中国药科大学生物化学课件—07蛋白质的性质

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1、（一）、蛋白质的分子量和形状蛋白质是分子量很大的生物分子。对任一种给定的蛋白质来说，它的所有分子在氨基酸的组成和顺序以及肽链的长度方面都应该是相同的，即所谓均一的蛋白质。七、蛋白质的重要性质蛋白质分子量的变化范围很大，从大约6000到1000000道尔顿（Da）或更大。某些蛋白质是由两个或更多个蛋白质亚基(多肽链)通过非共价结合而成的，称寡聚蛋白质。有些寡聚蛋白质的分子量可高达数百万甚至数千万。（TMV：4x107）蛋白质与多肽一样，能够发生两性离解，也有等电点。当溶液在某一定PH值的环境中，使蛋白质所带的正电荷与负电荷恰好相等，也即总静电

2、荷为零，在电场中蛋白质分子既不向阳极移动也不向阴极移动，这时溶液的PH值称为该蛋白质的等电点（PI）在等电点时(IsoelectricpointpI)，蛋白质的溶解度最小，在电场中不移动。（二）、蛋白质的两性解离及等电点（二）、蛋白质的两性解离及等电点在不同的pH环境下，蛋白质的电学性质不同。在外液pH低于等电点的溶液中，蛋白质分子带正电荷，在电场中向负极移动；在外液pH高于等电点的溶液中，蛋白质分子带负电荷，在电场中向正极移动。这种现象称为蛋白质电泳—(Electrophoresis)带电质点在电场中移动的现象。蛋白质的两性解离及等电点电

3、泳：带电荷的蛋白质分子在电场中向电荷相反的电极移动，称为蛋白质电泳。电泳的方向决定于电荷的性质：+→阴，-→阳。电泳速度决定于：1）、所带电荷的多少，2）、质点颗粒大小和形状。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。呈现相当的稳定性必须具备几个条件：（1）、质点大小约在1～100毫微米之间。（2）、质点带有相同的电荷。（3）、质点与溶剂（例如水）分子结合形成溶剂化层（如水化层）。（三）蛋白质的胶体性质由于蛋白质的分子量很大（1-100nm），它在水中能够形成胶体溶液。蛋白质溶液具有胶体溶液的

4、典型性质，如丁达尔现象、布郎运动等。由于胶体溶液中的蛋白质不能通过半透膜，因此可以应用透析法将非蛋白的小分子杂质除去。透析法：以半透膜提纯蛋白质的方法叫透析法半透膜：只允许溶剂小分子通过，而溶质大分子不能通过，如羊皮纸、火棉胶、玻璃纸等（三）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。改变溶液的条件，将影响蛋白质的溶解性质在适当的条件下，蛋白质能够从溶液中沉淀出来。定义：蛋白质在溶液中靠水膜和电荷保持其稳定性，水膜和电荷一旦除去，蛋白质溶液的稳定性就被破坏，蛋白质就会从溶液中沉淀下来，此现象即为蛋白质的

5、沉淀作用。（四）蛋白质的沉淀作用在温和条件下，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，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。可逆沉淀（四）蛋白质的沉淀作用等电点沉淀法盐析法：向蛋白质溶液中加入大量的中性盐（硫酸铵、硫酸钠、氯化钠）使蛋白质沉淀析出的现象（这类盐具有脱水性，可破坏水膜；同时瓦解了以电荷为基础的蛋白质分子之间的作用）。分段盐析盐溶：低浓度的中性盐可以增加蛋白质的

6、溶解度，此现象叫盐溶。有机溶剂沉淀法（脱去水化层、降低介电常数）。在低温下或缩短处理时间可防止或减缓变性）可逆沉淀（四）蛋白质的沉淀作用在强烈沉淀条件下，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重新溶解于水。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（次级键）、强酸碱沉淀（影响荷电）、重金属盐沉淀（Hg2+、Pb2+、Cu2+、Ag2+）和生物碱试剂或某些酸类沉淀等都属于不可逆沉淀。不可逆沉淀（四）蛋白质的沉淀作用1.概念：天然蛋白质因受物理、化学因素的影响，

7、使蛋白质分子内部原有的高度规律性的空间构象发生了异常变化，从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化。这种现象称为蛋白质的变性(denaturation)。变性后的蛋白质叫变性蛋白质。（五）蛋白质的变性2.变性蛋白质的特性蛋白质变性后的表现：（1）、生物活性丧失。（2）、溶解度显著减小（不溶于水），易沉淀析出。（3）、反应基团如-SH、酚基、羟基等暴露的数目增加，生化反应易进行。变性的蛋白质易被蛋白酶水解，所以蛋白质变性后易被消化。（4）、对于球状蛋白粘度增加；（5）、光吸收系数增大；（6）、组分和分子量不变。3.引起蛋白质变性的主

8、要因素物理因素：温度（热、冷）、高压、X-射线、剧烈振荡或搅拌等。化学因素：强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸等。尿素和盐酸胍的影响（破坏分子内部氢键、破坏疏水效应）H2N-C-NH