第二章蛋白質(zhì)化學(xué)

第二章蛋白質(zhì)化學(xué)導(dǎo)學(xué)掌握蛋白質(zhì)的分子組成與結(jié)構(gòu)熟悉蛋白質(zhì)的理化；常用分離、純化技術(shù)的基本原理。了解蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系；蛋白質(zhì)的分類以及重要的活性肽。教學(xué)內(nèi)容蛋白質(zhì)的分子組成蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)與分離純化蛋白質(zhì)的分類一、什么是蛋白質(zhì)?蛋白質(zhì)(protein)是由許多氨基酸(aminoacids)通過肽鍵(peptidebond)相連形成的高分子含氮化合物。二、蛋白質(zhì)的生物學(xué)重要性1.蛋白質(zhì)是生物體重要組成成分分布廣：所有器官、組織都含有蛋白質(zhì)；細(xì)胞的各個(gè)部分都含有蛋白質(zhì)。含量高：蛋白質(zhì)是細(xì)胞內(nèi)最豐富的有機(jī)分子，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％。1）作為生物催化劑（酶）2）代謝調(diào)節(jié)作用3）免疫保護(hù)作用4）物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)和存儲(chǔ)5）運(yùn)動(dòng)與支持作用6）參與細(xì)胞間信息傳遞2.蛋白質(zhì)具有重要的生物學(xué)功能3.氧化供能蛋白質(zhì)的分子組成

TheMolecularComponentofProtein第一節(jié)組成蛋白質(zhì)的元素主要有C、H、O、N和S。

有些蛋白質(zhì)含有少量磷、硒或金屬元素鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬，個(gè)別蛋白質(zhì)還含有碘。各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近，平均為16%。100克樣品中蛋白質(zhì)的含量(g%)=每克樣品含氮克數(shù)×6.25×1001/16%蛋白質(zhì)元素組成的特點(diǎn)一、氨基酸

——組成蛋白質(zhì)的基本單位存在自然界中的氨基酸有300余種，但組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸僅有20種，且均屬L-氨基酸（甘氨酸除外）。H甘氨酸CH3丙氨酸L-氨基酸的通式R氨基酸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：20種編碼氨基酸氨基酸的不同在于R側(cè)鏈不同均為L(zhǎng)-α-氨基酸（甘氨酸、脯氨酸除外）氨基酸的旋光異構(gòu)除了甘氨酸以外，其它氨基酸的α-碳原子都是手性碳原子，有D和L構(gòu)型之分，甘氨酸除外。什么是α-氨基酸連接一個(gè)氨基、一個(gè)羧基、一個(gè)氫原子和一個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)（R）的碳原子叫作α-碳原子。具有α-碳原子的氨基酸稱為α-氨基酸。合成蛋白質(zhì)的20種標(biāo)準(zhǔn)氨基酸中，只有脯氨酸為亞氨基酸，其余都是α-氨基酸。（二）氨基酸的分類非極性中性氨基酸極性中性基氨基酸極性酸性氨基酸極性堿性氨基酸根據(jù)R基極性大小分：R基有極性，但不帶電，呈親水性R基無極性，呈疏水性R基有極性，電離后R基帶負(fù)電荷R基有極性，電離后R基帶正電荷甘氨酸

glycine

Gly

G

5.97丙氨酸

alanineAlaA

6.00纈氨酸

valineValV

5.96亮氨酸

leucineLeuL

5.98異亮氨酸

isoleucineIleI

6.02苯丙氨酸

phenylalaninePheF

5.48脯氨酸

prolineProP

6.30非極性疏水性氨基酸色氨酸

tryptophanTryW

5.89絲氨酸

serineSerS

5.68酪氨酸

tyrosineTyrY

5.66

半胱氨酸

cysteineCysC

5.07

蛋氨酸

methionine

MetM

5.74天冬酰胺

asparagineAsnN

5.41

谷氨酰胺

glutamineGlnQ

5.65

蘇氨酸

threonineThrT5.602.極性中性氨基酸天冬氨酸

asparticacidAspD

2.97谷氨酸

glutamicacidGluE

3.22賴氨酸

lysineLysK

9.74精氨酸

arginineArgR

10.76組氨酸

histidineHisH

7.593.酸性氨基酸4.堿性氨基酸幾種特殊氨基酸脯氨酸（亞氨基酸）

半胱氨酸

+胱氨酸二硫鍵-HH（二）氨基酸的理化性質(zhì)1.兩性解離及等電點(diǎn)等電點(diǎn)(isoelectricpoint,pI)

在某一pH的溶液中，氨基酸解離成陽離子和陰離子的趨勢(shì)及程度相等，成為兼性離子，呈電中性。此時(shí)溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點(diǎn)。氨基酸具有氨基、羧基等能接受H+而成——NH3+具堿性能電離出H+而成——COO-具酸性pH=pI+OH-pH>pI+H++OH-+H+pH<pI氨基酸的兼性離子

陽離子陰離子2.紫外吸收色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在280nm

附近。大多數(shù)蛋白質(zhì)含有這兩種氨基酸殘基，所以測(cè)定蛋白質(zhì)溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白質(zhì)含量的快速簡(jiǎn)便的方法。3.茚三酮反應(yīng)氨基酸與茚三酮水合物共熱，可生成藍(lán)紫色化合物，其最大吸收峰在570nm處。由于此吸收峰值與氨基酸的含量存在正比關(guān)系，因此可作為氨基酸定量分析方法。茚三酮反應(yīng)

（藍(lán)紫色）脯氨酸、羥脯氨酸與茚三酮反應(yīng)生成黃色化合物二、肽*肽鍵(peptidebond)是由一個(gè)氨基酸的-羧基與另一個(gè)氨基酸的-氨基脫水縮合而形成的化學(xué)鍵。（一）肽(peptide)+-HOH甘氨酰甘氨酸肽鍵肽鍵有部分雙鍵性質(zhì)肽鍵由于共振而具有部分雙鍵性質(zhì)，因此，肽鍵比一般C-N鍵短，且不能自由旋轉(zhuǎn)肽鍵原子及相鄰的a碳原子組成肽平面相鄰的a碳原子呈反式構(gòu)型肽鍵比一般C-N鍵短肽鍵為一平面相鄰的a碳原子呈反式構(gòu)型肽鍵平面*肽是由氨基酸通過肽鍵縮合而形成的化合物。*兩分子氨基酸縮合形成二肽，三分子氨基酸縮合則形成三肽……*肽鏈中的氨基酸分子因?yàn)槊撍s合而基團(tuán)不全，被稱為氨基酸殘基(residue)。*由十個(gè)以內(nèi)氨基酸相連而成的肽稱為寡肽(oligopeptide)，由更多的氨基酸相連形成的肽稱多肽(polypeptide)。N末端：多肽鏈中有自由氨基的一端C末端：多肽鏈中有自由羧基的一端多肽鏈有兩端*多肽鏈(polypeptidechain)是指許多氨基酸之間以肽鍵連接而成的一種結(jié)構(gòu)。多肽鏈的結(jié)構(gòu)

側(cè)鏈N-末端C-末端主鏈骨架HOHN末端C末端牛核糖核酸酶（二）生物活性肽1.谷胱甘肽(glutathione,GSH)功能基：-SH解毒劑、抗氧化劑GSH過氧化物酶H2O22GSH2H2OGSSG

GSH還原酶NADPH+H+NADP+

體內(nèi)許多激素屬寡肽或多肽神經(jīng)肽(neuropeptide)2.多肽類激素及神經(jīng)肽蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)

TheMolecularStructureofProtein

第二節(jié)第二節(jié)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)包括一級(jí)結(jié)構(gòu)(primarystructure)二級(jí)結(jié)構(gòu)(secondarystructure)三級(jí)結(jié)構(gòu)(tertiarystructure)四級(jí)結(jié)構(gòu)(quaternarystructure)高級(jí)結(jié)構(gòu)定義蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈中氨基酸的排列順序。一、蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)主要的化學(xué)鍵肽鍵，有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵。

一級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)空間構(gòu)象和特異生物學(xué)功能的基礎(chǔ)。二、蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間結(jié)構(gòu)，即該段肽鏈主鏈骨架原子的相對(duì)空間位置，并不涉及氨基酸殘基側(cè)鏈的構(gòu)象

。定義

主要的化學(xué)鍵：

氫鍵

（一）肽單元參與肽鍵的6個(gè)原子C1、C、O、N、H、C2位于同一平面，C1和C2在平面上所處的位置為反式(trans)構(gòu)型，此同一平面上的6個(gè)原子構(gòu)成了所謂的肽單元

(peptideunit)

。在肽平面上，2個(gè)C處于反式位置，N-C鍵和C-C鍵可以旋轉(zhuǎn)，主鏈構(gòu)象的形成與改變就是通過肽平面圍繞C旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的。蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要形式

-螺旋(-helix)

-折疊(-pleatedsheet)

-轉(zhuǎn)角(-turn)

無規(guī)卷曲(randomcoil)

（二）-螺旋鮑林是著名的量子化學(xué)家，他在化學(xué)的多個(gè)領(lǐng)域都有過重大貢獻(xiàn)。曾兩次榮獲諾貝爾獎(jiǎng)金（1954年化學(xué)獎(jiǎng)，發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)的-螺旋結(jié)構(gòu)，1962年和平獎(jiǎng)）。

α-螺旋（α-helix）

右手螺旋

肽平面圍繞C旋轉(zhuǎn)盤繞形成。

每周含3.6個(gè)殘基

螺距0.54nm

作用鍵：氫鍵（由肽鍵的羰基O與向后第五個(gè)氨基酸的氨基H形成，非常穩(wěn)定)。螺旋直徑：0.5nm0.50nm0.54nm氫鍵α-碳原子側(cè)鏈（三）-折疊-sheet多肽鏈局部肽段的主鏈呈鋸齒狀伸展?fàn)顟B(tài)2.β-折疊

（β-sheet）鋸齒狀一個(gè)折疊2AAR基兩側(cè)交錯(cuò)排列順向平行(0.65nm)、逆向平行(0.7nm)作用鍵：氫鍵(相鄰折疊肽段的連接)穩(wěn)定平行俯視側(cè)視反平行俯視側(cè)視（四）-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲-轉(zhuǎn)角無規(guī)卷曲是用來闡述沒有確定規(guī)律性的那部分肽鏈結(jié)構(gòu)。-轉(zhuǎn)角常位于肽鏈進(jìn)行180度回轉(zhuǎn)是的轉(zhuǎn)角上4個(gè)AA組成氫鍵第一AA羰基O與第四AA氨基H形成第二個(gè)AA殘基為脯氨酸，其它殘基常為Gly、Asp、Asn、Trp（五）模體（超二級(jí)結(jié)構(gòu)）在許多蛋白質(zhì)分子中，可發(fā)現(xiàn)二個(gè)或三個(gè)具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的肽段，在空間上相互接近，形成一個(gè)特殊的空間構(gòu)象，被稱為模體(motif)。鈣結(jié)合蛋白中結(jié)合鈣離子的模體鋅指結(jié)構(gòu)與DNA或RNA結(jié)合（六）氨基酸殘基的側(cè)鏈對(duì)二級(jí)結(jié)構(gòu)形成的影響蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)是以一級(jí)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的。一段肽鏈其氨基酸殘基的側(cè)鏈適合形成-螺旋或β-折疊，它就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。三、蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對(duì)空間位置。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。（一）定義化學(xué)鍵氫鍵、疏水鍵、離子鍵、二硫鍵等次級(jí)鍵親水基團(tuán)：分子表面；疏水基團(tuán)：分子內(nèi)部較遠(yuǎn)氨基酸的相互作用一級(jí)結(jié)構(gòu)彼此遠(yuǎn)離二級(jí)結(jié)構(gòu)不同多肽鏈的進(jìn)一步折疊相互靠近相互作用，形成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)是一條肽鏈構(gòu)成的蛋白質(zhì)具有生物活性的基礎(chǔ)三級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖二硫鍵極性基團(tuán)離子鍵肌紅蛋白(Mb)的三級(jí)結(jié)構(gòu)

N端C端纖連蛋白分子的結(jié)構(gòu)域（二）結(jié)構(gòu)域大分子蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)?？煞指畛梢粋€(gè)或數(shù)個(gè)球狀或纖維狀的區(qū)域，折疊得較為緊密，各行使其功能，稱為結(jié)構(gòu)域(domain)。免疫球蛋白結(jié)構(gòu)域

重鏈輕鏈結(jié)構(gòu)域（三）分子伴侶分子伴侶(chaperon)通過提供一個(gè)保護(hù)環(huán)境從而加速蛋白質(zhì)折疊成天然構(gòu)象或形成四級(jí)結(jié)構(gòu)。*分子伴侶可逆地與未折疊肽段的疏水部分結(jié)合隨后松開，如此重復(fù)進(jìn)行可防止錯(cuò)誤的聚集發(fā)生，使肽鏈正確折疊。*分子伴侶也可與錯(cuò)誤聚集的肽段結(jié)合，使之解聚后，再誘導(dǎo)其正確折疊。*分子伴侶在蛋白質(zhì)分子折疊過程中二硫鍵的正確形成起了重要的作用。亞基之間的結(jié)合力主要是疏水作用，其次是氫鍵和離子鍵。四、蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子中各亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用，稱為蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。有些蛋白質(zhì)分子含有二條或多條多肽鏈，每一條多肽鏈都有完整的三級(jí)結(jié)構(gòu)，稱為蛋白質(zhì)的亞基

(subunit)。血紅蛋白的四級(jí)結(jié)構(gòu)

從一級(jí)結(jié)構(gòu)到四級(jí)結(jié)構(gòu)血紅蛋白蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)是它的氨基酸序列蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)是由氫鍵導(dǎo)致的肽鏈卷曲與折疊Primary

structureSecondary

structure蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)是多肽鏈自然形成的三維結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)是亞基的空間排列Polypeptide

(singlesubunit

oftransthyretin)Transthyretin,withfour

identicalpolypeptidesubunitsTertiary

structureQuaternary

structure五、維持蛋白質(zhì)分子空間構(gòu)象的主要化學(xué)鍵

氫鍵、疏水鍵、離子鍵、范德華力、二硫鍵等離子鍵疏水鍵二硫鍵氫鍵范德華力蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系TheRelationofStructureandFunctionofProtein第三節(jié)蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)決定其高級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象決定蛋白質(zhì)的生物學(xué)功能（一）一級(jí)結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)一、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系牛核糖核酸酶的一級(jí)結(jié)構(gòu)二硫鍵天然狀態(tài)，有催化活性尿素、β-巰基乙醇去除尿素、β-巰基乙醇非折疊狀態(tài)，無活性某些蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)加工后，才具有生物學(xué)活性。如胰島素原（proinsulin）的一級(jí)結(jié)構(gòu)加工一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變可引起某些疾病的發(fā)生由于基因突變導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子的變異或缺失而產(chǎn)生的疾病，稱為分子?。╩oleculardisease）。如鐮狀紅細(xì)胞性貧血（二）一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系例：鐮刀形紅細(xì)胞貧血N-val·his·leu·thr·pro·glu·glu·····C(146)HbSβ肽鏈HbAβ肽鏈N-val·his·leu·thr·pro·val

·glu·····C(146)（三）同源蛋白質(zhì)存在序列同源現(xiàn)象不同種屬來源的一些蛋白質(zhì)的氨基酸序列非常相似，構(gòu)象相似，功能也一致，這些Pro稱為同源蛋白質(zhì)。同源Pro氨基酸序列的這種相似性稱為序列同源性。在同源Pro的氨基酸序列中，許多位置的AA是相同的，這些AA稱為不變殘基（維持構(gòu)象和生物活性）。而其它位置差異較大的AA，稱為可變殘基（免疫學(xué)性質(zhì)有關(guān)）。（一）肌紅蛋白與血紅蛋白的結(jié)構(gòu)二、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系目錄Hb與Mb一樣能可逆地與O2結(jié)合，Hb與O2結(jié)合后稱為氧合Hb。氧合Hb占總Hb的百分?jǐn)?shù)（稱百分飽和度）隨O2濃度變化而改變。（二）血紅蛋白的構(gòu)象變化與結(jié)合氧肌紅蛋白(Mb)和血紅蛋白(Hb)的氧解離曲線任何一個(gè)亞基接受氧分子后，會(huì)增進(jìn)其它亞基吸附氧分子的能力環(huán)境氧濃度高時(shí)Hb快速吸收氧分子環(huán)境氧濃度低時(shí)Hb快速釋出氧分子動(dòng)脈靜脈血紅蛋白對(duì)氧的運(yùn)輸*協(xié)同效應(yīng)(cooperativity)一個(gè)寡聚體蛋白質(zhì)的一個(gè)亞基與其配體結(jié)合后，能影響此寡聚體中另一個(gè)亞基與配體結(jié)合能力的現(xiàn)象，稱為協(xié)同效應(yīng)。如果是促進(jìn)作用則稱為正協(xié)同效應(yīng)(positivecooperativity)如果是抑制作用則稱為負(fù)協(xié)同效應(yīng)

(negativecooperativity)血紅蛋白結(jié)合氧前后構(gòu)象的變化Hb(T態(tài))HbO2(R態(tài))α1β1α2β215oO2血紅素與氧結(jié)合后，鐵原子半徑變小，就能進(jìn)入卟啉環(huán)的小孔中，繼而引起肽鏈位置的變動(dòng)。變構(gòu)效應(yīng)(allostericeffect)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的改變伴隨其功能的變化，稱為變構(gòu)效應(yīng)。（三）蛋白質(zhì)構(gòu)象改變與疾病蛋白質(zhì)構(gòu)象疾?。喝舻鞍踪|(zhì)的折疊發(fā)生錯(cuò)誤，盡管其一級(jí)結(jié)構(gòu)不變，但蛋白質(zhì)的構(gòu)象發(fā)生改變，仍可影響其功能，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致疾病發(fā)生。蛋白質(zhì)構(gòu)象改變導(dǎo)致疾病的機(jī)理：有些蛋白質(zhì)錯(cuò)誤折疊后相互聚集，常形成抗蛋白水解酶的淀粉樣纖維沉淀，產(chǎn)生毒性而致病，表現(xiàn)為蛋白質(zhì)淀粉樣纖維沉淀的病理改變。這類疾病包括：人紋狀體脊髓變性病、老年癡呆癥、亨停頓舞蹈病、瘋牛病等。瘋牛病中的蛋白質(zhì)構(gòu)象改變瘋牛病是由朊病毒蛋白(prionprotein,PrP)引起的一組人和動(dòng)物神經(jīng)退行性病變。正常的PrP富含α-螺旋，稱為PrPc。PrPc在某種未知蛋白質(zhì)的作用下可轉(zhuǎn)變成全為β-折疊的PrPsc，從而致病。PrPcα-螺旋PrPscβ-折疊正常瘋牛病第四節(jié)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)與分離純化ThePhysicalandChemicalCharactersandSeparationandPurificationofProtein（一）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。一、一般性質(zhì)蛋白質(zhì)（色氨酸、酪氨酸）（苯丙氨酸）

λ=280nm

紫外吸收（與蛋白質(zhì)濃度成正比）λ=260nm10,000100010010200250300波長(zhǎng)（nm）TrpPheTyr摩爾吸光度（M-1cm-1）（二）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)(isoelectricpoint,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)。蛋白質(zhì)的兩性電離和等電點(diǎn)與氨基酸的兩性電離、等電點(diǎn)相同（三）蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)⒈茚三酮反應(yīng)(ninhydrinreaction)

蛋白質(zhì)經(jīng)水解后產(chǎn)生的氨基酸也可發(fā)生茚三酮反應(yīng)。2.酚試劑反應(yīng)：磷鎢酸蛋白質(zhì)藍(lán)藍(lán)色化合物色化合

藍(lán)色化合物3.米倫試劑反應(yīng)：米倫試劑蛋白質(zhì)紅色沉淀△磷鉬酸4.雙縮脲反應(yīng)(biuretreaction)蛋白質(zhì)和多肽分子中肽鍵在稀堿溶液中與硫酸銅共熱，呈現(xiàn)紫色或紅色，此反應(yīng)稱為雙縮脲反應(yīng)，雙縮脲反應(yīng)可用來檢測(cè)蛋白質(zhì)水解程度。雙縮脲反應(yīng)：Cu2+蛋白質(zhì)紫色絡(luò)合物OH-（一）蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)蛋白質(zhì)屬于生物大分子之一，分子量可自1萬至100萬之巨，其分子的直徑可達(dá)1～100nm，為膠粒范圍之內(nèi)。蛋白質(zhì)溶液是穩(wěn)定親水膠體溶液*蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素顆粒表面同種電荷水化膜二、大分子特性蛋白質(zhì)不能通過生物膜(半透膜)維持血漿和組織間液之間的膠體滲透壓。可用透析(dialysis)的方法使蛋白質(zhì)純化透析：將有小分子雜質(zhì)的蛋白質(zhì)溶液封入半透膜制成的透析袋中，侵入流動(dòng)水或緩沖液中，小分子物質(zhì)從袋內(nèi)析出而使蛋白質(zhì)純化的過程。

+++++++帶正電荷的蛋白質(zhì)－－－－－－－－帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)的蛋白質(zhì)水化膜++++++++帶正電荷的蛋白質(zhì)－－－－－－－－帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)顆粒酸堿酸堿酸堿脫水作用脫水作用脫水作用溶液中蛋白質(zhì)的聚沉（二）蛋白質(zhì)的擴(kuò)散與沉降蛋白質(zhì)分子大，擴(kuò)散速度慢沉降：通過超速離心克服布朗運(yùn)動(dòng)使蛋白質(zhì)顆粒下沉的現(xiàn)象沉降系數(shù)（S）可粗略反映蛋白質(zhì)分子大?。ㄈ┑鞍踪|(zhì)的變性、沉淀和凝固*蛋白質(zhì)的變性(denaturation)在某些物理和化學(xué)因素作用下，其特定的空間構(gòu)象被破壞，也即有序的空間結(jié)構(gòu)變成無序的空間結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性喪失。3.蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性

變性劑蛋白質(zhì)空間構(gòu)象破壞生物學(xué)活性喪失理化性質(zhì)改變加熱、酸堿、有機(jī)溶劑、尿素、鹽酸胍、去污劑易水解易沉淀蛋白質(zhì)非共價(jià)鍵和二硫鍵破壞，不涉及肽鍵造成變性的因素如加熱、乙醇等有機(jī)溶劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬離子及生物堿試劑等。

變性的本質(zhì)——破壞非共價(jià)鍵和二硫鍵，不改變蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)。應(yīng)用舉例臨床醫(yī)學(xué)上，變性因素常被應(yīng)用來消毒及滅菌。此外,防止蛋白質(zhì)變性也是有效保存蛋白質(zhì)制劑（如疫苗等）的必要條件。

若蛋白質(zhì)變性程度較輕，去除變性因素后，蛋白質(zhì)仍可恢復(fù)或部分恢復(fù)其原有的構(gòu)象和功能，稱為復(fù)性(renaturation)。天然狀態(tài)，有催化活性尿素、β-巰基乙醇去除尿素、β-巰基乙醇非折疊狀態(tài)，無活性*蛋白質(zhì)沉淀在一定條件下，蛋白疏水側(cè)鏈暴露在外，肽鏈融會(huì)相互纏繞繼而聚集，因而從溶液中析出。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)的凝固作用(proteincoagulation)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。

三、蛋白質(zhì)的分離純化鑒定技術(shù)蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)常與核酸、多糖、脂類及其它小分子物質(zhì)結(jié)合在一起，需要對(duì)其進(jìn)行分離、純化與鑒定。（一）離心原理：分子大小、密度不同→沉降速度不同分類：普通離心：3~10kr/min高速離心：10~25kr/min超速離心：＞25kr/min常用S值表示蛋白質(zhì)分子質(zhì)量相對(duì)大小（二）透析(dialysis)用透析袋（半透膜）把大分子和小分子分開的方法（三）沉淀