蛋白质的理化性质VIP免费

§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。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。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蛋白质的两性离解和电泳现象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。蛋白质在等电点的溶解度最小三、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。电泳•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，这个过程称为复性复性（renaturation）。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。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。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。5.3变性蛋白质的特性•生物活性丧失或者降低，如：...