蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能_第1頁
蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能_第2頁
蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能_第3頁
蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能_第4頁
蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能_第5頁
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文檔簡介

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能第一章StructureandFunctionofProtein當前1頁,總共90頁。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。Introduction當前2頁,總共90頁。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);細胞的各個部分都含有蛋白質(zhì)。含量高:蛋白質(zhì)是細胞內(nèi)最豐富的有機分子,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80%。三聚氰胺當前3頁,總共90頁。1)作為生物催化劑(酶)2)代謝調(diào)節(jié)作用(凝血因子等)3)免疫保護作用(抗體)4)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運和存儲(激素)5)運動與支持作用(膠原)6)參與細胞間信息傳遞(轉(zhuǎn)錄因子)2.蛋白質(zhì)具有重要的生物學(xué)功能3.氧化供能

酶的作用下氧化生成ATP當前4頁,總共90頁。蛋白質(zhì)的分子組成

TheMolecularComponentofProtein第一節(jié)當前5頁,總共90頁。組成蛋白質(zhì)的元素主要有C、H、O、N和S。

有些蛋白質(zhì)含有少量磷或金屬元素鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬,個別蛋白質(zhì)還含有碘。酪蛋白(含P0.08%),血紅蛋白(Fe),血藍蛋白(Cu),鋅指蛋白、唾液蛋白(Zn),精氨酸酶(Mn)。當前6頁,總共90頁。各種蛋白質(zhì)的含氮量很接近,平均為16%。由于體內(nèi)的含氮物質(zhì)以蛋白質(zhì)為主,因此,只要測定生物樣品中的含氮量,就可以根據(jù)以下公式推算出蛋白質(zhì)的大致含量: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)元素組成的特點當前7頁,總共90頁。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(編碼氨基酸),且均屬L-氨基酸(甘氨酸除外)。當前8頁,總共90頁。H甘氨酸CH3丙氨酸L-氨基酸的通式R當前9頁,總共90頁。非極性疏水性氨基酸極性中性氨基酸酸性氨基酸堿性氨基酸(一)氨基酸的分類*20種氨基酸的英文名稱、縮寫符號及分類如下:當前10頁,總共90頁。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目錄當前11頁,總共90頁。非極性疏水性氨基酸的特點:這類氨基酸在水中的溶解度小,當R基趨于增大時,其疏水作用也增強。疏水作用強的氨基酸常處于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部,或在生物膜的疏水環(huán)境之中。當前12頁,總共90頁。色氨酸

tryptophanTryW

5.89絲氨酸

serineSerS

5.68酪氨酸

tyrosineTryY

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.極性中性氨基酸目錄當前13頁,總共90頁。極性中性氨基酸的特點:

R基團上有-OH、-SH或酰胺基等極性基團,在中性水溶液中不解離,但有親水性,易溶于水。當前14頁,總共90頁。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.堿性氨基酸目錄當前15頁,總共90頁。幾種特殊氨基酸脯氨酸(亞氨基酸)當前16頁,總共90頁。

半胱氨酸+胱氨酸二硫鍵-HH當前17頁,總共90頁。非蛋白質(zhì)氨基酸

特點:不參與蛋白質(zhì)的合成,出現(xiàn)在代謝過程中。如γ-氨基丁酸、鳥氨酸、瓜氨酸等。當前18頁,總共90頁。(二)氨基酸的理化性質(zhì)1.兩性解離及等電點氨基酸是兩性電解質(zhì),其解離程度取決于所處溶液的酸堿度。等電點(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及程度相等,成為兼性離子,呈電中性。此時溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點。當前19頁,總共90頁。

pH=pI+OH-pH>pI+H++OH-+H+pH<pI氨基酸的兼性離子陽離子陰離子pI=2(pK1+pK2)1當前20頁,總共90頁。2.紫外吸收色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在275~280nm附近。大多數(shù)蛋白質(zhì)含有這兩種氨基酸殘基,所以測定蛋白質(zhì)溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白質(zhì)含量的快速簡便的方法。芳香族氨基酸的紫外吸收當前21頁,總共90頁。3.茚三酮反應(yīng)氨基酸與茚三酮水合物共熱,茚三酮被還原,還原產(chǎn)物與氨基酸加熱分解產(chǎn)生的氨結(jié)合,再與另一分子茚三酮縮合生成藍紫色化合物,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。當前22頁,總共90頁。二、肽鍵與肽*肽鍵(peptidebond)是由一個氨基酸的-羧基與另一個氨基酸的-氨基脫水縮合而形成的酰胺鍵。(一)肽鍵和肽(peptide)的結(jié)構(gòu)當前23頁,總共90頁。+-HOH甘氨酰甘氨酸肽鍵肽鏈中的氨基酸分子因為脫水縮合而基團不全,被稱為氨基酸殘基(residue)。當前24頁,總共90頁。*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為脫水縮合而基團不全,被稱為氨基酸殘基(residue)。*由十個以內(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)。當前25頁,總共90頁。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書寫時從N端在左,C端在右,氨基酸順序編號從N端開始。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)。主鏈結(jié)構(gòu)……N-Cα-C-N-C

α-C…….連接于Cα上的各種殘基統(tǒng)稱為側(cè)鏈。當前26頁,總共90頁。N末端C末端牛核糖核酸酶當前27頁,總共90頁。(二)幾種生物活性肽(神經(jīng)傳導(dǎo)、代謝調(diào)節(jié))

1.谷胱甘肽(glutathione,GSH)當前28頁,總共90頁。GSH過氧化物酶H2O22GSH2H2OGSSG

GSH還原酶NADPH+H+NADP+

GSH的巰基具有還原性,是體內(nèi)重要的還原劑,保護蛋白質(zhì)或酶分子中巰基免遭氧化,使蛋白質(zhì)或酶處于活性狀態(tài)。

GSH的巰基還有嗜核特性,能與外源的嗜電子毒物如致癌劑或藥物等結(jié)合,從而阻斷這些化合物與DNA、RNA或蛋白質(zhì)結(jié)合,以保護機體免遭毒物損害。(氧化型GSH)當前29頁,總共90頁。

體內(nèi)許多激素屬寡肽或多肽神經(jīng)肽(neuropeptide)如腦啡肽(5肽)、β-內(nèi)啡肽(31肽)、強啡肽(17肽)、孤啡肽(17肽)、P物質(zhì)(10肽)、神經(jīng)肽Y等2.多肽類激素及神經(jīng)肽催產(chǎn)素(9肽)加壓素(9肽)促腎上腺皮質(zhì)激素(39)促甲狀腺素釋放激素(3)當前30頁,總共90頁。3.其他有些抗生素也屬于肽類或肽的衍生物,例如短桿菌肽S(gramicidinS)、多粘菌素E(polymyxinE)和放線菌素D(actinomycinD)等。某些蕈產(chǎn)生(mushrooms)的劇毒毒素也是肽類化合物,例如α-鵝膏蕈堿(α-amanitin),它能與真核生物的RNA聚合酶II牢固結(jié)合而抑制酶的活性。當前31頁,總共90頁。三、蛋白質(zhì)的分類*根據(jù)蛋白質(zhì)組成成分單純蛋白質(zhì)(核糖核酸酶、清蛋白、球蛋白、肌動蛋白)結(jié)合蛋白質(zhì)=蛋白質(zhì)部分+非蛋白質(zhì)部分單純蛋白質(zhì)又根據(jù)理化性質(zhì)及來源分為清蛋白(白蛋白)、球蛋白、谷蛋白、醇溶谷蛋白、精蛋白、組蛋白、硬蛋白。結(jié)合蛋白質(zhì)的輔基有:色素化合物、寡糖、脂類、磷酸、金屬離子、核酸。結(jié)合蛋白按其輔基的不同又分為核蛋白、脂蛋白、糖蛋白、磷蛋白、金屬蛋白、色蛋白。類當前32頁,總共90頁。*根據(jù)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和溶解度分為:纖維狀蛋白(如膠原蛋白、彈性蛋白等,主要作為細胞堅實的支架或連接各細胞、組織或器官。)球狀蛋白(大多具有生理活性,如酶、轉(zhuǎn)運蛋白、蛋白類激素、免疫球蛋白及補體等)膜蛋白(如酶、7次跨膜的G蛋白偶聯(lián)受體、離子通道受體、激素受體等,是膜功能的主要體現(xiàn)者。根據(jù)膜蛋白與脂分子的結(jié)合方式分為整合蛋白、外周蛋白和膜錨定蛋白。)*根據(jù)蛋白質(zhì)的功能分為:活性蛋白(多為球狀蛋白,有識別功能。)非活性蛋白(其保護和支持作用的纖維狀蛋白)當前33頁,總共90頁。蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)

TheMolecularStructureofProtein

第二節(jié)當前34頁,總共90頁。蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)包括

一級結(jié)構(gòu)(primarystructure)二級結(jié)構(gòu)(secondarystructure)三級結(jié)構(gòu)(tertiarystructure)四級結(jié)構(gòu)(quaternarystructure)高級結(jié)構(gòu)(空間構(gòu)象)當前35頁,總共90頁。定義蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)指多肽鏈中氨基酸的排列順序。這種順序由基因的堿基序列所決定。一、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)主要的化學(xué)鍵肽鍵,有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵。當前36頁,總共90頁。一級結(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)。目錄多肽鏈一級結(jié)構(gòu)測定的基本原則:Edman降解法;逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)當前37頁,總共90頁。二、蛋白質(zhì)的二級結(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

當前38頁,總共90頁。(一)肽單元參與肽鍵的6個原子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個原子構(gòu)成了所謂的肽單元(peptideunit)

。當前39頁,總共90頁。蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的主要形式

-螺旋(-helix)

-折疊(-pleatedsheet)

-轉(zhuǎn)角(-turn)無規(guī)卷曲(randomcoil)

當前40頁,總共90頁。(二)-螺旋目錄右手螺旋

當前41頁,總共90頁。(三)-折疊相鄰兩個肽單元折疊成110o角,兩個氨基酸殘基占據(jù)0.7nm的長度,形成一個重復(fù)單元。當前42頁,總共90頁。(四)-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲-轉(zhuǎn)角:肽段出現(xiàn)180回折時的結(jié)構(gòu)。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)。

第二個氨基酸殘基常為脯氨酸。當前43頁,總共90頁。(五)模體在許多蛋白質(zhì)分子中,可發(fā)現(xiàn)二個或三個具有二級結(jié)構(gòu)的肽段,在空間上相互接近,形成一個特殊的空間構(gòu)象,被稱為模體或模序(motif),也有人稱其為超二級結(jié)構(gòu)(super-secondarystructure)。當前44頁,總共90頁。鈣結(jié)合蛋白中結(jié)合鈣離子的模體鋅指結(jié)構(gòu)1個α-螺旋和2個反向平行的β-折疊當前45頁,總共90頁。(六)氨基酸殘基的側(cè)鏈對二級結(jié)構(gòu)形成的影響蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)是以一級結(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,它就會出現(xiàn)相應(yīng)的二級結(jié)構(gòu)。當前46頁,總共90頁。三、蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)疏水鍵、離子鍵、氫鍵和VanderWaals力和二硫鍵等。主要的化學(xué)鍵整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。(一)定義當前47頁,總共90頁。目錄當前48頁,總共90頁。肌紅蛋白(Mb)N端

C端一種負責運輸氧的蛋白。由153個氨基酸殘基形成一條肽鏈和一個血紅素輔基構(gòu)成。當前49頁,總共90頁。纖連蛋白分子的結(jié)構(gòu)域每個結(jié)構(gòu)域執(zhí)行與不同物質(zhì)結(jié)合的功能。

(二)結(jié)構(gòu)域大分子蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)??煞指畛梢粋€或數(shù)個球狀或纖維狀的區(qū)域,折疊得較為緊密,各行使其功能,稱為結(jié)構(gòu)域(domain)。結(jié)構(gòu)域之間的無軌卷曲肽段稱為鉸鏈區(qū)。當前50頁,總共90頁。(三)分子伴侶分子伴侶(chaperon)通過提供一個保護環(huán)境從而加速蛋白質(zhì)折疊成天然構(gòu)象或形成四級結(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)進行可防止錯誤的聚集發(fā)生,使肽鏈正確折疊。*分子伴侶也可與錯誤聚集的肽段結(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。當前51頁,總共90頁。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結(jié)構(gòu),稱為蛋白質(zhì)的亞基(subunit),以α、β、γ等命名。當前52頁,總共90頁。血紅蛋白的四級結(jié)構(gòu)

2個α亞基和2個β亞基構(gòu)成,每個亞基結(jié)合一個血紅素。具有運輸O2和CO2的功能。當前53頁,總共90頁。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系TheRelationofStructureandFunctionofProtein第三節(jié)當前54頁,總共90頁。(一)一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎(chǔ)一、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系牛核糖核酸酶的一級結(jié)構(gòu)二硫鍵當前55頁,總共90頁。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),無活性當前56頁,總共90頁。(二)一級結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系例:鐮刀形紅細胞貧血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)

這種由蛋白質(zhì)分子發(fā)生變異所導(dǎo)致的疾病,稱為“分子病”,為基因突變所致。*一級結(jié)構(gòu)相似的多肽或蛋白質(zhì)具有相似的空間構(gòu)象及功能。

如胰島素,不同動物來源的胰島素,與空間相關(guān)的關(guān)鍵氨基酸是相同的。*一級結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵部位氨基酸殘基的改變會引起蛋白質(zhì)功能的異常。親水疏水血紅蛋白當前57頁,總共90頁。1)變性-蛋白質(zhì)功能喪失*變性——在某些物理或化學(xué)因素作用下,蛋白質(zhì)特定的空間構(gòu)象被破壞,從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。*蛋白質(zhì)變性的因素有:化學(xué)因素(酸、堿、有機溶劑、尿素、表面活性劑、生物堿試劑以及重金屬離子)、物理因素(加熱、紫外線、X射線、超聲波、高壓、劇烈振蕩)*蛋白質(zhì)的變性具有一定程度的可逆性。二、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與生物學(xué)功能

當前58頁,總共90頁。變性的本質(zhì)——破壞非共價鍵和二硫鍵,不改變蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。當前59頁,總共90頁。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)。當前60頁,總共90頁。2)變構(gòu)——蛋白質(zhì)活性調(diào)節(jié)方式*變構(gòu)——一個蛋白質(zhì)與其配體結(jié)合后,蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,使它適合于功能的需要,這一類變化稱為變構(gòu)效應(yīng)或別構(gòu)效應(yīng)。別構(gòu)蛋白別構(gòu)劑*別構(gòu)劑有:H+、CO2、O2、ATP、AMP等。當前61頁,總共90頁。肌紅蛋白與血紅蛋白的結(jié)構(gòu)目錄MbHb當前62頁,總共90頁。Hb與Mb一樣能可逆地與O2結(jié)合,Hb與O2結(jié)合后稱為HbO2。氧合Hb占總Hb的百分數(shù)(稱百分飽和度)隨O2濃度變化而改變。血紅蛋白的構(gòu)象變化與結(jié)合氧血紅蛋白的別構(gòu)效應(yīng)當前63頁,總共90頁。肌紅蛋白(Mb)和血紅蛋白(Hb)的氧解離曲線當前64頁,總共90頁。*協(xié)同效應(yīng)(cooperativity)一個寡聚體蛋白質(zhì)的一個亞基與其配體結(jié)合后,能影響此寡聚體中另一個亞基與配體結(jié)合能力的現(xiàn)象,稱為協(xié)同效應(yīng)。如果是促進作用則稱為正協(xié)同效應(yīng)(positivecooperativity)如果是抑制作用則稱為負協(xié)同效應(yīng)

(negativecooperativity)當前65頁,總共90頁。T態(tài)的與氧的結(jié)合力小R態(tài)當前66頁,總共90頁。O2血紅素與氧結(jié)合后,鐵原子半徑小于孔半徑,就能進入卟啉環(huán)的小孔中,繼而引起肽鏈位置的變動。當前67頁,總共90頁。3)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)生錯誤,盡管其一級結(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,嚴重時可導(dǎo)致疾病發(fā)生。當前68頁,總共90頁。蛋白質(zhì)構(gòu)象改變導(dǎo)致疾病的機理:有些蛋白質(zhì)錯誤折疊后相互聚集,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。當前69頁,總共90頁。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-折疊正常瘋牛病當前70頁,總共90頁。第四節(jié)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)與分離純化ThePhysicalandChemicalCharactersandSeparationandPurificationofProtein當前71頁,總共90頁。(一)蛋白質(zhì)的兩性電離一、理化性質(zhì)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,在一定的溶液pH條件下都可解離成帶負電荷或正電荷的基團。*蛋白質(zhì)的等電點(isoelectricpoint,pI)當?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pH時,蛋白質(zhì)解離成正、負離子的趨勢相等,即成為兼性離子,凈電荷為零,此時溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點。當前72頁,總共90頁。(二)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Da之巨,其分子的直徑可達1~100nm,為膠粒范圍之內(nèi)。受水的影響,蛋白質(zhì)疏水性的R基團多位于分子內(nèi)部,顆粒表面大多為親水基團,可吸引水分子,使顆粒表面形成一層水化膜,從而阻斷蛋白質(zhì)顆粒的相互聚集。蛋白質(zhì)分子表面的可解離基團的解離,使其在溶液中帶有一定量的同種電荷,分子間相互排斥,不能相互聚集而沉淀析出。*蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素水化膜顆粒表面電荷當前73頁,總共90頁。+++++++帶正電荷的蛋白質(zhì)--------帶負電荷的蛋白質(zhì)在等電點的蛋白質(zhì)水化膜++++++++帶正電荷的蛋白質(zhì)--------帶負電荷的蛋白質(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)的聚沉當前74頁,總共90頁。*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,有時蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀,但并不變性。常用的沉淀劑有:中性鹽、有機溶劑、重金屬鹽及生物堿試劑等。沉淀蛋白質(zhì)的方法有:鹽析、有機溶劑沉淀、重金屬鹽沉淀、生物堿試劑沉淀等。(三)蛋白質(zhì)的沉淀和凝固當前75頁,總共90頁。*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固的凝塊,此凝塊不易再溶于強酸和強堿中。

不可逆當前76頁,總共90頁。(四)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)定量測定。當前77頁,總共90頁。(五)蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)2.茚三酮反應(yīng)(ninhydrinreaction)在pH5-7的溶液中,蛋白質(zhì)分子中游離的α-氨基可與茚三酮反應(yīng)。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)。

Folin-酚試劑反應(yīng)蛋白質(zhì)中含帶有酚羥基的酪氨酸殘基,在堿性條件下,能與酚試劑(磷鉬酸與磷鎢酸的混合物)反應(yīng)生成藍色化合物(鉬藍)。當前78頁,總共90頁。3.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)可用來檢測蛋白質(zhì)水解程度。當前79頁,總共90頁。二、蛋白質(zhì)的分離和純化(一)透析及超濾法*透析(dialysis)利用透析袋把大分子蛋白質(zhì)與小分子化合物分開的方法。*超濾法

應(yīng)用正壓或離心力使蛋白質(zhì)溶液透過有一定截留分子量的超濾膜,達到分

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