蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件

第四章沉淀技術(shù)主講人:王文文deoxyribonucleicacid第四章沉淀技術(shù)1蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)蛋白質(zhì)的沉淀動力學(xué)三、蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)及基本原理四、蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)的應(yīng)用蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)2沉淀故術(shù):通過加入試劑或者改變條件,使溶液中溶質(zhì)離開溶液,生成不溶性顆粒而沉降析出的技術(shù)。優(yōu)點(diǎn):操作簡便,原料易得,成本低廉,產(chǎn)物濃度越高與有利于沉淀、收率越高,同時適用于實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)化規(guī)模缺點(diǎn):產(chǎn)品質(zhì)量差,需要精制,過濾比較困難deoxyribonucleicacid沉淀故術(shù):通過加入試劑或者改變條件,使溶液中溶質(zhì)離開溶液,3蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)蛋白質(zhì)的溶解性a內(nèi)在因素(蛋白質(zhì)性質(zhì)):蛋白質(zhì)的組成、構(gòu)象、蛋白質(zhì)電性、化學(xué)鍵性質(zhì)、分子量大小等。b外在因素(溶液性質(zhì)):溶劑可利用度(水)、pH、離子強(qiáng)度、溫度、介電常數(shù)等。由于改變蛋白質(zhì)性質(zhì)較難,故對其溶解度的∝水分子憎水區(qū)域調(diào)控,常是通過改變?nèi)芤旱男再|(zhì)來實(shí)現(xiàn)的。陽離子毋荷負(fù)電區(qū)域陰離子魯荷正電區(qū)域蛋白質(zhì)表面特征蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)42、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)蛋白質(zhì)溶液維持穩(wěn)定的因素(1)蛋白質(zhì)分子的大小已達(dá)到膠體質(zhì)點(diǎn)的1100nm范圍之內(nèi),具有膠體性質(zhì)。如布朗運(yùn)動、丁達(dá)爾現(xiàn)象、電泳現(xiàn)象、黏度大以及不能透過半透膜的性質(zhì)等(2)膠體粒子表面帶有許多極性基團(tuán),如NH+3、-CO0、-OH、SH、CONH2等這些基團(tuán)與水具有高度的親和性,吸附水分子,形成一層水膜,從而是膠體粒子呈分散狀態(tài)deoxyribonucleicacid2、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)5(3)蛋白質(zhì)分子表面具有許多可以解離的基團(tuán),在一定pH條件下能與其周圍電性相反的離子形成雙電層,維持蛋白質(zhì)溶液的穩(wěn)定性★*圖145丹寧粒雙電層結(jié)圖146蛋白質(zhì)粒雙電層結(jié)構(gòu)deoxyribonucleicacid(3)蛋白質(zhì)分子表面具有許多可以解離的基團(tuán),在一定pH條件下63.蛋白質(zhì)兩性解離性質(zhì)和等電點(diǎn)NH3+oh-+ohNHHco0COOH00pH<pipH=pIpH>pI凈電荷為正凈電荷=0凈電荷為負(fù)當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液在某一定pH值時,使某特定蛋白質(zhì)分子上所帶正負(fù)電荷相等,成為兩性離子,在電場中既不向陽極也不向陰極移動,此時溶液的pH值即為該蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)(isoelectricpoint,pI)deoxyribonucleicacid3.蛋白質(zhì)兩性解離性質(zhì)和等電點(diǎn)7二、蛋白質(zhì)的沉淀動力學(xué)溶解度降低是一個動力學(xué)過程。當(dāng)體系變的不穩(wěn)定以后,分子會相互碰撞并產(chǎn)生聚集作用。碰撞由以下運(yùn)動引起(1)熱運(yùn)動(布朗運(yùn)動)(2)對流運(yùn)動:由機(jī)械攪拌產(chǎn)生(3)差速沉降:由顆粒自由沉降速率不同造成沉淀過程分為6個步驟:(1)初始混合(2)晶核的形成(3)擴(kuò)散限制生長(4)流動引起的生長(5)絮體的破碎(6)聚集的陳化deoxyribonucleicacid二、蛋白質(zhì)的沉淀動力學(xué)8三、蛋白質(zhì)沉淀方法及基本原理蛋白質(zhì)在溶液中靠水膜和電荷保持其穩(wěn)定性,水膜和電荷一旦除去,蛋白質(zhì)溶液的穩(wěn)定性就被破壞,蛋白質(zhì)就會從溶液中沉淀下來,此現(xiàn)象即為蛋白質(zhì)的沉淀作用。鹽析法▲有機(jī)溶劑沉淀法可逆沉淀等電點(diǎn)沉淀法蛋白質(zhì)沉淀基本方法有機(jī)聚合物沉淀法加熱沉淀強(qiáng)酸強(qiáng)堿沉淀不可逆沉淀重金屬鹽沉淀生物堿試劑三、蛋白質(zhì)沉淀方法及基本原理91、鹽析法(中性鹽沉淀(1)中性鹽沉淀蛋白質(zhì)的基本原理a.高濃度鹽離子使蛋白質(zhì)表面雙電層厚度降低,靜電排斥作用減弱b中性鹽比蛋白質(zhì)具更強(qiáng)的親水性,因此將與蛋白質(zhì)爭奪水分子.王電在事電點(diǎn)水1白質(zhì)顆邀水膠體)沉淀1、鹽析法(中性鹽沉淀10蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件11蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件12蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件13蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件14蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件15蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件16蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件17蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件18蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件19蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件20蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件21蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件22蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件23蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件24蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件25蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件26蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件27蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件28蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件29蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件30蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件31蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件32蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件33蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件34蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件35蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件36蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件37蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件38蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件39蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件40蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件41蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件42蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件43蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件44蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件45蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件46蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件47蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件48蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件49蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件50蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件51蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件52蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件53第四章沉淀技術(shù)主講人:王文文deoxyribonucleicacid第四章沉淀技術(shù)54蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)蛋白質(zhì)的沉淀動力學(xué)三、蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)及基本原理四、蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)的應(yīng)用蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)55沉淀故術(shù):通過加入試劑或者改變條件,使溶液中溶質(zhì)離開溶液,生成不溶性顆粒而沉降析出的技術(shù)。優(yōu)點(diǎn):操作簡便,原料易得,成本低廉,產(chǎn)物濃度越高與有利于沉淀、收率越高,同時適用于實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)化規(guī)模缺點(diǎn):產(chǎn)品質(zhì)量差,需要精制,過濾比較困難deoxyribonucleicacid沉淀故術(shù):通過加入試劑或者改變條件,使溶液中溶質(zhì)離開溶液,56蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)蛋白質(zhì)的溶解性a內(nèi)在因素(蛋白質(zhì)性質(zhì)):蛋白質(zhì)的組成、構(gòu)象、蛋白質(zhì)電性、化學(xué)鍵性質(zhì)、分子量大小等。b外在因素(溶液性質(zhì)):溶劑可利用度(水)、pH、離子強(qiáng)度、溫度、介電常數(shù)等。由于改變蛋白質(zhì)性質(zhì)較難,故對其溶解度的∝水分子憎水區(qū)域調(diào)控,常是通過改變?nèi)芤旱男再|(zhì)來實(shí)現(xiàn)的。陽離子毋荷負(fù)電區(qū)域陰離子魯荷正電區(qū)域蛋白質(zhì)表面特征蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)572、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)蛋白質(zhì)溶液維持穩(wěn)定的因素(1)蛋白質(zhì)分子的大小已達(dá)到膠體質(zhì)點(diǎn)的1100nm范圍之內(nèi),具有膠體性質(zhì)。如布朗運(yùn)動、丁達(dá)爾現(xiàn)象、電泳現(xiàn)象、黏度大以及不能透過半透膜的性質(zhì)等(2)膠體粒子表面帶有許多極性基團(tuán),如NH+3、-CO0、-OH、SH、CONH2等這些基團(tuán)與水具有高度的親和性,吸附水分子,形成一層水膜,從而是膠體粒子呈分散狀態(tài)deoxyribonucleicacid2、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)58(3)蛋白質(zhì)分子表面具有許多可以解離的基團(tuán),在一定pH條件下能與其周圍電性相反的離子形成雙電層,維持蛋白質(zhì)溶液的穩(wěn)定性★*圖145丹寧粒雙電層結(jié)圖146蛋白質(zhì)粒雙電層結(jié)構(gòu)deoxyribonucleicacid(3)蛋白質(zhì)分子表面具有許多可以解離的基團(tuán),在一定pH條件下593.蛋白質(zhì)兩性解離性質(zhì)和等電點(diǎn)NH3+oh-+ohNHHco0COOH00pH<pipH=pIpH>pI凈電荷為正凈電荷=0凈電荷為負(fù)當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液在某一定pH值時,使某特定蛋白質(zhì)分子上所帶正負(fù)電荷相等,成為兩性離子,在電場中既不向陽極也不向陰極移動,此時溶液的pH值即為該蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)(isoelectricpoint,pI)deoxyribonucleicacid3.蛋白質(zhì)兩性解離性質(zhì)和等電點(diǎn)60二、蛋白質(zhì)的沉淀動力學(xué)溶解度降低是一個動力學(xué)過程。當(dāng)體系變的不穩(wěn)定以后,分子會相互碰撞并產(chǎn)生聚集作用。碰撞由以下運(yùn)動引起(1)熱運(yùn)動(布朗運(yùn)動)(2)對流運(yùn)動:由機(jī)械攪拌產(chǎn)生(3)差速沉降:由顆粒自由沉降速率不同造成沉淀過程分為6個步驟:(1)初始混合(2)晶核的形成(3)擴(kuò)散限制生長(4)流動引起的生長(5)絮體的破碎(6)聚集的陳化deoxyribonucleicacid二、蛋白質(zhì)的沉淀動力學(xué)61三、蛋白質(zhì)沉淀方法及基本原理蛋白質(zhì)在溶液中靠水膜和電荷保持其穩(wěn)定性,水膜和電荷一旦除去,蛋白質(zhì)溶液的穩(wěn)定性就被破壞,蛋白質(zhì)就會從溶液中沉淀下來,此現(xiàn)象即為蛋白質(zhì)的沉淀作用。鹽析法▲有機(jī)溶劑沉淀法可逆沉淀等電點(diǎn)沉淀法蛋白質(zhì)沉淀基本方法有機(jī)聚合物沉淀法加熱沉淀強(qiáng)酸強(qiáng)堿沉淀不可逆沉淀重金屬鹽沉淀生物堿試劑三、蛋白質(zhì)沉淀方法及基本原理621、鹽析法(中性鹽沉淀(1)中性鹽沉淀蛋白質(zhì)的基本原理a.高濃度鹽離子使蛋白質(zhì)表面雙電層厚度降低,靜電排斥作用減弱b中性鹽比蛋白質(zhì)具更強(qiáng)的親水性,因此將與蛋白質(zhì)爭奪水分子.王電在事電點(diǎn)水1白質(zhì)顆邀水膠體)沉淀1、鹽析法(中性鹽沉淀63蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件64蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件65蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件66蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件67蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件68蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件69蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件70蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件71蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件72蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件73蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件74蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件75蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件76蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件77蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件78蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件79蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件80蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件81蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件82蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件83蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件84蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件85蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件86蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件87蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件88蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件89蛋白質(zhì)沉淀技術(shù)課件90