蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性

§1.4蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)

蛋白質(zhì)是高分子化合物，由于分子量大，它在水溶液中所形成的顆粒直徑約為1－100nm。膠體溶液具有布朗運(yùn)動(dòng)、丁達(dá)爾現(xiàn)象、電泳現(xiàn)象、不能透過半透膜以及具有吸附能力等特性。利用蛋白質(zhì)不能透過半透膜的性質(zhì)，可以對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行純化，這是提純蛋白質(zhì)的一種常用方法。一、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)煩腑儀縛攝格剖瀝壓酣碼厲爐棋鉗砧慘厘果慧哩榜藻壩喪隕湍饒霞蒜鹽臀§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)

蛋白質(zhì)膠體溶液的穩(wěn)定性與它的分子量大小、所帶的電荷和水化作用有關(guān)。生物體中最多的成分是水，蛋白質(zhì)的活動(dòng)是在水中進(jìn)行的，少量的親水膠體可與大量水分結(jié)合，形成各種流動(dòng)性不同的膠體系統(tǒng)。構(gòu)成生物細(xì)胞的原生質(zhì)，是異常復(fù)雜的非均一性膠體系統(tǒng)。翁希變畜洲贍臥揍釘騁盒搬預(yù)怔毀消皆程拯鑷梗茅投雀機(jī)烹康構(gòu)蓮逮像鍬§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性二、兩性性質(zhì)和等電點(diǎn)

蛋白質(zhì)和氨基酸一樣，是兩性電解質(zhì)。在蛋白質(zhì)分子中，可解離基團(tuán)除了肽鏈末端的α-氨基和α-羧基外，主要的還是肽鏈上氨基酸殘基的一些側(cè)鏈基團(tuán)，如：ε－NH2、γ－COOH、β-COOH、咪唑基、胍基、－OH等?？梢园训鞍踪|(zhì)分子看作是一個(gè)多價(jià)離子，所帶電荷的性質(zhì)和數(shù)目是由蛋白質(zhì)中的可解離基的種類和數(shù)目以及溶液的pH值所決定的。

裔捕掠媳挪歡擯軸類世昌謙堿邦已蹬蓮工紡翔睹撼政掛等偏腹儉帶攢檸饑§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的性質(zhì)及等電點(diǎn)蛋白質(zhì)與多肽一樣，能夠發(fā)生兩性離解，也有等電點(diǎn)(pI與等離子點(diǎn))。在等電點(diǎn)時(shí)(IsoelectricpointpI)，蛋白質(zhì)的溶解度最小，在電場(chǎng)中不移動(dòng)。在不同的pH環(huán)境下，蛋白質(zhì)的電學(xué)性質(zhì)不同。蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)pH條件下，不發(fā)生電泳現(xiàn)象。利用蛋白質(zhì)的電泳現(xiàn)象，可以將蛋白質(zhì)進(jìn)行分離純化。蛋白質(zhì)的兩性離解和電泳現(xiàn)象蟬霄索膜吁奪棠房俏聳鍘繁辛愿茂鉤哺擔(dān)房訓(xùn)砸菇馳舵妥堡或播謄戳骯其§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性對(duì)于溶液中蛋白質(zhì)顆粒，

pH=pI時(shí)，蛋白質(zhì)凈電荷為零，蛋白質(zhì)分子在電場(chǎng)中不移動(dòng)

pH＞pI時(shí)，蛋白質(zhì)凈電荷為負(fù)，蛋白質(zhì)分子在電場(chǎng)中向陽(yáng)極移動(dòng)

pH＜pI時(shí)，蛋白質(zhì)凈電荷為正，蛋白質(zhì)分子在電場(chǎng)中向陰極移動(dòng)在pI時(shí)，蛋白質(zhì)失去了膠體的穩(wěn)定條件，即沒有相同電荷相互排斥的作用。所以不穩(wěn)定，溶解度最小，易沉淀。

墅韌拱島侍徘昔巢凡孽闖猿藩賈肝皋盅澀搬淖陵款睫活坯俄蕪忍鄙畫閻舶§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)的溶解度最小榜宛程漆豫亂員喪甸歧庇籌鱉蝦鑷燃搬訓(xùn)在灶衷因包推鄂殉掂滯霄泄私服§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性三、電泳

帶電的膠體顆粒，在電場(chǎng)中向與其所帶電荷相反的電極移動(dòng)，這種性質(zhì)稱為電泳。由于蛋白質(zhì)顆粒上帶有電荷，因此在電場(chǎng)中能夠泳動(dòng)。蛋白質(zhì)電泳的方向和速度主要決定于其所帶電荷的正負(fù)性、所帶電荷的多少以及分子顆粒大小和形狀等。跪糧國(guó)費(fèi)索晾歇已邢凹狡詠圓持磕汪偷翹福秦洼碉富生頃悸盆揚(yáng)織睛于到§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性電泳利用蛋白質(zhì)的電泳現(xiàn)象，可以將蛋白質(zhì)進(jìn)行分離純化。氛榮吶檢隕賠害馳努字材禁挎忙室汰娘蛇衰斂卵蘆腑砌插蔫妊鬼篙擱癰的§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的性質(zhì)大部分蛋白質(zhì)均含有帶芳香環(huán)的苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。這三種氨基酸的在280nm附近有最大光吸收。因此，大多數(shù)蛋白質(zhì)在280nm附近顯示強(qiáng)的吸收。利用這個(gè)性質(zhì)，可以對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行定性定量鑒定。蛋白質(zhì)的紫外吸收輥運(yùn)黍鳴閏尋常秤耕蠱浩屆購(gòu)葫礙塹繕亮窒瑣哦拌仲堤頰餌輻甜片放竊醞§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性5.1蛋白質(zhì)的性質(zhì)與它們的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。某些物理或化學(xué)因素，能夠破壞蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，引起蛋白質(zhì)理化性質(zhì)改變并導(dǎo)致其生理活性喪失。這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性(denaturation)。蛋白質(zhì)的變性五、變性和凝固倘飛廊瘴遂翟遠(yuǎn)胃蹲佐苞寧窮瀝堰歡卡儈債棉悉岔褲譽(yù)欲染翰鵑猿沿囑?！?4蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性

蛋白質(zhì)在受熱或在高濃度的尿素、鹽酸胍等化學(xué)試劑存在下會(huì)喪失活性，該現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的變性（denaturation）。蛋白質(zhì)變性的化學(xué)本質(zhì)是高級(jí)結(jié)構(gòu)的破壞（一級(jí)結(jié)構(gòu)不被破壞），特別是氫鍵的破壞。有些蛋白質(zhì)的變性是可逆的，通過適當(dāng)?shù)姆椒ǎㄈ缤肝觯⒆冃詣┏ズ?，蛋白質(zhì)可以恢復(fù)其天然立體結(jié)構(gòu)，這個(gè)過程稱為復(fù)性（renaturation）。漣姆餃狄焰舷蝕薛襯馳橙道兔立羞顛掘琉孿茬謂角鈾兇茬督剛寓安檸撰捅§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性變性蛋白質(zhì)通常都是固體狀態(tài)物質(zhì)，不溶于水和其它溶劑，也沒有原來蛋白質(zhì)所具有的性質(zhì)。所以，蛋白質(zhì)的變性通常都伴隨著不可逆沉淀。嚙訛漾跡忱餌逾若賬凋顫殖疼隅薦蓑郡晃紐而首鍋捌喲曲室塢衷怔創(chuàng)蒼捅§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性5.2變性因素及作用機(jī)制

物理因素：加熱、紫外線、X-射線、劇烈攪拌等，這些因素能造成空間結(jié)構(gòu)破壞，使蛋白質(zhì)變性?；瘜W(xué)因素酸堿變性重金屬鹽有機(jī)酸有機(jī)溶劑結(jié)絮和凝固是變性深刻化的體現(xiàn)。杉丘垃津淮肝亭肪歪讀函池叉咆怔耀姚誨肖賢汝怪竅絮響屢磕暈服相歧綻§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性變性因素及作用機(jī)制尿素和鹽酸胍變性：一般用8M脲和5M鹽酸胍。許多蛋白質(zhì)以高度伸展的構(gòu)象存在，寡聚蛋白質(zhì)解離成亞單位，另一些蛋白質(zhì)則沉淀。其變性作用的主要原因是破壞蛋白質(zhì)的疏水鍵，使疏水基團(tuán)暴露。它們還能與多肽鏈上主鏈競(jìng)爭(zhēng)氫鍵，破壞蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)。生物堿試劑變性：三氯醋酸、磷鎢酸、水楊酸等。在pH＜pI時(shí)，蛋白質(zhì)帶正電，和有機(jī)酸根離子易結(jié)合形成沉淀，導(dǎo)致變性。重金屬鹽變性：在pH＞pI時(shí)，蛋白質(zhì)帶負(fù)電，更易與重金屬離子（Hg2＋、Pb2+、Cu2+）結(jié)合形成沉淀，導(dǎo)致變性。姜舌嗡你俞吞雜爸贊協(xié)夢(mèng)掏惦彭公域氧刮耶道葷免仕七壯西偵瘍堪披遭麻§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性5.3變性蛋白質(zhì)的特性生物活性喪失或者降低，如：Hb變性不能輸送O2,酶變性失去催化作用。物理性質(zhì)改變，如：溶解度降低，粘度升高，失去結(jié)晶能力，旋光值改變?；瘜W(xué)性質(zhì)改變，如：蛋白質(zhì)變性時(shí)，有些原來在分子內(nèi)部包藏而不易與化學(xué)試劑起反應(yīng)的側(cè)鏈活性基團(tuán)，由于結(jié)構(gòu)的伸展松散而暴露，易與化學(xué)試劑反應(yīng)。（如-SH、咪唑基、-OH）。生物化學(xué)性質(zhì)改變：蛋白質(zhì)變性后，分子結(jié)構(gòu)伸展松散，易為蛋白質(zhì)水解酶所分解。向娶家涕耐宴注嗅貴肖軍豫材粹缺蕾諱躁延就謬勞蜘頤今亭由理罩著愧讀§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性變性蛋白質(zhì)變性理論

1931年，我國(guó)生物化學(xué)前輩吳憲提出了“蛋白質(zhì)變性后，其肽鏈由原來緊密有序的構(gòu)象變成了松散無序的構(gòu)象”。這就是變性作用，并且認(rèn)為天然蛋白質(zhì)的緊密構(gòu)造及晶體結(jié)構(gòu)是由分子中的次級(jí)鍵互相聯(lián)系而形成的，所以容易被物理的和化學(xué)因素所破壞，這個(gè)觀點(diǎn)反映了蛋白質(zhì)變性本質(zhì)。變性的可逆性

可逆變性：除去變性因素，蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)可以恢復(fù)原狀。

不可逆變性：除去變性因素，蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)不能恢復(fù)原狀。

捕祿搐厭牧拍撲昌逆捐聊恬緝壓僑蔽笑梨茸咕哎撓嬰瓜檸淚是臟內(nèi)祝紛唱§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性變性蛋白質(zhì)

一般輕度變性是可逆的，過度變性就是不可逆的。例：胃蛋白酶加熱至80℃－90℃時(shí)，變性、無消化蛋白質(zhì)的能力，失去溶解性。如將溫度下降到37℃，就復(fù)性，又恢復(fù)溶解性和消化蛋白質(zhì)的能力。但如變性時(shí)間加長(zhǎng)，條件加劇，變性程度加深，就成為不可逆變性。

滬蒲崩均盲團(tuán)也趾牙污懊釁墊浮嵌慈丈桂洛擄韌粉恃欣抒夫型廚拱窘綽膠§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性變性蛋白質(zhì)為什么能復(fù)性？

在一定的環(huán)境條件下，蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)能夠決定二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)。變性蛋白質(zhì)的二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)雖然遭到破壞，但是一級(jí)結(jié)構(gòu)仍然保持不變，因此除去變性劑后，在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件下，蛋白質(zhì)能卷曲折疊成為能量最低的構(gòu)象，一般天然蛋白質(zhì)正是具有這種能量最低的構(gòu)象。湛遼肢蝎屹耙凡蛙賊緊備韌澆冉景哺調(diào)死撐吭鴛狀掄違梨康八貫廳侈南豌§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性六、凝固作用、沉淀作用凝固作用變性和凝固一般無明顯區(qū)別，凝固是變性的繼續(xù)。沉淀作用①

調(diào)pH值加酸加堿后，蛋白質(zhì)分子的電荷變動(dòng)引起斥吸力改變。②鹽析法由于加入一定量的鹽而使蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀作用的現(xiàn)象稱為鹽析。鹽溶鹽析砰扛?jìng)儤銛f作號(hào)伴耪榆巷貫恕全誨比交酸緞脾佛檀鹿覽摯代全浙擬莆鮮歸§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性沉淀作用

③

有機(jī)溶劑沉淀蛋白質(zhì)與水互溶的有機(jī)溶劑（丙酮、乙醇等），這些溶劑與水的親和力大，能奪取蛋白質(zhì)顆粒上的水化膜，加之有機(jī)溶劑的介電常數(shù)低，分子間引力加大，蛋白質(zhì)溶解度降低而沉淀。④重金屬鹽沉淀蛋白質(zhì)⑤生物堿試劑沉淀蛋白質(zhì)抗體對(duì)蛋白質(zhì)的沉淀：抗原與特異性的抗體蛋白結(jié)合發(fā)生沉淀。握升炭扦綁柳觸甘腔餌掃械近鍛枝告腮瘤仁紹抬宙省峭毛孕緩滇穩(wěn)涉冬躇§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性在溫和條件下，通過改變?nèi)芤旱膒H或電荷狀況，使蛋白質(zhì)從膠體溶液中沉淀分離。在沉淀過程中，Pr的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都沒有發(fā)生變化，在適當(dāng)?shù)臈l件下，可以重新溶解形成溶液，所以這種沉淀又稱為非變性沉淀?？赡娉恋硎欠蛛x和純化蛋白質(zhì)的基本方法，如等電點(diǎn)沉淀法、鹽析法和有機(jī)溶劑沉淀法等。蛋白質(zhì)的沉淀作用可逆沉淀攝急冉挾恃拐撣屏庫(kù)嘴朵晾翔凍絮覓住鋤飼也昏議必裴壹咎搗哮糊筐帝界§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性在強(qiáng)烈沉淀?xiàng)l件下，不僅破壞了蛋白質(zhì)膠體溶液的穩(wěn)定性，而且也破壞了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，產(chǎn)生的蛋白質(zhì)沉淀不可能再溶解于水。由于沉淀過程發(fā)生了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的變化，所以又稱為變性沉淀。如加熱沉淀、強(qiáng)酸堿沉淀、重金屬鹽沉淀和生物堿沉淀等都屬于不可逆沉淀。蛋白質(zhì)的沉淀作用不可逆沉淀陛乾字庶徐破疫即竿叫濘駱腐蒜埃邊廓湍叭坦膳衫伺操吮舌伙福鳳灶喳針§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性七、分子量的測(cè)定

蛋白質(zhì)分子量范圍在6000－1.0×106①

根據(jù)化學(xué)組成測(cè)分子量用化學(xué)分析方法測(cè)出蛋白質(zhì)中某一微量元素的含量。并假設(shè)蛋白質(zhì)分子中含有一個(gè)被測(cè)元素的原子，則可由此計(jì)算出蛋白質(zhì)的最低分子量。

誤卒猙逢圍爺粳詫敞梆棵孔魚繁捏竭琉旗讕淑醉緣枝騷惜惋肢榔鈉葉停乎§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性§14蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性例：豬心細(xì)胞色素C含鐵量0.43％，求其最低分子量。解：CytC(Mw)=55.85/0.43%=13000

其它方法測(cè)CytC(Mw)也是13000，說明CytC只含一個(gè)Fe.例：

Hb含鐵量0.34％，求其最低分子量。解：Hb(Mw)=55.85/0.34%=16700其它方法測(cè)得Mw是