蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)匯總課件(PPT 31頁(yè))

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

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

3、1頁(yè)。臨床應(yīng)用人工腎血液透析圖第9頁(yè)，共31頁(yè)。 鹽析法 有機(jī)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(zhì)的沉淀 第10頁(yè)，共31頁(yè)。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(gè)穩(wěn)定因素：水化膜和電荷層中性鹽：(NH4)2SO4；Na2SO4；NaCl等優(yōu) 點(diǎn)：Pr不變性，常用蛋白質(zhì)沉淀方法第11頁(yè)，共31頁(yè)。試劑： 丙酮、乙醇、甲醇等親水溶劑原理： 與H2O結(jié)合，破壞水化層優(yōu)點(diǎn)：分辨率優(yōu)于鹽析法，能使某一Pr在狹小有機(jī)溶劑 濃度范圍內(nèi)沉淀。缺點(diǎn)：易使Pr變性應(yīng)用：pI沉淀Pr。調(diào)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(guò)程中發(fā)生變性：04 下進(jìn)行； 有機(jī)溶劑濃度不能太高，Pr沉淀后立即分離2.有機(jī)溶劑沉淀法蛋白質(zhì)沉淀方法第12頁(yè)，共31頁(yè)。定 義：加入某些酸類與蛋白質(zhì)正離子結(jié)合成不 溶性的鹽而沉淀析出的現(xiàn)象。原 理: 破壞Pr一個(gè)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(diǎn)：Pr變性，常用于臨床檢驗(yàn)蛋白質(zhì)沉淀方法3.某些酸類沉淀法第13頁(yè)，共31頁(yè)。定 義：加入重金屬離子與蛋白質(zhì)負(fù)離子結(jié)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(zhì)鹽常用酸：Cu、Ag、Hg、Pb等優(yōu) 點(diǎn)：Pr變性，臨床用于搶救重金屬鹽中毒的病人蛋白質(zhì)沉淀方法4.某些酸類沉

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

6、質(zhì)空間結(jié)構(gòu)（非共價(jià)鍵和二硫鍵），不改變蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)（肽鍵、分子組成、分子量不變）。第17頁(yè)，共31頁(yè)。變性后的表現(xiàn)：生物活性喪失理化性質(zhì)改變?nèi)芙舛冉档驼扯仍黾咏Y(jié)晶能力消失易被蛋白酶水解第18頁(yè)，共31頁(yè)。 防止變性：低溫保存生物制品 應(yīng)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(yè)，共31頁(yè)。變性與復(fù)性(renaturation) 變性可逆變性：Pr變性后如將變性劑除去，該P(yáng)r分子的 天然構(gòu)象和生物學(xué)活性還能恢復(fù)。不可逆變性：若變性條件強(qiáng)烈，作用時(shí)間長(zhǎng)，構(gòu)象 變化大，理化性質(zhì)難以恢復(fù)。復(fù)性第20頁(yè)，共31頁(yè)?；蚬こ萄芯克?肖維威蛋白質(zhì)變性后的絮狀

7、物加熱可變成比較堅(jiān)固的凝塊，此凝塊不易再溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中。 凝固是蛋白質(zhì)變性后進(jìn)一步發(fā)展的不可逆的結(jié)果。所以凝固的蛋白質(zhì)一定變性、沉淀。概念：（五） 蛋白質(zhì)的凝固作用特點(diǎn)：第21頁(yè)，共31頁(yè)。蛋白質(zhì)變性后的絮狀物加熱可變成比較堅(jiān)固的凝塊，此凝塊不易再溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中。 凝固是蛋白質(zhì)變性后進(jìn)一步發(fā)展的不可逆的結(jié)果。概念：（五） 蛋白質(zhì)的凝固作用特點(diǎn)：第22頁(yè)，共31頁(yè)。變性的蛋白質(zhì)易于沉淀，有時(shí)蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀，但并不變性。蛋白質(zhì)的變性、沉淀和凝固的關(guān)系 凝固是蛋白質(zhì)變性后進(jìn)一步發(fā)展的不可逆的結(jié)果。所以凝固的蛋白質(zhì)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(yè)，共31頁(yè)?；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(zhì)由于疏水基團(tuán)的暴露而易于沉淀，但沉淀的蛋白質(zhì)不一定都是變性后的蛋白質(zhì)。 加熱使蛋白質(zhì)變性并凝聚成塊狀。因此，凡凝固的蛋白質(zhì)一定發(fā)生變性。 蛋白質(zhì)的變性、沉淀和凝固的關(guān)系 第24頁(yè)，共31頁(yè)。變性物理因素：加熱、紫外線照射、超聲、劇烈震蕩等化學(xué)因素：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑、重金屬鹽等沉淀改變pH至pI（變性蛋白質(zhì)）破壞水溶液中蛋白質(zhì)的水化膜和中和電荷（蛋白質(zhì)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(yè)，共31頁(yè)。（六）蛋白質(zhì)的紫外吸收由于蛋白質(zhì)分子中含有共軛雙鍵的酪氨酸和色氨酸，因此在280nm波長(zhǎng)處有特征性吸收峰。蛋白質(zhì)的OD280與其濃度呈正比關(guān)系，因此可作蛋白質(zhì)定量測(cè)定。注：OD 是optical density（光密度）的縮寫，表示被檢測(cè)物吸收掉的光密度，是檢測(cè)方法里的專有名詞，檢測(cè)單位用OD值表示，第26頁(yè)，共31頁(yè)。（七）蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)1.雙縮脲反應(yīng)(biuret reaction)蛋白質(zhì)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(zhì)-Cu2+復(fù)合物，此反應(yīng)稱為雙縮脲反應(yīng)。2. Folin 酚試劑法(Lowrys法) 在雙縮脲反應(yīng)

10、的基礎(chǔ)上，生成的蛋白質(zhì)-Cu2+復(fù)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(yīng)，生產(chǎn)藍(lán)色的化合物(鉬藍(lán)和鎢藍(lán)的混合物)。第27頁(yè)，共31頁(yè)。 反應(yīng) 試劑 顏色 反應(yīng)基團(tuán) 反應(yīng)的Pr及AA雙縮脲反應(yīng) NaOH,稀CuSO4 紫或粉 2個(gè)以上肽鍵 所有蛋白質(zhì)Millon反應(yīng) Millon,硝酸，亞硝酸 紅色 酚基 Tyr黃色反應(yīng) HNO3及NH3 黃、橘黃 苯基 Phe,Tyr乙醛酸反應(yīng) 乙醛酸H2SO4 紫紅 吲哚 Trp坂口反應(yīng) 次氯酸鈉,萘酚 紅色 胍基 ArgFolin酚試劑反應(yīng) CuSO4磷鎢酸-鉬酸 蘭色 酚基 Tyr 茚三酮反應(yīng) 茚三酮 紫蘭色 游離氨、羧基 Pro和羥Pro呈黃色（七）蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)第28頁(yè)，共31頁(yè)。二、蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能(一) 蛋白質(zhì)在生物體內(nèi)的分布特征 1.分布廣 所有器官、組織都含有蛋白質(zhì)；細(xì) 胞的各個(gè)部分都含有蛋白2.含量高 蛋白質(zhì)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(dá)80。3.種類多 人體中蛋白質(zhì)種類達(dá)十萬(wàn)余種，每 種蛋白質(zhì)都有其特定的結(jié)構(gòu)與功能。第29頁(yè)，共31頁(yè)。1.作為生物催化劑（酶）2.代謝調(diào)節(jié)作用3