蛋白质的结构与功能

1、第二章第二章 蛋白质与核酸的化学蛋白质与核酸的化学 第三节第三节 蛋白质的理化性质和分类蛋白质的理化性质和分类复习与回忆 1.写出氨基酸的结构通式。 2.什么是蛋白质的一级结构，其主键是什么化学键？ 3.蛋白质的二级结构包括那些结构？其主要维持力是什么？ 4.维持蛋白质三级结构和四级结构的主要化学键是什么？一、蛋白质的理化性质一、蛋白质的理化性质 （一）两性电离和等电点（一）两性电离和等电点 1.两性电离两性电离 蛋白质分子两端有可以的游离氨基和羧基，另外侧链中还有一些解离基，这些基团可以进行酸性或碱性电离，使蛋白质分子呈现两性电离的性质。图图2-11 蛋白质的解离状态蛋白质的解离状态 人体血

2、浆蛋白质大多数pi接近ph5.0。 血浆ph=7.4。 故一般情况下，人体血浆蛋白质以阴离子的形式存在。3. 电泳：电泳：带电粒子在电场中向相反电极移动的现象带电粒子在电场中向相反电极移动的现象 电泳的方向与粒子所带电荷的正负有关 电泳的速度有粒子电荷的多少、分子大小等多种因素有关。 常用的电泳方法有：醋酸纤维薄膜电泳、凝胶电泳、免疫电泳等。血浆蛋白电泳分析血浆蛋白电泳分析（二）亲水胶体性质（二）亲水胶体性质 蛋白质分子量大，直径已达到胶粒1100nm范围，具有胶体溶液的一般性质。 疏水基团位于分子的内部，亲水基团位于分子的表面。 亲水基团与水分子相互作用，表面形成一层水化膜。 蛋白质表面的水

3、化膜和同种电荷是使蛋白质水溶液稳定的两个因素。 去除这两个稳定因素，蛋白质极易从溶液中沉淀析出。 透析：透析： 蛋白质分子粘度大，扩散速度慢，不易透过半蛋白质分子粘度大，扩散速度慢，不易透过半透膜，我们可以利用蛋白质的这一性质来分离提纯透膜，我们可以利用蛋白质的这一性质来分离提纯蛋白质，这种方法称为透析。蛋白质，这种方法称为透析。（三）蛋白质的沉淀（三）蛋白质的沉淀蛋白质沉淀：蛋白质沉淀： 蛋白质分子凝聚从溶液中析出的现象蛋白质分子凝聚从溶液中析出的现象原理：原理： 破坏颗粒表面的同种电荷和水化膜破坏颗粒表面的同种电荷和水化膜图2- 12 蛋白质胶体颗粒的沉淀1. 1. 盐析盐析在蛋白质溶液中

4、加入大量的中性盐，破坏蛋在蛋白质溶液中加入大量的中性盐，破坏蛋白质的白质的水化膜水化膜并中和并中和电荷电荷而使其沉淀而使其沉淀 盐析沉淀的蛋白质仍保持蛋白质的活性盐析沉淀的蛋白质仍保持蛋白质的活性 phph值多少时效果最好？为什么？值多少时效果最好？为什么？2.有机溶剂沉淀法有机溶剂沉淀法 有机溶剂如酒精、甲醇、丙酮等，能破坏蛋白质有机溶剂如酒精、甲醇、丙酮等，能破坏蛋白质颗粒的水化膜，在等电点时使蛋白质沉淀。颗粒的水化膜，在等电点时使蛋白质沉淀。 在常温下，有机溶剂沉淀蛋白质往往引起变性，在常温下，有机溶剂沉淀蛋白质往往引起变性，例如酒精消毒灭菌就是如此。例如酒精消毒灭菌就是如此。 在低温条

5、件下（在低温条件下（04），变性进行较缓慢，可），变性进行较缓慢，可用于分离制备各种血浆蛋白质。用于分离制备各种血浆蛋白质。酒精消毒灭菌酒精消毒灭菌 95%的酒精能将细菌表面包膜的蛋白质迅速凝固，并形成一层保护膜，阻止酒精进入细菌体内，因而不能将细菌彻底杀死。如果酒精浓度低于70%，虽可进入细菌体内，但不能将其体内的蛋白质凝固，同样也不能将细菌彻底杀死。只有70%-75%的酒精即能顺利地进入到细菌体内，又能有效地将细菌体内的蛋白质凝固，因而可彻底杀死细菌 3. 某些酸类沉淀法某些酸类沉淀法 蛋白质正离子可与某些酸蛋白质正离子可与某些酸( (如三氯醋酸、过氯酸等如三氯醋酸、过氯酸等) )结合成不

6、溶性的盐沉淀。结合成不溶性的盐沉淀。 phph值值pipi值，蛋白质带正电荷。值，蛋白质带正电荷。 临床上可用酸类检查尿蛋白。临床上可用酸类检查尿蛋白。4.4.重金属盐沉淀法重金属盐沉淀法 cu+、hg2+ 、pb4+ 、ag+等、 蛋白质在碱性溶液（ph大于等电点）中带负电，易与带正电的重金属离子如汞、铅、铜、银等结合成盐沉淀。 抢救重金属盐中毒，口服牛奶，蛋清等，形成不溶性的蛋白质盐，排除体外。 重金属沉淀的蛋白质常是变性的（四）蛋白质的变性（四）蛋白质的变性 1.蛋白质的变性：蛋白质的变性： 在某些物理或化学因素作用下，维持蛋白在某些物理或化学因素作用下，维持蛋白质空间结构的质空间结构的

7、次级键次级键断裂，空间结构发生改变或断裂，空间结构发生改变或破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性丧失破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性丧失的现象。的现象。 2.变性蛋白质的特点变性蛋白质的特点 溶解度降低、易沉淀析出、易被酶解溶解度降低、易沉淀析出、易被酶解消化、生物活性丧失消化、生物活性丧失 3.应用应用 临床上消毒、灭菌（高热灭菌、临床上消毒、灭菌（高热灭菌、酒精消毒酒精消毒） 尿蛋白检查尿蛋白检查 生物制剂（如疫苗）制备和保存。生物制剂（如疫苗）制备和保存。 （五）蛋白质的紫外吸收性质（五）蛋白质的紫外吸收性质 由于蛋白质分子由于蛋白质分子中的酪氨酸、苯丙氨中的酪氨酸、苯丙氨酸和色

8、氨酸残基含有酸和色氨酸残基含有共轭双键，使蛋白质共轭双键，使蛋白质在在280nm280nm有特征性的有特征性的紫外吸收峰。紫外吸收峰。（六）蛋白质的呈色反应（六）蛋白质的呈色反应例如与茚三酮反应产生蓝色、与双缩脲试例如与茚三酮反应产生蓝色、与双缩脲试剂反应呈紫色、与酚试剂反应显蓝色等。剂反应呈紫色、与酚试剂反应显蓝色等。二、蛋白质的分类二、蛋白质的分类 1.球状蛋白质球状蛋白质 外形近似球状，如血红蛋白、酶、免疫球蛋白外形近似球状，如血红蛋白、酶、免疫球蛋白 2.纤维状蛋白质纤维状蛋白质 长短轴之比大于长短轴之比大于10，角蛋白、胶原蛋白、弹性，角蛋白、胶原蛋白、弹性蛋白等。蛋白等。( (一一

9、) )按分子形状分类按分子形状分类二、按组成分类二、按组成分类1.1.单纯蛋白质单纯蛋白质 水解产物只有氨基酸，不含其他化合物。水解产物只有氨基酸，不含其他化合物。分类：分为白蛋白、球蛋白、谷蛋白、分类：分为白蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶谷蛋白、醇溶谷蛋白、组蛋白组蛋白、鱼精蛋白和硬蛋、鱼精蛋白和硬蛋白等七类。白等七类。组蛋白组蛋白2.2.结合蛋白质结合蛋白质 含有辅组成分，非蛋白部分称为辅基。含有辅组成分，非蛋白部分称为辅基。蛋白质蛋白质+ +辅基辅基活性活性分类：分类： 核蛋白核蛋白( (含核酸含核酸) )、糖蛋白、糖蛋白( (含多糖含多糖) )、脂蛋白、脂蛋白( (含脂类含脂类) )、磷蛋白、磷蛋白( (含磷酸含磷酸) )、金属蛋白、金属蛋白( (含含金属金属) )及色蛋白及色蛋白( (含色素含色素) ) 练习题一、以下说法是否正确？为什么？一、以下说法是否正确？为什么？1.1.蛋白质是由蛋白质是由2020种氨基酸组成的，因此所有种氨基酸组成的，因此所有蛋白质的分子量都一样。（蛋白质的分子量都一样。（ ）2.2.氨基酸是生物体内唯一含有氮元素的物质。氨基酸是生物体内唯一