生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)甲蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)專家講座

蛋白質(zhì)沉淀和變性反應(yīng)1.1、原理蛋白質(zhì)分子在水溶液中，因?yàn)槠浔砻嫘纬闪怂瘜雍碗p電層而成為穩(wěn)定膠體顆粒，所以蛋白質(zhì)溶液為一個(gè)親水膠體溶液。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液在一定物理化學(xué)原因影響下，蛋白質(zhì)膠體顆粒穩(wěn)定條件被破壞，如失去電荷、脫水，甚至變性，則蛋白質(zhì)分子將以固態(tài)形式從溶液中析出，這個(gè)過程稱為蛋白質(zhì)沉淀反應(yīng)。依據(jù)其特點(diǎn)不一樣可分為可逆沉淀反應(yīng)和不可逆沉淀反應(yīng)兩種類型。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)甲蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)專家講座第1頁蛋白質(zhì)沉淀和變性反應(yīng)1、可逆沉淀反應(yīng)蛋白質(zhì)雖已沉淀析出，但其分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)并未發(fā)生顯著改變，假如把引發(fā)沉淀原因去除后，沉淀蛋白質(zhì)能重新溶于原來溶劑中，并保持其原有天然結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。如蛋白質(zhì)鹽析作用和等電點(diǎn)沉淀作用及在低溫下，乙醇、丙酮短時(shí)間內(nèi)對蛋白質(zhì)沉淀作用。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)甲蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)專家講座第2頁蛋白質(zhì)沉淀和變性反應(yīng)蛋白質(zhì)鹽析作用原理用大量中性鹽使蛋白質(zhì)從溶液中沉淀析出過程稱為蛋白質(zhì)鹽析作用。蛋白質(zhì)是親水膠體，蛋白質(zhì)溶液在高濃度中性鹽影響下，蛋白質(zhì)分子被中性鹽脫去水化層，同時(shí)所帶電荷被中和，結(jié)果蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定性遭到破壞而沉淀析出。析出蛋白質(zhì)仍保持其天然性質(zhì)，當(dāng)降低鹽濃度時(shí)，還能溶解，即蛋白質(zhì)鹽析作用是可逆過程。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)甲蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)專家講座第3頁蛋白質(zhì)沉淀和變性反應(yīng)沉淀不一樣蛋白質(zhì)所需中性鹽濃度不一樣；沉淀相同蛋白質(zhì)，因所用中性鹽不一樣所需鹽濃度也不一樣。所以在不一樣條件下，用不一樣濃度鹽類可將各種蛋白質(zhì)從混合溶液中分別沉淀析出，該法稱為蛋白質(zhì)分級鹽析，在提純蛋白質(zhì)時(shí)常被應(yīng)用。2、不可逆沉淀反應(yīng)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)甲蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)專家講座第4頁蛋白質(zhì)沉淀和變性反應(yīng)蛋白質(zhì)分子發(fā)生沉淀時(shí)，其分子內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，蛋白質(zhì)分子由規(guī)則性結(jié)構(gòu)變?yōu)闊o秩序伸展肽鏈，使原來天然性質(zhì)喪失，即蛋白質(zhì)已發(fā)生了變性，這種因?yàn)榈鞍踪|(zhì)變性而產(chǎn)生沉淀不能再溶解于原來溶劑中。如重金屬鹽、植物堿試劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑等化學(xué)原因引發(fā)蛋白質(zhì)沉淀作用，以及加熱、振蕩、超聲波、紫外線、X-射線等物理原因所引發(fā)蛋白質(zhì)沉淀作用。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)甲蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)專家講座第5頁蛋白質(zhì)沉淀和變性反應(yīng)天然蛋白質(zhì)變性后，變性蛋白質(zhì)分子相互凝聚或相互穿插纏繞在一起形成緊密固體團(tuán)塊現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)凝固。幾乎全部蛋白質(zhì)都會因加熱變性而凝固，變成不可逆不溶狀態(tài)。⑴、重金屬鹽沉淀蛋白質(zhì)原理生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)甲蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)專家講座第6頁蛋白質(zhì)沉淀和變性反應(yīng)蛋白質(zhì)在水溶液中為酸堿兩性電解質(zhì)，在堿性溶液中（對蛋白質(zhì)等電點(diǎn)而言），蛋白質(zhì)分子帶負(fù)電荷，可與帶正電荷金屬離子結(jié)合成蛋白質(zhì)鹽，當(dāng)加入汞、鉛、銅、銀等重金屬鹽時(shí)，蛋白質(zhì)則形成不溶性鹽類而沉淀析出，這種沉淀不再溶解于水中，說明它已發(fā)生了變性。應(yīng)注意，當(dāng)用乙酸鉛或硫酸銅沉淀蛋白質(zhì)時(shí)，試劑不可加過量，不然可使沉淀出蛋白質(zhì)重新溶解。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)甲蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)專家講座第7頁蛋白質(zhì)沉淀和變性反應(yīng)⑵、無機(jī)酸沉淀蛋白質(zhì)濃無機(jī)酸（除磷酸外）都能使蛋白質(zhì)發(fā)生不可逆沉淀反應(yīng)。這種沉淀作用可能是蛋白質(zhì)顆粒脫水結(jié)果。但過量無機(jī)酸（硝酸除外）可使沉淀出蛋白質(zhì)重新溶解。⑶、有機(jī)酸沉淀蛋白質(zhì)在酸性溶液中（對蛋白質(zhì)等電點(diǎn)而言），蛋白質(zhì)分子帶正電荷，可與帶負(fù)電荷酸根結(jié)合，生成不容性蛋白質(zhì)鹽復(fù)合物而沉淀。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)甲蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)專家講座第8頁蛋白質(zhì)沉淀和變性反應(yīng)三氯乙酸和磺基水楊酸是沉淀蛋白質(zhì)最有效兩種有機(jī)酸。⑷、有機(jī)溶劑沉淀蛋白質(zhì)乙醇、丙酮都是脫水劑，能破壞蛋白質(zhì)膠體顆粒水化層，而使蛋白質(zhì)沉淀。低溫時(shí)，用乙醇（或丙酮）短時(shí)間對蛋白質(zhì)作用，蛋白質(zhì)雖沉淀但仍保持其原有生物活性，如將乙醇或丙酮除去后，沉淀仍可溶解。但如用乙醇進(jìn)行較長時(shí)間脫水則可使蛋白質(zhì)變性沉淀。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)甲蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)專家講座第9頁蛋白質(zhì)沉淀和變性反應(yīng)⑸、加熱沉淀蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)可因加熱變性沉淀而凝固，鹽濃度和氫離子濃度對蛋白質(zhì)加熱凝固有主要影響。少許鹽類能促進(jìn)蛋白質(zhì)加熱凝固；當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)處于等電點(diǎn)時(shí)，加熱凝固最完全、最快速；在酸性或堿性溶液中，蛋白質(zhì)分子帶有正電荷或負(fù)電荷，雖加熱蛋白質(zhì)也不會凝固；但如同時(shí)有足量中性鹽存在，則蛋白質(zhì)可因加熱而凝固。生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)甲蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)專家講座第10頁蛋白質(zhì)沉淀和變性反應(yīng)1.2、材料與試劑1、試驗(yàn)材料雞蛋或鴨蛋2、試劑試劑配制及注意