(3.2.5)-1.5 蛋白质的理化性质

1.5蛋白质的理化性质目录一、蛋白质的紫外吸收特征二、蛋白质的两性解离和等电点三、蛋白质的胶体性质四、蛋白质的沉淀五、蛋白质的变性与复性六、蛋白质的颜色反应一、蛋白质的紫外吸收特征大部分蛋白质均含有带芳香环的苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。该三种氨基酸的在280nm附近有最大吸收。吸光度与其浓度呈正比关系。故可利用该性质进行蛋白质定量测定。大多数蛋白质在280nm附近有强紫外吸收苯丙氨酸酪氨酸色氨酸二、蛋白质的两性解离与等电点1、蛋白质的酸碱性蛋白质分子中，除α-氨基和α-羧基外，R侧链带有可解离成正、负离子的化学基团。蛋白质分子是两性电解质，可呈两性解离，其电离过程和带电状态取决于溶液的pH。赖氨酸精氨酸组氨酸2、蛋白质的等电点蛋白质与多肽一样，能够发生两性离解，也有等电点。蛋白质等电点：蛋白质所带净电荷为零时溶液的pH。蛋白质多肽链3、电泳在一定的条件下，蛋白质在溶液中解离成带电颗粒，在电场中可以向与其电荷相反的方向移动，这种现象称为电泳。蛋白质在电场中泳动在不同的pH环境下，蛋白质的电学性质不同。当pH=pI，处于等电点时，蛋白质净电荷为零，在电场中溶解度最小，不移动。当pH>pI，蛋白质带负电荷，在电场中向正极移动。当pH<pI，蛋白质带正电荷，在电场中向负极移动。pH>pIpH<pIpH=pI三、蛋白质的胶体性质蛋白质是生物大分子，分子量在一万～百万道尔顿之间。蛋白质颗粒大小已达到胶粒的1-100nm范围内，故具有胶体性质。胶体性质：布朗运动、丁达尔现象、电泳现象,不能透过半透膜,并具有吸附能力。蛋白质不能透过半透膜的性质，可采用透析技术用于分离纯化蛋白质。透析原理透析装置蛋白质分子表面带有水化膜和同种电荷(双电子层和水化层)，有利于蛋白质胶体系统的稳定。如去掉两个稳定因素，则蛋白质从溶液中析出而产生沉淀。蛋白质亲水胶体稳定的因素四、蛋白质的沉淀蛋白质沉淀：蛋白质分子表面的水化层或电荷被破坏时便会从溶液中析出的现象。在适当的条件下，利用各种方法，影响蛋白质的溶解性,均会使蛋白质从溶液中沉淀。蛋白质沉淀方法等电点沉淀盐析法沉淀有机溶剂沉淀重金属盐沉淀生物碱沉淀加热沉淀1、等电点沉淀利用蛋白质在等电点时溶解度最低，易析出沉淀，对蛋白质进行分离纯化的方法称为等电点沉淀法。2、盐析法沉淀盐析：在蛋白质的水溶液中加入高浓度的中性盐，使蛋白质从溶液中析出的现象。硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等中性盐可有效破坏蛋白质的水化层和中和电荷，从而使蛋白质沉淀。盐析法分离的蛋白质不变性。盐析法原理（高浓度中性盐）盐溶：在蛋白质的水溶液中加入低浓度的中性盐，使蛋白质的溶解度增大现象。一般在低盐浓度的情况下，蛋白质的溶解度随盐浓度的升高而增加，该现象称为盐溶。盐溶原理（低浓度中性盐）3、有机溶剂沉淀利用蛋白质在不同浓度的有机溶剂中的溶解度不同而使蛋白质分离的方法，称为有机溶剂沉淀法。作用机理：降低水溶液的介电常数，导致具有表面水层的蛋白质分子脱水，相互聚集，最后沉淀析出。有机溶剂沉淀法经常使用的有机溶剂是乙醇和丙酮。有机溶剂沉淀蛋白质往往引起变性。例如：酒精消毒灭菌。4、重金属盐沉淀法蛋白质可以与重金属离子如汞、铅、铜、银等离子结合成盐沉淀。其原理在于蛋白质分子有较多的负离子易与重金属离子结合成盐。重金属沉淀的蛋白质常是变性的。服用蛋白质抢救重金属盐中毒患者5、生物碱制剂及某些酸类沉淀蛋白质可与生物碱试剂（如苦味酸、钨酸、鞣酸）以及某些酸（如三氯醋酸、过氯酸、硝酸）结合成不溶性的盐沉淀。沉淀的条件当pH小于等电点，这样蛋白质带正电荷易与酸根负离子结合成盐。6、加热凝固沉淀法变性原理：加热促使蛋白质变性，有规则的肽链结构被打开呈松散状不规则的结构，分子的不对称性增加，疏水基团暴露，进而凝聚成凝胶状的蛋白块。鸡蛋加热凝固五、蛋白质的变性与复性蛋白质变性：天然蛋白质在理化因素的影响下，其特定的空间结构被破坏，从而导致理化性质和生物学活性丧失，称之为蛋白质的变性。蛋白质变性本质：次级键断裂，空间结构破坏，不改变蛋白质的一级结构。肽键未破坏，故蛋白质组成和分子量不变。1、蛋白质变性正常蛋白质蛋白质变性蛋白质变性后性质的变化

1、生物学活性丧失

2、溶解度降低，易于沉淀

3、粘度增加

4、结晶能力消失

5、易被蛋白酶水解引起蛋白质变性的因素1、物理因素高温、高压、紫外线、电离辐射、超声波等。2、化学因素强酸、强碱、有机溶剂、尿素、重金属盐等。蛋白质变性的应用酒精消毒人造肉2、蛋白质复性大多数蛋白质变性后，空间构象严重破坏，不能恢复其天然状态，称为不可逆性变性；若蛋白质变性程度较轻，去除变性因素，可恢复其天然构象和生物活性,称为蛋白质复性。

天然状态，有催化活性尿素、β-巯基乙醇

去除尿素、β-巯基乙醇非折叠状态，无活性24

核糖核酸酶的变性与复性

六、蛋白质的颜色反应1、双缩脲反应双缩脲在碱性溶液中与CuSO4作用产生紫红色络合物的反应称双缩脲反应。氨基酸无此反应，可通过540nm比色法定量测定蛋白含量。

双缩脲反应

蛋白质多肽中游离氨基酸与水合茚三酮作用时，产生蓝紫色化合物，在570nm波长下，可定量分析蛋白质。2、茚三酮反应

还原型茚三酮

蓝紫色化合物蛋白质溶液中加入米伦试剂(HgNO2、HgNO3、HNO3和HNO2的混和物)，会产生白色沉淀，加热则变为红色沉淀.此反应为酪氨酸的酚基所特有的反应，因此含有酪氨酸的蛋白质均可发生米伦反应。3、米伦反应4、考马斯亮蓝反应游离状态的考马斯亮蓝G250在酸性溶液中呈红褐色，与蛋白质结合后呈蓝色，蛋白质含量与颜色的深浅成正比，可在595nm间接测定蛋白质浓度。乙醛酸反应会产生紫色环，用于鉴定含色氨酸的反应。坂口反应会产生红色产物，用于鉴定含精氨酸的反应。酚试剂与蛋白质反应产生蓝色化合物。5、福林酚（费林/Folin—酚）反应6、其他颜色反应学习小结重点掌握蛋白质在280nm下的紫外吸收特性。重点掌握蛋白质等电点，电泳概念及蛋白质在电场中的迁移方向判定。重点掌握蛋白沉淀方法中盐析原理及应用。重点掌握蛋白质的变性，复性概念及原理。重点掌握蛋白质颜色反应中的双缩脲反应，福林酚反应、茚三酮反应、米伦反应原理及蛋白质变色特点。一般掌握蛋白质沉淀的常用方法及原理。一般掌握蛋白质的胶体性质。1.5

蛋白质的理化性质蛋白质的紫外吸收特征蛋白质酸碱性蛋白质等电