行下去直至搔痒病 PrP 积累到危害量。 第五节 蛋白质结构与功能的关系 一、蛋白质一级结构与功能的关系 二、蛋白质构象与功能的关系 同源蛋白质的一级结构差异与生物进化 蛋白质一级结构的变异与分子病 蛋白质一级结构的局部断裂与蛋白质的激活 构象破坏，功能也就丧失 蛋白质在表现生物功能时，构象发生一定变化 蛋白质构象病——朊病毒 小结 第二章 蛋白质 第一节 蛋白质的化学组成 第二节 氨基酸 第三节 肽 第四节 蛋白质的分子结构 第五节 蛋白质结构与功能的关系 第六节 蛋白质的理化性质 第七节 蛋白质的分离纯化与鉴定 第八节蛋白质组学简介 蛋白质的两性性质及等电点 蛋白质的胶体性质 蛋白质的沉淀反应 蛋白质的变性 蛋白质的颜色反应 第六节 蛋白质的理化性质 一、蛋白质的两性性质及等电点 pH = pI 净电荷=0 pH pI 净电荷为正 pH pI 净电荷为负 Pr COOH NH3+ + H+ + OH- + H+ + OH- Pr COO- NH2 Pr COO- NH3+ 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，成为两性离子，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）。在等电点时蛋白质的溶解度、黏度、渗透压、膨胀性以及导电能力最小。 二、蛋白质胶体性质 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。 稳定蛋白质胶体性质的因素：（1）蛋白质颗粒外围的水膜；由于蛋白质分子中含有许多极性基团，如-N+H3、-COO-、-OH、-SH等，这些亲水性基团易与水形成氢键而结合，因此在蛋白质颗粒外面形成一层水膜，从而使蛋白质颗粒彼此隔开（2）蛋白质所带电荷 在非等电点状态时蛋白质颗粒之间由于带有相同电荷而相互排斥，保持一定距离，不致互相凝集沉淀。 二、蛋白质胶体性质 透析法: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，大分子蛋白质留在袋中，以达到纯化蛋白质的目的。这种方法称为透析（dialysis）。 盐析法:在蛋白质溶液中加入高浓度的硫酸铵、氯化钠等中性盐，可有效地破坏蛋白质颗粒的水化层。同时又中和了蛋白质表面的电荷，从而使蛋白质颗粒集聚而生成沉淀，这种现象称为盐析（salting out）。 蛋白质胶体性质的应用 三、蛋白质的沉淀 如果加入适当的试剂使蛋白质分子处于等电点状态或失去水化层（消除相同电荷，除去水膜），蛋白质胶体溶液就不再稳定并将产生沉淀。 沉淀方法: 1、高浓度中性盐（盐析、盐溶） 2、有机溶剂沉淀 3、重金属盐类沉淀 4、生物碱试剂和某些酸类沉淀 5、加热变性沉淀 6、酸碱（等电点沉淀） 1.盐析 向蛋白质溶液中加入大量的中性盐[（NH4)2SO4，Na2SO4，NaCl]，使蛋白质脱去水化层而聚集沉淀，这种现象称为盐析。 盐析作用是由于当盐浓度较高时，盐离子与水分子作用，使水的活度降低，原来溶液中大部分的自由水转变为盐离子的水化水，从而降低蛋白质极性基团与水分子之间的作用，破坏蛋白质分子表面的水化层。 不同的蛋白质分子，由于其分子表面的极性基团的种类、数目以及排布的不同，其水化层厚度不同，故盐析所需要的盐浓度也不一样，因此调节蛋白质中的盐浓度，可以使不同的蛋白质分别沉淀。如： 血清 球蛋白 清蛋白 (NH4)2SO4 50%饱和度 饱和 析出 析出 分段盐析 盐 溶 而低浓度的中性盐可以增加蛋白质的溶解度，这种现象称为盐溶。 盐溶作用是由于在盐浓度较低时，盐离子被蛋白质分子吸附，带电表层使蛋白质分子彼此排斥，而蛋白质分子与水分子间的相互作用却加强了，因而溶解度增加。 沉淀蛋白质的方法 2.有机溶剂沉淀：有机溶剂破坏蛋白质的水膜，如： 乙醇、甲醇、丙酮等。若在pI处 加入有机溶剂可加速沉淀。 “重金属中毒” 3.重金属盐类沉