蛋白質的理化性質匯總課件(PPT 31頁)

1、蛋白質的理化性質和分類新泰職工中專 徐云第1頁，共31頁。具有氨基酸性質 兩性電離 紫外吸收性質 呈色反應具有生物大分子特性 膠體性質 沉淀、變性和凝固等一、理化性質 第2頁，共31頁。（一）蛋白質的兩性電離 蛋白質分子除兩端的氨基和羧基可解離外，氨基酸殘基側鏈中某些基團，在一定的溶液pH條件下都可解離成帶負電荷或正電荷的基團。 * 蛋白質的等電點( isoelectric point, pI) 當?shù)鞍踪|溶液處于某一pH時，蛋白質解離成正、負離子的趨勢相等，即成為兼性離子，凈電荷為零，此時溶液的pH稱為蛋白質的等電點。第3頁，共31頁。人體蛋白質，pI 5.0在人體體液pH7.4的環(huán)境下，帶負

2、電荷pH=pIpHpIpHpI兼性離子 第4頁，共31頁。 電泳 定義：帶電粒子在電場中向著與其電性相反的 電極移動的現(xiàn)象。 Pr分子在溶液中可帶凈的負電荷或帶凈的正電 荷，故可在電場中發(fā)生移動。 不同的蛋白質分子所帶電荷量不同，且分子大 小也不同，故在電場中的泳動速度也不同，由 此可彼此分離。第5頁，共31頁。膠體知識鏈接膠體概念第6頁，共31頁。（二）親水膠體性質 蛋白質分子的直徑可達1100nm，為膠粒范圍之內。 蛋白質膠體穩(wěn)定的因素: 水化膜 顆粒表面電荷第7頁，共31頁。膠體性應用（純化蛋白質）* 透析(dialysis)利用透析袋把大分子蛋白質與小分子化合物分開的方法。第8頁，共3

3、1頁。臨床應用人工腎血液透析圖第9頁，共31頁。 鹽析法 有機溶劑沉淀法 免疫沉淀法某些酸類沉淀法重金屬鹽沉淀法（三）蛋白質的沉淀 第10頁，共31頁。1.鹽析法定 義：加入大量中性鹽以破壞Pr的穩(wěn)定因素并 使從溶液中沉淀析出的現(xiàn)象。原 理: 破壞Pr兩個穩(wěn)定因素：水化膜和電荷層中性鹽：(NH4)2SO4；Na2SO4；NaCl等優(yōu) 點：Pr不變性，常用蛋白質沉淀方法第11頁，共31頁。試劑： 丙酮、乙醇、甲醇等親水溶劑原理： 與H2O結合，破壞水化層優(yōu)點：分辨率優(yōu)于鹽析法，能使某一Pr在狹小有機溶劑 濃度范圍內沉淀。缺點：易使Pr變性應用：pI沉淀Pr。調節(jié)溶液pH到某Pr的pI，加上丙酮

4、破壞水化膜，Pr沉淀。注意：防止Pr在分離過程中發(fā)生變性：04 下進行； 有機溶劑濃度不能太高，Pr沉淀后立即分離2.有機溶劑沉淀法蛋白質沉淀方法第12頁，共31頁。定 義：加入某些酸類與蛋白質正離子結合成不 溶性的鹽而沉淀析出的現(xiàn)象。原 理: 破壞Pr一個穩(wěn)定因素：電荷層常用酸：三氯醋酸、濃硝酸、苦味酸等優(yōu) 點：Pr變性，常用于臨床檢驗蛋白質沉淀方法3.某些酸類沉淀法第13頁，共31頁。定 義：加入重金屬離子與蛋白質負離子結合成 不溶性的鹽而沉淀析出的現(xiàn)象。原 理: 生成不溶性蛋白質鹽常用酸：Cu、Ag、Hg、Pb等優(yōu) 點：Pr變性，臨床用于搶救重金屬鹽中毒的病人蛋白質沉淀方法4.某些酸類沉

5、淀法第14頁，共31頁。 電泳 定義：帶電粒子在電場中向著與其電性相反的電極移動的現(xiàn)象。 Pr分子在溶液中可帶凈的負電荷或帶凈的正電 荷，故可在電場中發(fā)生移動。 不同的蛋白質分子所帶電荷量不同，且分子大 小也不同，故在電場中的泳動速度也不同，由此可彼此分離。第15頁，共31頁。（四）蛋白質的變性 在某些物理和化學因素作用下，蛋白質特定的空間構象被破壞，從而導致其理化性質改變和生物活性的喪失。* 蛋白質的變性(denaturation) 概念第16頁，共31頁。 造成變性的因素 1）物理因素：高溫、高壓、脫水、射線等 2）化學因素：強酸、強堿、重金屬鹽、生 物堿試劑、尿素等 變性的本質 破壞蛋白

6、質空間結構（非共價鍵和二硫鍵），不改變蛋白質的一級結構（肽鍵、分子組成、分子量不變）。第17頁，共31頁。變性后的表現(xiàn)：生物活性喪失理化性質改變溶解度降低粘度增加結晶能力消失易被蛋白酶水解第18頁，共31頁。 防止變性：低溫保存生物制品 應用舉例 利用變性：酒精消毒、高壓滅菌 取代變性：乳品解毒(用于急救重金 屬中毒)第19頁，共31頁。變性與復性(renaturation) 變性可逆變性：Pr變性后如將變性劑除去，該Pr分子的 天然構象和生物學活性還能恢復。不可逆變性：若變性條件強烈，作用時間長，構象 變化大，理化性質難以恢復。復性第20頁，共31頁?；蚬こ萄芯克?肖維威蛋白質變性后的絮狀

7、物加熱可變成比較堅固的凝塊，此凝塊不易再溶于強酸和強堿中。 凝固是蛋白質變性后進一步發(fā)展的不可逆的結果。所以凝固的蛋白質一定變性、沉淀。概念：（五） 蛋白質的凝固作用特點：第21頁，共31頁。蛋白質變性后的絮狀物加熱可變成比較堅固的凝塊，此凝塊不易再溶于強酸和強堿中。 凝固是蛋白質變性后進一步發(fā)展的不可逆的結果。概念：（五） 蛋白質的凝固作用特點：第22頁，共31頁。變性的蛋白質易于沉淀，有時蛋白質發(fā)生沉淀，但并不變性。蛋白質的變性、沉淀和凝固的關系 凝固是蛋白質變性后進一步發(fā)展的不可逆的結果。所以凝固的蛋白質一定變性、沉淀。 變性Pr不一定沉淀 沉淀Pr不一定變性 變性/沉淀的Pr不一定凝固

8、 凝固的Pr則一定變性、沉淀第23頁，共31頁?；蚬こ萄芯克?肖維威 變性Pr不一定沉淀 沉淀Pr不一定變性 變性/沉淀的Pr不一定凝固 凝固的Pr則一定變性、沉淀 變性后的蛋白質由于疏水基團的暴露而易于沉淀，但沉淀的蛋白質不一定都是變性后的蛋白質。 加熱使蛋白質變性并凝聚成塊狀。因此，凡凝固的蛋白質一定發(fā)生變性。 蛋白質的變性、沉淀和凝固的關系 第24頁，共31頁。變性物理因素：加熱、紫外線照射、超聲、劇烈震蕩等化學因素：強酸、強堿、有機溶劑、重金屬鹽等沉淀改變pH至pI（變性蛋白質）破壞水溶液中蛋白質的水化膜和中和電荷（蛋白質未變性）凝固加熱（變性，不再溶解）變性不一定沉淀沉淀不一定變性

9、凝固則一定變性、沉淀加熱第25頁，共31頁。（六）蛋白質的紫外吸收由于蛋白質分子中含有共軛雙鍵的酪氨酸和色氨酸，因此在280nm波長處有特征性吸收峰。蛋白質的OD280與其濃度呈正比關系，因此可作蛋白質定量測定。注：OD 是optical density（光密度）的縮寫，表示被檢測物吸收掉的光密度，是檢測方法里的專有名詞，檢測單位用OD值表示，第26頁，共31頁。（七）蛋白質的呈色反應1.雙縮脲反應(biuret reaction)蛋白質和多肽分子中肽鍵在稀堿溶液中與硫酸銅共熱，生成紫紅色的蛋白質-Cu2+復合物，此反應稱為雙縮脲反應。2. Folin 酚試劑法(Lowrys法) 在雙縮脲反應

10、的基礎上，生成的蛋白質-Cu2+復合物中所含的酪氨酸酚基與Folin-酚試劑(磷鉬酸和磷鎢酸化合物)反應，生產(chǎn)藍色的化合物(鉬藍和鎢藍的混合物)。第27頁，共31頁。 反應 試劑 顏色 反應基團 反應的Pr及AA雙縮脲反應 NaOH,稀CuSO4 紫或粉 2個以上肽鍵 所有蛋白質Millon反應 Millon,硝酸，亞硝酸 紅色 酚基 Tyr黃色反應 HNO3及NH3 黃、橘黃 苯基 Phe,Tyr乙醛酸反應 乙醛酸H2SO4 紫紅 吲哚 Trp坂口反應 次氯酸鈉,萘酚 紅色 胍基 ArgFolin酚試劑反應 CuSO4磷鎢酸-鉬酸 蘭色 酚基 Tyr 茚三酮反應 茚三酮 紫蘭色 游離氨、羧基 Pro和羥Pro呈黃色（七）蛋白質的呈色反應第28頁，共31頁。二、蛋白質的生物學功能(一) 蛋白質在生物體內的分布特征 1.分布廣 所有器官、組織都含有蛋白質；細 胞的各個部分都含有蛋白2.含量高 蛋白質占人體干重的45，某些組 織含量更高，例如脾、肺及橫紋肌 等高達80。3.種類多 人體中蛋白質種類達十萬余種，每 種蛋白質都有其特定的結構與功能。第29頁，共31頁。1.作為生物催化劑（酶）2.代謝調節(jié)作用3