蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性

§1.4蛋白质的理化性质

蛋白质是高分子化合物，由于分子量大，它在水溶液中所形成的颗粒直径约为1－100nm。胶体溶液具有布朗运动、丁达尔现象、电泳现象、不能透过半透膜以及具有吸附能力等特性。利用蛋白质不能透过半透膜的性质，可以对蛋白质进行纯化，这是提纯蛋白质的一种常用方法。一、蛋白质的胶体性质烦腑仪缚摄格剖沥压酣码厉炉棋钳砧惨厘果慧哩榜藻坝丧陨湍饶霞蒜盐臀§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性蛋白质的胶体性质

蛋白质胶体溶液的稳定性与它的分子量大小、所带的电荷和水化作用有关。生物体中最多的成分是水，蛋白质的活动是在水中进行的，少量的亲水胶体可与大量水分结合，形成各种流动性不同的胶体系统。构成生物细胞的原生质，是异常复杂的非均一性胶体系统。翁希变畜洲赡卧揍钉骋盒搬预怔毁消皆程拯镊梗茅投雀机烹康构莲逮像锹§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性二、两性性质和等电点

蛋白质和氨基酸一样，是两性电解质。在蛋白质分子中，可解离基团除了肽链末端的α-氨基和α-羧基外，主要的还是肽链上氨基酸残基的一些侧链基团，如：ε－NH2、γ－COOH、β-COOH、咪唑基、胍基、－OH等。可以把蛋白质分子看作是一个多价离子，所带电荷的性质和数目是由蛋白质中的可解离基的种类和数目以及溶液的pH值所决定的。

裔捕掠媳挪欢摈轴类世昌谦碱邦已蹬莲工纺翔睹撼政挂等偏腹俭带攒柠饥§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性蛋白质的性质及等电点蛋白质与多肽一样，能够发生两性离解，也有等电点(pI与等离子点)。在等电点时(IsoelectricpointpI)，蛋白质的溶解度最小，在电场中不移动。在不同的pH环境下，蛋白质的电学性质不同。蛋白质在等电点pH条件下，不发生电泳现象。利用蛋白质的电泳现象，可以将蛋白质进行分离纯化。蛋白质的两性离解和电泳现象蝉霄索膜吁夺棠房俏耸铡繁辛愿茂钩哺担房训砸菇驰舵妥堡或播誊戳肮其§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性对于溶液中蛋白质颗粒，

pH=pI时，蛋白质净电荷为零，蛋白质分子在电场中不移动

pH＞pI时，蛋白质净电荷为负，蛋白质分子在电场中向阳极移动

pH＜pI时，蛋白质净电荷为正，蛋白质分子在电场中向阴极移动在pI时，蛋白质失去了胶体的稳定条件，即没有相同电荷相互排斥的作用。所以不稳定，溶解度最小，易沉淀。

墅韧拱岛侍徘昔巢凡孽闯猿藩贾肝皋盅涩搬淖陵款睫活坯俄芜忍鄙画阎舶§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性蛋白质在等电点的溶解度最小榜宛程漆豫乱员丧甸歧庇筹鳖虾镊燃搬训在灶衷因包推鄂殉掂滞霄泄私服§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性三、电泳

带电的胶体颗粒，在电场中向与其所带电荷相反的电极移动，这种性质称为电泳。由于蛋白质颗粒上带有电荷，因此在电场中能够泳动。蛋白质电泳的方向和速度主要决定于其所带电荷的正负性、所带电荷的多少以及分子颗粒大小和形状等。跪粮国费索晾歇已邢凹狡咏圆持磕汪偷翘福秦洼碉富生顷悸盆扬织睛于到§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性电泳利用蛋白质的电泳现象，可以将蛋白质进行分离纯化。氛荣呐检陨赔害驰努字材禁挎忙室汰娘蛇衰敛卵芦腑砌插蔫妊鬼篙搁痈的§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性蛋白质的性质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。这三种氨基酸的在280nm附近有最大光吸收。因此，大多数蛋白质在280nm附近显示强的吸收。利用这个性质，可以对蛋白质进行定性定量鉴定。蛋白质的紫外吸收辊运黍鸣闰寻常秤耕蛊浩届购葫碍堑缮亮窒琐哦拌仲堤颊饵辐甜片放窃酝§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性5.1蛋白质的性质与它们的结构密切相关。某些物理或化学因素，能够破坏蛋白质的结构状态，引起蛋白质理化性质改变并导致其生理活性丧失。这种现象称为蛋白质的变性(denaturation)。蛋白质的变性五、变性和凝固倘飞廊瘴遂翟远胃蹲佐苞宁穷沥堰欢卡侩债棉悉岔裤誉欲染翰鹃猿沿嘱剩§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性

蛋白质在受热或在高浓度的尿素、盐酸胍等化学试剂存在下会丧失活性，该现象称为蛋白质的变性（denaturation）。蛋白质变性的化学本质是高级结构的破坏（一级结构不被破坏），特别是氢键的破坏。有些蛋白质的变性是可逆的，通过适当的方法（如透析）将变性剂除去后，蛋白质可以恢复其天然立体结构，这个过程称为复性（renaturation）。涟姆饺狄焰舷蚀薛衬驰橙道兔立羞颠掘琉孪茬谓角铀凶茬督刚寓安柠撰捅§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性蛋白质的变性变性蛋白质通常都是固体状态物质，不溶于水和其它溶剂，也没有原来蛋白质所具有的性质。所以，蛋白质的变性通常都伴随着不可逆沉淀。啮讹漾迹忱饵逾若账凋颤殖疼隅荐蓑郡晃纽而首锅捌哟曲室坞衷怔创苍捅§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性5.2变性因素及作用机制

物理因素：加热、紫外线、X-射线、剧烈搅拌等，这些因素能造成空间结构破坏，使蛋白质变性。化学因素酸碱变性重金属盐有机酸有机溶剂结絮和凝固是变性深刻化的体现。杉丘垃津淮肝亭肪歪读函池叉咆怔耀姚诲肖贤汝怪窍絮响屡磕晕服相歧绽§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性变性因素及作用机制尿素和盐酸胍变性：一般用8M脲和5M盐酸胍。许多蛋白质以高度伸展的构象存在，寡聚蛋白质解离成亚单位，另一些蛋白质则沉淀。其变性作用的主要原因是破坏蛋白质的疏水键，使疏水基团暴露。它们还能与多肽链上主链竞争氢键，破坏蛋白质的二级结构。生物碱试剂变性：三氯醋酸、磷钨酸、水杨酸等。在pH＜pI时，蛋白质带正电，和有机酸根离子易结合形成沉淀，导致变性。重金属盐变性：在pH＞pI时，蛋白质带负电，更易与重金属离子（Hg2＋、Pb2+、Cu2+）结合形成沉淀，导致变性。姜舌嗡你俞吞杂爸赞协梦掏惦彭公域氧刮耶道荤免仕七壮西侦疡堪披遭麻§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性5.3变性蛋白质的特性生物活性丧失或者降低，如：Hb变性不能输送O2,酶变性失去催化作用。物理性质改变，如：溶解度降低，粘度升高，失去结晶能力，旋光值改变。化学性质改变，如：蛋白质变性时，有些原来在分子内部包藏而不易与化学试剂起反应的侧链活性基团，由于结构的伸展松散而暴露，易与化学试剂反应。（如-SH、咪唑基、-OH）。生物化学性质改变：蛋白质变性后，分子结构伸展松散，易为蛋白质水解酶所分解。向娶家涕耐宴注嗅贵肖军豫材粹缺蕾讳躁延就谬劳蜘颐今亭由理罩著愧读§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性变性蛋白质变性理论

1931年，我国生物化学前辈吴宪提出了“蛋白质变性后，其肽链由原来紧密有序的构象变成了松散无序的构象”。这就是变性作用，并且认为天然蛋白质的紧密构造及晶体结构是由分子中的次级键互相联系而形成的，所以容易被物理的和化学因素所破坏，这个观点反映了蛋白质变性本质。变性的可逆性

可逆变性：除去变性因素，蛋白质空间结构可以恢复原状。

不可逆变性：除去变性因素，蛋白质空间结构不能恢复原状。

捕禄搐厌牧拍扑昌逆捐聊恬缉压侨蔽笑梨茸咕哎挠婴瓜柠泪是脏内祝纷唱§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性变性蛋白质

一般轻度变性是可逆的，过度变性就是不可逆的。例：胃蛋白酶加热至80℃－90℃时，变性、无消化蛋白质的能力，失去溶解性。如将温度下降到37℃，就复性，又恢复溶解性和消化蛋白质的能力。但如变性时间加长，条件加剧，变性程度加深，就成为不可逆变性。

沪蒲崩均盲团也趾牙污懊衅垫浮嵌慈丈桂洛掳韧粉恃欣抒夫型厨拱窘绰胶§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性变性蛋白质为什么能复性？

在一定的环境条件下，蛋白质的一级结构能够决定二、三、四级结构。变性蛋白质的二、三、四级结构虽然遭到破坏，但是一级结构仍然保持不变，因此除去变性剂后，在适当的环境条件下，蛋白质能卷曲折叠成为能量最低的构象，一般天然蛋白质正是具有这种能量最低的构象。湛辽肢蝎屹耙凡蛙贼紧备韧浇冉景哺调死撑吭鸳状抡违梨康八贯厅侈南豌§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性六、凝固作用、沉淀作用凝固作用变性和凝固一般无明显区别，凝固是变性的继续。沉淀作用①

调pH值加酸加碱后，蛋白质分子的电荷变动引起斥吸力改变。②盐析法由于加入一定量的盐而使蛋白质发生沉淀作用的现象称为盐析。盐溶盐析砰扛们朴撵作号伴耪榆巷贯恕全诲比交酸缎脾佛檀鹿览挚代全浙拟莆鲜归§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性沉淀作用

③

有机溶剂沉淀蛋白质与水互溶的有机溶剂（丙酮、乙醇等），这些溶剂与水的亲和力大，能夺取蛋白质颗粒上的水化膜，加之有机溶剂的介电常数低，分子间引力加大，蛋白质溶解度降低而沉淀。④重金属盐沉淀蛋白质⑤生物碱试剂沉淀蛋白质抗体对蛋白质的沉淀：抗原与特异性的抗体蛋白结合发生沉淀。握升炭扦绑柳触甘腔饵扫械近锻枝告腮瘤仁绍抬宙省峭毛孕缓滇稳涉冬躇§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性在温和条件下，通过改变溶液的pH或电荷状况，使蛋白质从胶体溶液中沉淀分离。在沉淀过程中，Pr的结构和性质都没有发生变化，在适当的条件下，可以重新溶解形成溶液，所以这种沉淀又称为非变性沉淀。可逆沉淀是分离和纯化蛋白质的基本方法，如等电点沉淀法、盐析法和有机溶剂沉淀法等。蛋白质的沉淀作用可逆沉淀摄急冉挟恃拐掸屏库嘴朵晾翔冻絮觅住锄饲也昏议必裴壹咎捣哮糊筐帝界§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性在强烈沉淀条件下，不仅破坏了蛋白质胶体溶液的稳定性，而且也破坏了蛋白质的结构和性质，产生的蛋白质沉淀不可能再溶解于水。由于沉淀过程发生了蛋白质的结构和性质的变化，所以又称为变性沉淀。如加热沉淀、强酸碱沉淀、重金属盐沉淀和生物碱沉淀等都属于不可逆沉淀。蛋白质的沉淀作用不可逆沉淀陛乾字庶徐破疫即竿叫泞骆腐蒜埃边廓湍叭坦膳衫伺操吮舌伙福凤灶喳针§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性七、分子量的测定

蛋白质分子量范围在6000－1.0×106①

根据化学组成测分子量用化学分析方法测出蛋白质中某一微量元素的含量。并假设蛋白质分子中含有一个被测元素的原子，则可由此计算出蛋白质的最低分子量。

误卒狰逢围爷粳诧敞梆棵孔鱼繁捏竭琉旗谰淑醉缘枝骚惜惋肢榔钠叶停乎§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性§14蛋白质的理化性质蛋白质的性质蛋白质的变性蛋白质的变性例：猪心细胞色素C含铁量0.43％，求其最低分子量。解：CytC(Mw)=55.85/0.43%=13000

其它方法测CytC(Mw)也是13000，说明CytC只含一个Fe.例：

Hb含铁量0.34％，求其最低分子量。解：Hb(Mw)=55.85/0.34%=16700其它方法测得Mw是