1----蛋白質(zhì)---生物化學(xué)ppt課件

1、第一章第一章 蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)(Protein)(Protein) 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述一、蛋白質(zhì)的定義一、蛋白質(zhì)的定義 蛋白質(zhì)：是一切生物體中普遍存在的，由天然氨基酸通過肽鍵連接而成蛋白質(zhì)：是一切生物體中普遍存在的，由天然氨基酸通過肽鍵連接而成的生物大分子；其種類繁多，各具有一定的相對(duì)分子質(zhì)量，復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)的生物大分子；其種類繁多，各具有一定的相對(duì)分子質(zhì)量，復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)和特定的生物功能；是表達(dá)生物遺傳性狀的一類主要物質(zhì)。和特定的生物功能；是表達(dá)生物遺傳性狀的一類主要物質(zhì)。 二、蛋白質(zhì)在生命中的重要性二、蛋白質(zhì)在生命中的重要性 早在早在1878年，思格斯就在年，思格斯就在中指出：中指出：“

2、生命是蛋白體的存在生命是蛋白體的存在方式，這種存在方式本質(zhì)上就在于這些蛋白體的化學(xué)組成部分的不斷的自我方式，這種存在方式本質(zhì)上就在于這些蛋白體的化學(xué)組成部分的不斷的自我更新。更新?！?可以看出，第一，蛋白體是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)；第二，生命是物質(zhì)運(yùn)可以看出，第一，蛋白體是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)；第二，生命是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的特殊形式，是蛋白體的存在方式；第三，這種存在方式的本質(zhì)就是蛋白動(dòng)的特殊形式，是蛋白體的存在方式；第三，這種存在方式的本質(zhì)就是蛋白體與其外部自然界不斷的新陳代謝?，F(xiàn)代生物化學(xué)的實(shí)踐完全證實(shí)并發(fā)展了體與其外部自然界不斷的新陳代謝。現(xiàn)代生物化學(xué)的實(shí)踐完全證實(shí)并發(fā)展了恩格斯的論斷恩格斯的論斷 1.蛋白質(zhì)

3、是生物體內(nèi)必不可少的重要成分蛋白質(zhì)是生物體內(nèi)必不可少的重要成分 蛋白質(zhì)占干重 人體中中年人） 人體 45% 水55% 細(xì)菌 50%80% 蛋白質(zhì)19% 真菌 14%52% 脂肪19% 酵母菌 14%50% 糖類1% 白地菌50% 無機(jī)鹽7% 2.蛋白質(zhì)是一種生物功能的主要體現(xiàn)者蛋白質(zhì)是一種生物功能的主要體現(xiàn)者 （1酶的催化作用 （2調(diào)節(jié)作用(多肽類激素) （3運(yùn)輸功能 （4運(yùn)動(dòng)功能 （5免疫保護(hù)作用(干擾素) （6接受、傳遞信息的受體 （7毒蛋白3.外源蛋白質(zhì)有營(yíng)養(yǎng)功能，可作為生產(chǎn)加工的對(duì)象外源蛋白質(zhì)有營(yíng)養(yǎng)功能，可作為生產(chǎn)加工的對(duì)象.三、蛋白質(zhì)的組成三、蛋白質(zhì)的組成1.元素組成元素組成 蛋白質(zhì)

4、是一類含氮有機(jī)化合物，除含有碳、氫、氧外，還有氮和少量的蛋白質(zhì)是一類含氮有機(jī)化合物，除含有碳、氫、氧外，還有氮和少量的硫。某些蛋白質(zhì)還含有其他一些元素，主要是磷、鐵、碘、碘、鋅和銅等。硫。某些蛋白質(zhì)還含有其他一些元素，主要是磷、鐵、碘、碘、鋅和銅等。這些元素在蛋白質(zhì)中的組成百分比約為：這些元素在蛋白質(zhì)中的組成百分比約為： 碳碳 50 氫氫 7 氧氧 23 氮氮 16% 硫硫 03 其他其他 微微 量量 氮占生物組織中所有含氮物質(zhì)的絕大部分。因此，可以將生物組織的含氮量近似地看作蛋白質(zhì)的含氮量。由于大多數(shù)蛋白質(zhì)的含氮量接近于16%，所以，可以根據(jù)生物樣品中的含氮量來計(jì)算蛋白質(zhì)的大概含量蛋白質(zhì)含量

5、的測(cè)定： 凱氏定氮法 (測(cè)定氮的經(jīng)典方法) 優(yōu)點(diǎn)：對(duì)原料無選擇性，儀器簡(jiǎn)單， 方法也簡(jiǎn)單； 缺陷：易將無機(jī)氮(如核酸中的氮) 都?xì)w入蛋白質(zhì)中,不精確。 普通，樣品含氮量平均在16%，取其倒數(shù)100/16=6.25，即為蛋白質(zhì)換算系數(shù)，其含義是樣品中每存在1g元素氮，就說明含有6.25g 蛋白質(zhì)）；故： 蛋白質(zhì)含量=氮的量100/166.25 除了上法外，還有 紫外比色法 雙縮脲法 Folin酚 考馬斯亮蘭G250比色法（條件：蛋白質(zhì)必須是可溶的） 2.化學(xué)組成兩種類型） 單純蛋白質(zhì)：水解為 -氨基酸 結(jié)合蛋白質(zhì)=單純蛋白質(zhì)+輔基 第二節(jié) 氨基酸化學(xué)一、氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類一、氨基酸的結(jié)構(gòu)與分類(

6、2). 除甘氨酸外,其它所有氨基酸分子中的-碳原子都為不對(duì)稱碳原子,所以：A.氨基酸都具有旋光性。B.每一種氨基酸都具有D-型和L-型兩種立體異構(gòu)體。目前已知的天然蛋白質(zhì)中氨基酸都為L(zhǎng)-型。1.氨基酸的結(jié)構(gòu)氨基酸的結(jié)構(gòu) 氨基酸是蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物，是組成蛋白質(zhì)的基本單位。從蛋白質(zhì)氨基酸是蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物，是組成蛋白質(zhì)的基本單位。從蛋白質(zhì)水解物中分離出來的氨基酸有二十種，除脯氨酸和羥脯氨酸外，這些天然氨水解物中分離出來的氨基酸有二十種，除脯氨酸和羥脯氨酸外，這些天然氨基酸在結(jié)構(gòu)上的共同特點(diǎn)為：基酸在結(jié)構(gòu)上的共同特點(diǎn)為：(1). 與羧基相鄰的-碳原子上都有一個(gè)氨基，因而稱為-氨基酸 COOH

7、H2N CH -碳原子基團(tuán) R R基團(tuán)-氨基酸基本結(jié)構(gòu)通式 2.常見氨基酸的分類常見氨基酸的分類 中性AA（1按R基團(tuán)的酸堿性分 酸性AA 堿性AA（2按R基團(tuán)的 疏水性R基團(tuán)AA 電性質(zhì)分 不帶電荷極性R基團(tuán)的AA 帶電荷R基團(tuán)的AA 脂肪族A3按R基團(tuán)的化學(xué)結(jié)構(gòu)分 芳香族AA 雜環(huán)族AA 3.構(gòu)成蛋白質(zhì)的構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸種氨基酸 4.人體所需的八種必需氨基酸人體所需的八種必需氨基酸 賴氨酸賴氨酸(Lys) 纈氨酸纈氨酸(Val) 蛋氨酸蛋氨酸(Met) 色氨酸色氨酸(Try) 亮氨酸亮氨酸(Leu) 異亮氨酸異亮氨酸(Ile) 酪氨酸酪氨酸(Thr) 苯丙氨酸苯丙氨酸(Phe) 嬰

8、兒時(shí)期所需嬰兒時(shí)期所需: 精氨酸精氨酸(Arg)、組氨酸、組氨酸(His) 早產(chǎn)兒所需：色氨酸早產(chǎn)兒所需：色氨酸(Try)、半胱氨酸、半胱氨酸(Cys).幾種重要的不常見氨基酸幾種重要的不常見氨基酸在少數(shù)蛋白質(zhì)中分離出一些不常見的氨基酸，通常稱為不常見蛋白在少數(shù)蛋白質(zhì)中分離出一些不常見的氨基酸，通常稱為不常見蛋白質(zhì)氨基酸。這些氨基酸都是由相應(yīng)的基本氨基酸衍生而來的。其中重要質(zhì)氨基酸。這些氨基酸都是由相應(yīng)的基本氨基酸衍生而來的。其中重要的有的有4-羥基脯氨酸、羥基脯氨酸、5-羥基賴氨酸、羥基賴氨酸、N-甲基賴氨酸、和甲基賴氨酸、和3,5-二碘酪氨酸二碘酪氨酸等。這些不常見蛋白質(zhì)氨基酸的結(jié)構(gòu)如下等

9、。這些不常見蛋白質(zhì)氨基酸的結(jié)構(gòu)如下口訣晾一晾出來本色，原來是雞蛋酥。 NHHOCOOH4-羥基脯氨酸H2NCH2CHCH2CH2CHCOOHOHNH25-羥基賴氨酸NH2CH3NHCH2CHCH2CH2CHCOOH6-N-甲基賴氨酸HOIICH2CHCOOHNH23,5-二碘酪氨酸 COOHNH3+ C H R COOHH C NH3+ RThe two stereoisomers of amino acidL-Amino acidD-Amino acid 二二.氨基酸的重要理化性質(zhì)氨基酸的重要理化性質(zhì)1.一般物理性質(zhì)一般物理性質(zhì) 常見氨基酸均為無色結(jié)晶常見氨基酸均為無色結(jié)晶,其形狀因構(gòu)型而異

10、其形狀因構(gòu)型而異溶解性：各種氨基酸在水中的溶解度差別很大，并能溶解于稀酸或稀溶解性：各種氨基酸在水中的溶解度差別很大，并能溶解于稀酸或稀堿中，但不能溶解于有機(jī)溶劑。通常酒精能把氨基酸從其溶液中沉淀堿中，但不能溶解于有機(jī)溶劑。通常酒精能把氨基酸從其溶液中沉淀析出。析出。 (2) 熔點(diǎn)：氨基酸的熔點(diǎn)極高，一般在熔點(diǎn)：氨基酸的熔點(diǎn)極高，一般在200以上。以上。(3) 味感：其味隨不同氨基酸有所不同，有的無味、有的為甜、有的味感：其味隨不同氨基酸有所不同，有的無味、有的為甜、有的味苦，谷氨酸的單鈉鹽有鮮味，是味精的主要成分。味苦，谷氨酸的單鈉鹽有鮮味，是味精的主要成分。旋光性：除甘氨酸外，氨基酸都具有

11、旋光性，能使偏振光平面向左或旋光性：除甘氨酸外，氨基酸都具有旋光性，能使偏振光平面向左或向右旋轉(zhuǎn)，左旋者通常用（向右旋轉(zhuǎn)，左旋者通常用（-）表示，右旋者用（）表示，右旋者用（+）表示。）表示。(5)光吸收：構(gòu)成蛋白質(zhì)的光吸收：構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸在可見光區(qū)都沒有光吸收，但種氨基酸在可見光區(qū)都沒有光吸收，但在遠(yuǎn)紫外區(qū)在遠(yuǎn)紫外區(qū)(97%以上）；nB.知道蛋白質(zhì)的分子量；nC.知道蛋白質(zhì)由幾個(gè)亞基組成；nD.測(cè)定蛋白質(zhì)的氨基酸組成；并根據(jù)分子量計(jì)算每種氨基酸的個(gè)數(shù)。nE.測(cè)定水解液中的氨量，計(jì)算酰胺的含量。(2)測(cè)定步驟測(cè)定步驟 多肽鏈的拆分：由多條多肽多肽鏈的拆分：由多條多肽鏈組成的蛋白質(zhì)分子

12、，必須先進(jìn)鏈組成的蛋白質(zhì)分子，必須先進(jìn)行拆分。幾條多肽鏈借助非共價(jià)行拆分。幾條多肽鏈借助非共價(jià)鍵連接在一起，稱為寡聚蛋白質(zhì)，鍵連接在一起，稱為寡聚蛋白質(zhì)，如，血紅蛋白為四聚體，烯醇化如，血紅蛋白為四聚體，烯醇化酶為二聚體；可用酶為二聚體；可用8mol/L尿素尿素或或6mol/L鹽酸胍處理，即可分鹽酸胍處理，即可分開多肽鏈開多肽鏈(亞基亞基). 測(cè)定蛋白質(zhì)分子中多肽鏈的數(shù)目：通過測(cè)定末端氨基酸殘基的摩爾數(shù)與蛋白質(zhì)分子量之間的關(guān)系，即可確定多肽鏈的數(shù)目。 二硫鍵的斷裂：幾條多肽鏈通過二硫鍵交聯(lián)在一起。可在可用8mol/L尿素或6mol/L鹽酸胍存在下，用過量的-巰基乙醇處理，使二硫鍵還原為巰基，然

13、后用烷基化試劑保護(hù)生成的巰基，以防止它重新被氧化?？梢酝ㄟ^加入鹽酸胍方法解離多肽鏈之間的非共價(jià)力；應(yīng)用過甲酸氧化法或巰基還原法拆分多肽鏈間的二硫鍵。 巰基的保護(hù)-OOCCHCH2SHNH3+ICH2CNH2OCH2OCClOCH2Cl-OOCCHCH2SNH3+OCCH2OCH2-OOCCHCH2SNH3+CH2CNH2O-OOCCHCH2SNH3+測(cè)定每條多肽鏈的氨基酸組成，并計(jì)算出氨基酸成分的分子比；測(cè)定每條多肽鏈的氨基酸組成，并計(jì)算出氨基酸成分的分子比；分析多肽鏈的分析多肽鏈的N-N-末端和末端和C-C-末端末端 末端氨基酸的測(cè)定：多肽鏈端基氨基酸分為兩類，末端氨基酸的測(cè)定：多肽鏈端基氨

14、基酸分為兩類，N-N-端氨基酸和端氨基酸和C-C-端氨基端氨基酸。在肽鏈氨基酸順序分析中，最重要的是酸。在肽鏈氨基酸順序分析中，最重要的是N-N-端氨基酸分析法。末端氨基酸測(cè)端氨基酸分析法。末端氨基酸測(cè)定的主要方法有：定的主要方法有： N(CH3)2SO2ClH2NCHCROHNCHCROSO2N(CH3)2+水解N(CH3)2SO2HNCHCROOH+氨基酸丹磺酰氯多肽N-端丹磺酰N-端氨基酸丹磺酰氨基酸H2NCHCROHNCHCROORnCCHHNOHn-1N-端氨基酸 C-端氨基酸ORnCCHH2NOHH2NCHCRONHNH2+H+NH2NH2氨基酸酰肼C-端氨基酸 多肽鏈斷裂成多個(gè)肽

15、段，可采用兩種或多種不同的斷裂方法將多肽樣品斷裂成多肽鏈斷裂成多個(gè)肽段，可采用兩種或多種不同的斷裂方法將多肽樣品斷裂成兩套或多套肽段或肽碎片，并將其分離開來。多肽的選擇性降解的方法有：兩套或多套肽段或肽碎片，并將其分離開來。多肽的選擇性降解的方法有：n酶解法酶解法: :胰蛋白酶，糜蛋白酶，胃蛋白酶，嗜熱菌蛋白酶，羧肽酶和胰蛋白酶，糜蛋白酶，胃蛋白酶，嗜熱菌蛋白酶，羧肽酶和氨肽酶氨肽酶n化學(xué)法：溴化氰水解法，它能選擇性地切割由甲硫氨酸的羧基所形成化學(xué)法：溴化氰水解法，它能選擇性地切割由甲硫氨酸的羧基所形成的肽鍵。的肽鍵。CH3S：CH2CH2CHN HCN HCHCOOR+B rC+NB r-C

16、H3S+CH2CH2CHN HCN HCHCOORCNCH3SCN CH2CHN HCN HCHCOORCH2+H2O+CH2CHN HCOCH2OH3N+CHCOR高絲氨酸內(nèi)酯測(cè)定每個(gè)肽段的氨基酸順序。測(cè)定每個(gè)肽段的氨基酸順序。確定肽段在多肽鏈中的次序：利用兩套或多套肽段的氨基酸順序彼此間的確定肽段在多肽鏈中的次序：利用兩套或多套肽段的氨基酸順序彼此間的交錯(cuò)重疊，拼湊出整條多肽鏈的氨基酸順序。交錯(cuò)重疊，拼湊出整條多肽鏈的氨基酸順序。確定原多肽鏈重二硫鍵的位置：一般采用胃蛋白酶處理沒有斷開二硫鍵的確定原多肽鏈重二硫鍵的位置：一般采用胃蛋白酶處理沒有斷開二硫鍵的多肽鏈，再利用雙向電泳技術(shù)分離出各

17、個(gè)肽段，用過甲酸處理后，將每多肽鏈，再利用雙向電泳技術(shù)分離出各個(gè)肽段，用過甲酸處理后，將每個(gè)肽段進(jìn)行組成及順序分析，然后同其它方法分析的肽段進(jìn)行比較，確個(gè)肽段進(jìn)行組成及順序分析，然后同其它方法分析的肽段進(jìn)行比較，確定二硫鍵的位置。定二硫鍵的位置。三三.蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)1.蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)的二級(jí)蛋白質(zhì)的二級(jí)(Secondary)結(jié)構(gòu)是指肽鏈的主鏈在空間的排列結(jié)構(gòu)是指肽鏈的主鏈在空間的排列,或規(guī)則的幾何或規(guī)則的幾何走向、旋轉(zhuǎn)及折疊。它只涉及肽鏈主鏈的構(gòu)象及鏈內(nèi)或鏈間形成的氫鍵。主要有走向、旋轉(zhuǎn)及折疊。它只涉及肽鏈主鏈的構(gòu)象及鏈內(nèi)或鏈間形成的氫鍵。主要有-螺旋

18、、螺旋、-折疊、折疊、-轉(zhuǎn)角。轉(zhuǎn)角。(1). -螺旋螺旋 在在-螺旋中肽平面的螺旋中肽平面的鍵長(zhǎng)和鍵角一定鍵長(zhǎng)和鍵角一定,肽鍵的原子肽鍵的原子排列呈反式構(gòu)型排列呈反式構(gòu)型,相鄰的肽平相鄰的肽平面構(gòu)成兩面角面構(gòu)成兩面角.多肽鏈中的各個(gè)肽平面圍多肽鏈中的各個(gè)肽平面圍繞同一軸旋轉(zhuǎn)，形成螺旋結(jié)繞同一軸旋轉(zhuǎn)，形成螺旋結(jié)構(gòu)，螺旋一周，沿軸上升的構(gòu)，螺旋一周，沿軸上升的距離即螺距為距離即螺距為0.54nm,含含3.6個(gè)氨基酸殘基；兩個(gè)氨個(gè)氨基酸殘基；兩個(gè)氨基酸之間的距離基酸之間的距離0.15nm.肽鏈內(nèi)形成氫鍵，氫鍵的肽鏈內(nèi)形成氫鍵，氫鍵的取向幾乎與軸平行，第一個(gè)取向幾乎與軸平行，第一個(gè)氨基酸殘基的酰胺基團(tuán)

19、的氨基酸殘基的酰胺基團(tuán)的-CO基與第四個(gè)氨基酸殘基基與第四個(gè)氨基酸殘基酰胺基團(tuán)的酰胺基團(tuán)的-NH基形成氫鍵?；纬蓺滏I。蛋白質(zhì)分子為右手蛋白質(zhì)分子為右手-螺螺旋。旋。左手和右手螺旋左手和右手螺旋 （2） -折疊折疊 -折疊是由兩條或多條幾乎完全折疊是由兩條或多條幾乎完全伸展的肽鏈平行排列，通過鏈間的氫鍵伸展的肽鏈平行排列，通過鏈間的氫鍵交聯(lián)而形成的。肽鏈的主鏈呈鋸齒樁折交聯(lián)而形成的。肽鏈的主鏈呈鋸齒樁折疊構(gòu)象。疊構(gòu)象。在在-折疊中，折疊中，-碳原子總是處于折碳原子總是處于折疊的角上，氨基酸的疊的角上，氨基酸的R基團(tuán)處于折疊的基團(tuán)處于折疊的棱角上并與棱角垂直，兩個(gè)氨基酸之間棱角上并與棱角垂直，兩

20、個(gè)氨基酸之間的軸心距為的軸心距為0.35nm. -折疊結(jié)構(gòu)的氫鍵主要是由兩條肽折疊結(jié)構(gòu)的氫鍵主要是由兩條肽鏈之間形成的；也可以在同一肽鏈的不鏈之間形成的；也可以在同一肽鏈的不同部分之間形成。幾乎所有肽鍵都參與同部分之間形成。幾乎所有肽鍵都參與鏈內(nèi)氫鍵的交聯(lián)，氫鍵與鏈的長(zhǎng)軸接近鏈內(nèi)氫鍵的交聯(lián)，氫鍵與鏈的長(zhǎng)軸接近垂直。垂直。-折疊有兩種類型。一種為平行式，折疊有兩種類型。一種為平行式，即所有肽鏈的即所有肽鏈的N-端都在同一邊。另一端都在同一邊。另一種為反平行式，即相鄰兩條肽鏈的方向種為反平行式，即相鄰兩條肽鏈的方向相反。相反。（3） -轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角在在-轉(zhuǎn)角部分，由四個(gè)氨基轉(zhuǎn)角部分，由四個(gè)氨基酸殘基組

21、成酸殘基組成.四個(gè)形成轉(zhuǎn)角的殘基四個(gè)形成轉(zhuǎn)角的殘基中，第三個(gè)一般均為甘氨酸殘中，第三個(gè)一般均為甘氨酸殘基彎曲處的第一個(gè)氨基酸殘基的基彎曲處的第一個(gè)氨基酸殘基的 -C=O 和第四個(gè)殘基的和第四個(gè)殘基的 N-H 之間之間形成氫鍵，形成一個(gè)不很穩(wěn)定的環(huán)形成氫鍵，形成一個(gè)不很穩(wěn)定的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)主要存在于球狀狀結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)主要存在于球狀蛋白分子中。蛋白分子中。（自由回轉(zhuǎn)（自由回轉(zhuǎn)沒有一定規(guī)律的松散肽鏈結(jié)構(gòu)，但仍是緊密有序的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，通過主鏈間沒有一定規(guī)律的松散肽鏈結(jié)構(gòu)，但仍是緊密有序的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，通過主鏈間及主鏈與側(cè)鏈間氫鍵維持其構(gòu)象不同的蛋白質(zhì)，自由回轉(zhuǎn)的數(shù)量和形式各不及主鏈與側(cè)鏈間氫鍵維持其構(gòu)

22、象不同的蛋白質(zhì)，自由回轉(zhuǎn)的數(shù)量和形式各不相同分兩類：相同分兩類： 緊密環(huán)緊密環(huán) 連接條帶連接條帶超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域（超二級(jí)結(jié)構(gòu)（超二級(jí)結(jié)構(gòu)在蛋白質(zhì)分子中，由在蛋白質(zhì)分子中，由若干相鄰的二級(jí)結(jié)構(gòu)單元若干相鄰的二級(jí)結(jié)構(gòu)單元組合在一起，彼此相互作組合在一起，彼此相互作用，形成有規(guī)則的、在空用，形成有規(guī)則的、在空間上能辨認(rèn)的二級(jí)結(jié)構(gòu)組間上能辨認(rèn)的二級(jí)結(jié)構(gòu)組合體。幾種類型的超二級(jí)合體。幾種類型的超二級(jí)結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： ；超二級(jí)結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)超二級(jí)結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)層次上高于二級(jí)結(jié)構(gòu)，但層次上高于二級(jí)結(jié)構(gòu)，但沒有聚集成具有功能的結(jié)沒有聚集成具有功能的結(jié)構(gòu)域構(gòu)域 （結(jié)構(gòu)域（結(jié)構(gòu)域 對(duì)于較大的蛋白質(zhì)分子或亞

23、基，多肽鏈往往由兩個(gè)或兩個(gè)以上對(duì)于較大的蛋白質(zhì)分子或亞基，多肽鏈往往由兩個(gè)或兩個(gè)以上相對(duì)獨(dú)立的三維實(shí)體締合而成三級(jí)結(jié)構(gòu)。這種相對(duì)獨(dú)立的三維實(shí)體相對(duì)獨(dú)立的三維實(shí)體締合而成三級(jí)結(jié)構(gòu)。這種相對(duì)獨(dú)立的三維實(shí)體就稱結(jié)構(gòu)域。就稱結(jié)構(gòu)域。結(jié)構(gòu)域通常是幾個(gè)超二級(jí)結(jié)構(gòu)的組合，對(duì)于較小的蛋白質(zhì)分子，結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)域通常是幾個(gè)超二級(jí)結(jié)構(gòu)的組合，對(duì)于較小的蛋白質(zhì)分子，結(jié)構(gòu)域與三級(jí)結(jié)構(gòu)等同，即這些蛋白為單結(jié)構(gòu)域。域與三級(jí)結(jié)構(gòu)等同，即這些蛋白為單結(jié)構(gòu)域。結(jié)構(gòu)域一般由結(jié)構(gòu)域一般由100200 個(gè)氨基酸殘基組成，但大小范圍可達(dá)個(gè)氨基酸殘基組成，但大小范圍可達(dá) 40400 個(gè)殘基。氨基酸可以是連續(xù)的，也可以是不連續(xù)的個(gè)殘基。氨基酸可

24、以是連續(xù)的，也可以是不連續(xù)的結(jié)構(gòu)域之間常形成裂隙，比較松散，往往是蛋白質(zhì)優(yōu)先被水解的部位。結(jié)構(gòu)域之間常形成裂隙，比較松散，往往是蛋白質(zhì)優(yōu)先被水解的部位。酶的活性中心往往位于兩個(gè)結(jié)構(gòu)域的界面上酶的活性中心往往位于兩個(gè)結(jié)構(gòu)域的界面上結(jié)構(gòu)域之間由結(jié)構(gòu)域之間由“鉸鏈區(qū)相連，使分子構(gòu)象有一定的柔性，通過結(jié)構(gòu)鉸鏈區(qū)相連，使分子構(gòu)象有一定的柔性，通過結(jié)構(gòu)域之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使蛋白質(zhì)分子實(shí)現(xiàn)一定的生物功能。域之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使蛋白質(zhì)分子實(shí)現(xiàn)一定的生物功能。在蛋白質(zhì)分子內(nèi)，結(jié)構(gòu)域可作為結(jié)構(gòu)單位進(jìn)行相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)，水解在蛋白質(zhì)分子內(nèi)，結(jié)構(gòu)域可作為結(jié)構(gòu)單位進(jìn)行相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)，水解出來后仍能維持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，甚至保留某些

25、生物活性出來后仍能維持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，甚至保留某些生物活性結(jié)構(gòu)域與功能域的關(guān)系：結(jié)構(gòu)域與功能域的關(guān)系：有時(shí)一個(gè)結(jié)構(gòu)域就是蛋白質(zhì)的有時(shí)一個(gè)結(jié)構(gòu)域就是蛋白質(zhì)的功能域，但不總是功能域，但不總是包含一個(gè)但通常是多個(gè)結(jié)構(gòu)域包含一個(gè)但通常是多個(gè)結(jié)構(gòu)域蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)是指多蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)是指多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步盤旋、折疊，從而進(jìn)一步盤旋、折疊，從而生成特定的空間結(jié)構(gòu)。包生成特定的空間結(jié)構(gòu)。包括主鏈和側(cè)鏈的所有原子括主鏈和側(cè)鏈的所有原子的空間排布一般非極性的空間排布一般非極性側(cè)鏈埋在分子內(nèi)部，形成側(cè)鏈埋在分子內(nèi)部，形成疏水核，極性側(cè)鏈在分子疏水核，

26、極性側(cè)鏈在分子表面表面蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)許多蛋白質(zhì)是由兩個(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)立的三級(jí)結(jié)許多蛋白質(zhì)是由兩個(gè)或兩個(gè)以上獨(dú)立的三級(jí)結(jié)構(gòu)通過非共價(jià)鍵結(jié)合成的多聚體，稱為寡聚蛋白。構(gòu)通過非共價(jià)鍵結(jié)合成的多聚體，稱為寡聚蛋白。寡聚蛋白中的每個(gè)獨(dú)立三級(jí)結(jié)構(gòu)單元稱為亞基。蛋寡聚蛋白中的每個(gè)獨(dú)立三級(jí)結(jié)構(gòu)單元稱為亞基。蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)是指亞基的種類、數(shù)量以及各個(gè)亞白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)是指亞基的種類、數(shù)量以及各個(gè)亞基在寡聚蛋白質(zhì)中的空間排布和亞基間的相互作用?；诠丫鄣鞍踪|(zhì)中的空間排布和亞基間的相互作用。如，血紅蛋白的四級(jí)結(jié)構(gòu)得測(cè)定由佩魯茨如，血紅蛋白的四級(jí)結(jié)構(gòu)得測(cè)定由佩魯茨1958年年完成，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)為：完成，

27、其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)為：球狀蛋白，寡聚蛋白，含四個(gè)亞基球狀蛋白，寡聚蛋白，含四個(gè)亞基兩條兩條鏈，兩條鏈，兩條鏈，鏈，22 鏈：鏈：141個(gè)殘基；個(gè)殘基； 鏈：鏈：146個(gè)殘基個(gè)殘基分子量分子量65 000含四個(gè)血紅素輔基含四個(gè)血紅素輔基親水性側(cè)鏈基團(tuán)在分子表面，疏水性基團(tuán)在分子內(nèi)親水性側(cè)鏈基團(tuán)在分子表面，疏水性基團(tuán)在分子內(nèi)部部三蛋白質(zhì)分子中的共價(jià)鍵與次級(jí)鍵三蛋白質(zhì)分子中的共價(jià)鍵與次級(jí)鍵一級(jí)結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)超二級(jí)結(jié)構(gòu)超二級(jí)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)域結(jié)構(gòu)域三級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)亞基亞基四級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu) 維系蛋白質(zhì)分子的一級(jí)結(jié)構(gòu)：肽鍵、二硫鍵 維系蛋白質(zhì)分子的二級(jí)結(jié)構(gòu)：氫鍵 維系蛋白質(zhì)分子的三級(jí)結(jié)構(gòu)：疏水相互作用力、氫

28、鍵、范德華力、鹽鍵 維系蛋白質(zhì)分子的四級(jí)結(jié)構(gòu)：范德華力、鹽鍵 a鹽鍵離子鍵 ） b氫鍵 c疏水相互作用力 d 范德華力 e二硫鍵 f 酯鍵氫鍵、范德華力、疏水相互作用力、鹽鍵，均為次級(jí)鍵氫鍵、范德華力雖然鍵能小，但數(shù)量大疏水相互作用力對(duì)維持三級(jí)結(jié)構(gòu)特別重要鹽鍵數(shù)量小二硫鍵對(duì)穩(wěn)定蛋白質(zhì)構(gòu)象很重要，二硫鍵越多，蛋白質(zhì)分子構(gòu)象越穩(wěn)定離子鍵離子鍵氫鍵氫鍵范德華力范德華力疏水相互作用力疏水相互作用力第四節(jié)第四節(jié) 蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系一一.蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 研究蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系主要是：研究多肽鏈中不同部位的殘基與生研究蛋白質(zhì)一級(jí)

29、結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系主要是：研究多肽鏈中不同部位的殘基與生物功能的關(guān)系。物功能的關(guān)系。 進(jìn)行這方面的研究常用的方法有：同源蛋白質(zhì)氨基酸順序相似性分析、氨基酸進(jìn)行這方面的研究常用的方法有：同源蛋白質(zhì)氨基酸順序相似性分析、氨基酸殘基的化學(xué)修飾及切割實(shí)驗(yàn)等。殘基的化學(xué)修飾及切割實(shí)驗(yàn)等。 例例1 鐮刀形貧血病鐮刀形貧血病患者血紅細(xì)胞合成了一種不正常的血紅蛋白患者血紅細(xì)胞合成了一種不正常的血紅蛋白Hb-S）它與正常的血紅蛋白它與正常的血紅蛋白Hb-A的差別：僅僅在于的差別：僅僅在于鏈的鏈的N-末端第末端第6位殘基發(fā)生了變位殘基發(fā)生了變化化（Hb-A第第6位殘基是極性谷氨酸殘基，（位殘基是極性谷氨酸殘基，（H

30、b-S中換成了非極性的纈氨酸殘基中換成了非極性的纈氨酸殘基使血紅蛋白細(xì)胞收縮成鐮刀形，輸氧能力下降，易發(fā)生溶血使血紅蛋白細(xì)胞收縮成鐮刀形，輸氧能力下降，易發(fā)生溶血這說明了蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的高度統(tǒng)一性這說明了蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的高度統(tǒng)一性例例2 一級(jí)結(jié)構(gòu)的局部斷裂與蛋白質(zhì)的激一級(jí)結(jié)構(gòu)的局部斷裂與蛋白質(zhì)的激活活 體內(nèi)的某些蛋白質(zhì)分子初合成時(shí)，體內(nèi)的某些蛋白質(zhì)分子初合成時(shí)，常帶有抑制肽，呈無活性狀態(tài)，稱為蛋常帶有抑制肽，呈無活性狀態(tài)，稱為蛋白質(zhì)原白質(zhì)原.蛋白質(zhì)原的部分肽鏈以特定的方蛋白質(zhì)原的部分肽鏈以特定的方式斷裂后，才變?yōu)榛钚苑肿邮綌嗔押?，才變?yōu)榛钚苑肿?例：胰島素，在剛合成時(shí)，是一

31、個(gè)比成例：胰島素，在剛合成時(shí)，是一個(gè)比成熟的胰島素分子大一倍多的單鏈多肽，熟的胰島素分子大一倍多的單鏈多肽，稱為前胰島素原稱為前胰島素原前胰島素原的前胰島素原的N-末端有一段肽鏈，稱為末端有一段肽鏈，稱為信號(hào)肽信號(hào)肽.信號(hào)肽被切去，剩下的是胰島素原。信號(hào)肽被切去，剩下的是胰島素原。胰島素原比胰島素分子多一段胰島素原比胰島素分子多一段C肽，只肽，只有當(dāng)有當(dāng)C肽被切除后才成為有肽被切除后才成為有51個(gè)殘基，個(gè)殘基，分分A、B兩條鏈的胰島素分子單體兩條鏈的胰島素分子單體.例例3 同源蛋白同源蛋白 同源蛋白：是指在不同有機(jī)體中實(shí)現(xiàn)同一功能的蛋白質(zhì)同源蛋白：是指在不同有機(jī)體中實(shí)現(xiàn)同一功能的蛋白質(zhì).同源蛋

32、白中的一級(jí)結(jié)同源蛋白中的一級(jí)結(jié)構(gòu)中有許多位置的氨基酸對(duì)所有種屬來說都是相同的，稱為不變殘基；其他位置構(gòu)中有許多位置的氨基酸對(duì)所有種屬來說都是相同的，稱為不變殘基；其他位置的氨基酸稱可變殘基的氨基酸稱可變殘基.不同種屬的可變殘基有很大變化不同種屬的可變殘基有很大變化.可用于判斷生物體間親緣關(guān)可用于判斷生物體間親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近系的遠(yuǎn)近.例：細(xì)胞色素例：細(xì)胞色素C60 個(gè)物種中，有個(gè)物種中，有 27 個(gè)位置上的氨基酸殘基完全不變，是維持其構(gòu)象中發(fā)揮特有個(gè)位置上的氨基酸殘基完全不變，是維持其構(gòu)象中發(fā)揮特有功能所必要的部位，屬于不變殘基功能所必要的部位，屬于不變殘基.可變殘基可能隨著進(jìn)化而變異，而且不同種

33、屬的細(xì)胞色素可變殘基可能隨著進(jìn)化而變異，而且不同種屬的細(xì)胞色素 C氨基酸差異數(shù)與種屬氨基酸差異數(shù)與種屬之間的親緣關(guān)系相關(guān)。親緣關(guān)系相近者，氨基酸差異少，反之則多進(jìn)化樹）之間的親緣關(guān)系相關(guān)。親緣關(guān)系相近者，氨基酸差異少，反之則多進(jìn)化樹）.黃色： 不變殘基invariable residues）藍(lán)色 ： 保守氨基酸conservative residues）未標(biāo)記：可變殘基variable residues）二二.蛋白質(zhì)的構(gòu)象與功能的關(guān)系蛋白質(zhì)的構(gòu)象與功能的關(guān)系 別構(gòu)效應(yīng)：又稱變構(gòu)效應(yīng)，是指寡聚蛋白與配基結(jié)合，改變蛋白質(zhì)構(gòu)象，導(dǎo)致別構(gòu)效應(yīng)：又稱變構(gòu)效應(yīng)，是指寡聚蛋白與配基結(jié)合，改變蛋白質(zhì)構(gòu)象，導(dǎo)致

34、蛋白質(zhì)生物活性改變的現(xiàn)象蛋白質(zhì)生物活性改變的現(xiàn)象.它是細(xì)胞內(nèi)最簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)方式它是細(xì)胞內(nèi)最簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)方式.例：血紅蛋白的別構(gòu)效應(yīng)例：血紅蛋白的別構(gòu)效應(yīng)一個(gè)亞基與氧結(jié)合后，引起該亞基構(gòu)象改變一個(gè)亞基與氧結(jié)合后，引起該亞基構(gòu)象改變進(jìn)而引起另三個(gè)亞基的構(gòu)象改變進(jìn)而引起另三個(gè)亞基的構(gòu)象改變整個(gè)分子構(gòu)象改變整個(gè)分子構(gòu)象改變與氧的結(jié)合能力增加與氧的結(jié)合能力增加 第五節(jié)第五節(jié) 蛋白質(zhì)的性質(zhì)蛋白質(zhì)的性質(zhì)一一.蛋白質(zhì)的分子大小蛋白質(zhì)的分子大小蛋白質(zhì)是分子量很大的生物分子，相對(duì)分子質(zhì)量大于蛋白質(zhì)是分子量很大的生物分子，相對(duì)分子質(zhì)量大于10 000.最高可達(dá)最高可達(dá)40 000 000煙草花葉病毒）煙草花葉病毒） 蛋

35、白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定方法蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的測(cè)定方法1.根據(jù)化學(xué)成分測(cè)定最小相對(duì)分子質(zhì)量根據(jù)化學(xué)成分測(cè)定最小相對(duì)分子質(zhì)量 此法首先利用化學(xué)分析方法測(cè)定蛋白質(zhì)分子中某一特殊成分的百分含量此法首先利用化學(xué)分析方法測(cè)定蛋白質(zhì)分子中某一特殊成分的百分含量然后，假定蛋白質(zhì)分子中該成分只有一個(gè)，據(jù)其百分含量可計(jì)算出最低相對(duì)分子然后，假定蛋白質(zhì)分子中該成分只有一個(gè)，據(jù)其百分含量可計(jì)算出最低相對(duì)分子質(zhì)量：質(zhì)量：最小相對(duì)分子質(zhì)量（已知成分的相對(duì)分子、原子質(zhì)量）最小相對(duì)分子質(zhì)量（已知成分的相對(duì)分子、原子質(zhì)量）/已知成分的百分含量已知成分的百分含量如果蛋白質(zhì)分子中所含已知成分不是一個(gè)單位，則真實(shí)相對(duì)分子質(zhì)量等于最

36、小相如果蛋白質(zhì)分子中所含已知成分不是一個(gè)單位，則真實(shí)相對(duì)分子質(zhì)量等于最小相對(duì)分子質(zhì)量的倍數(shù)。對(duì)分子質(zhì)量的倍數(shù)。2. 超離心法超離心法在在60 00080 000r/min的高速離心力作用下，蛋白質(zhì)分子會(huì)沿旋轉(zhuǎn)中心向外的高速離心力作用下，蛋白質(zhì)分子會(huì)沿旋轉(zhuǎn)中心向外周方向移動(dòng)周方向移動(dòng)用光學(xué)方法測(cè)定界面移動(dòng)的速度即為蛋白質(zhì)的離心沉降速度用光學(xué)方法測(cè)定界面移動(dòng)的速度即為蛋白質(zhì)的離心沉降速度蛋白質(zhì)的沉降速度與分子大小和形狀有關(guān)蛋白質(zhì)的沉降速度與分子大小和形狀有關(guān)沉降系數(shù)是溶質(zhì)顆粒在單位離心場(chǎng)中的沉降速度，用S表示。一個(gè)S單位，為110-13秒相對(duì)分子質(zhì)量越大，S值越大蛋白質(zhì)的沉降系數(shù)：1200S 由沉

37、降系數(shù)S可根據(jù)斯維得貝格Svedberg方程計(jì)算蛋白質(zhì)分子的相對(duì)分子質(zhì)量： M=RST/D1i R：氣體常數(shù) T：絕對(duì)溫度 D：擴(kuò)散系數(shù) ：溶劑的密度3.凝膠過濾法凝膠過濾所用介質(zhì)為凝膠珠，其內(nèi)部為多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)一定型號(hào)的凝膠網(wǎng)孔大小一定，只允許相應(yīng)大小的分子進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部，大分子則被排阻在外洗脫時(shí)大分子隨洗脫液從顆粒間隙流下來，洗脫液體積??；小分子在顆粒網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中穿來穿去，歷程長(zhǎng)，后洗脫下來，洗脫體積大測(cè)定蛋白質(zhì)分子量一般用葡聚糖，商品名：Sephadex測(cè)得幾種標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)的洗脫體積Ve以相對(duì)分子質(zhì)量對(duì)數(shù)logM對(duì)Ve作圖，得標(biāo)準(zhǔn)曲線再測(cè)出未知樣品洗脫體積Ve從標(biāo)準(zhǔn)曲線上可查出樣品蛋白質(zhì)的相

38、對(duì)分子質(zhì)量4.SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法SDS:十二烷基硫酸鈉，變性劑普通蛋白質(zhì)電泳的泳動(dòng)速率取決于荷質(zhì)比凈電荷、大小、外形）用SDS和巰基乙醇打開二硫鍵處置蛋白質(zhì)變性肽鏈伸展并與SDS結(jié)合，形成SDS-蛋白質(zhì)復(fù)合物不同蛋白質(zhì)分子的均帶負(fù)電SDS帶負(fù)電）；且荷質(zhì)比相同蛋白質(zhì)分子大，結(jié)合SDS多；分子小，結(jié)合SDS少）不同蛋白質(zhì)分子具有相似的構(gòu)象用幾種標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的對(duì)數(shù)值對(duì)它們的遷移率作圖測(cè)出待測(cè)樣品的遷移率從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出樣品的相對(duì)分子質(zhì)量 影響遷移率的主要因素影響遷移率的主要因素凝膠的分子篩效應(yīng)對(duì)長(zhǎng)短不同的棒形分子會(huì)凝膠的分子篩效應(yīng)對(duì)長(zhǎng)短不同的棒形分子會(huì) 產(chǎn)產(chǎn) 生不同的阻力主要因

39、素生不同的阻力主要因素凝膠的濃度和交聯(lián)度凝膠的濃度和交聯(lián)度同一電泳條件下，分子小，受阻小，游動(dòng)快，遷移率大。相對(duì)分子質(zhì)量大者，遷同一電泳條件下，分子小，受阻小，游動(dòng)快，遷移率大。相對(duì)分子質(zhì)量大者，遷移率小移率小 優(yōu)點(diǎn)：快速，樣品用量少，可同時(shí)測(cè)幾個(gè)樣品優(yōu)點(diǎn)：快速，樣品用量少，可同時(shí)測(cè)幾個(gè)樣品 缺陷：誤差大，約為缺陷：誤差大，約為10（誤差主要來源于遷移距離的測(cè)量誤差）（誤差主要來源于遷移距離的測(cè)量誤差） 此方法只能測(cè)得此方法只能測(cè)得 亞基肽鏈的相對(duì)分子質(zhì)量亞基肽鏈的相對(duì)分子質(zhì)量二二. 蛋白質(zhì)的兩性離解和電泳現(xiàn)象蛋白質(zhì)的兩性離解和電泳現(xiàn)象蛋白質(zhì)與多肽一樣，能夠發(fā)生兩性離解，也有等電點(diǎn)。在等電點(diǎn)時(shí)

40、蛋白質(zhì)與多肽一樣，能夠發(fā)生兩性離解，也有等電點(diǎn)。在等電點(diǎn)時(shí)(Isoelectric point pI)，蛋白質(zhì)的溶解度最小，在電場(chǎng)中不移動(dòng)。，蛋白質(zhì)的溶解度最小，在電場(chǎng)中不移動(dòng)。在不同的在不同的pH環(huán)境下，蛋白質(zhì)的電學(xué)性質(zhì)不同。在等電點(diǎn)偏酸性溶液中，蛋白質(zhì)環(huán)境下，蛋白質(zhì)的電學(xué)性質(zhì)不同。在等電點(diǎn)偏酸性溶液中，蛋白質(zhì)粒子帶負(fù)電荷，在電場(chǎng)中向正極移動(dòng)；在等電點(diǎn)偏堿性溶液中，蛋白質(zhì)粒子帶正粒子帶負(fù)電荷，在電場(chǎng)中向正極移動(dòng)；在等電點(diǎn)偏堿性溶液中，蛋白質(zhì)粒子帶正電荷，在電場(chǎng)中向負(fù)極移動(dòng)。這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)電泳電荷，在電場(chǎng)中向負(fù)極移動(dòng)。這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)電泳(Electrophoresis)。蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)

41、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。三三.蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)由于蛋白質(zhì)的分子量很大，它在水中能夠形成膠體溶液。蛋白質(zhì)溶液具有膠體由于蛋白質(zhì)的分子量很大，它在水中能夠形成膠體溶液。蛋白質(zhì)溶液具有膠體溶液的典型性質(zhì)，如丁達(dá)爾現(xiàn)象、布郎運(yùn)動(dòng)等。溶液的典型性質(zhì)，如丁達(dá)爾現(xiàn)象、布郎運(yùn)動(dòng)等。由于膠體溶液中的蛋白質(zhì)不能通過半透膜，因此可以應(yīng)用透析法將非蛋白的小由于膠體溶液中的蛋白質(zhì)不能通過半透膜，因此可以應(yīng)用透析法將非蛋白的小分子雜質(zhì)除去。分子雜質(zhì)除去。四四.蛋白質(zhì)的沉淀作用蛋白質(zhì)的沉淀作用蛋白質(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)

42、。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)。改變?nèi)芤旱臈l件，將影響蛋白質(zhì)的溶解性質(zhì)改變?nèi)芤旱臈l件，將影響蛋白質(zhì)的溶解性質(zhì)在適當(dāng)?shù)臈l件下，蛋白質(zhì)能夠從溶液中沉淀出來。在適當(dāng)?shù)臈l件下，蛋白質(zhì)能夠從溶液中沉淀出來。 1.可逆沉淀可逆沉淀(1)在溫和條件下，通過改變?nèi)芤旱脑跍睾蜅l件下，通過改變?nèi)芤旱膒H或電荷狀況，使蛋白質(zhì)從膠體溶液中沉淀或電荷狀況，使蛋白質(zhì)從膠體溶液中沉淀分離。分離。(2) 在沉淀過程中，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，可以重新溶在沉淀過程中，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。解形成溶液，所

43、以這種沉淀又稱為非變性沉淀。(3)可逆沉淀是分離和純化蛋白質(zhì)的基本方法，如等電點(diǎn)沉淀法、鹽析法和有機(jī)可逆沉淀是分離和純化蛋白質(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。溶劑沉淀法等。2.不可逆沉淀不可逆沉淀(1)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)沉淀不可能再重新溶解于水。白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，產(chǎn)生的蛋白質(zhì)沉淀不可能再重新溶解于水。(2)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。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

44、。(3)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。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。五五.蛋白質(zhì)的變性蛋白質(zhì)的變性 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，也不可能恢復(fù)原有蛋白質(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

45、沉淀。引起變性的主要因素是熱、紫外光、激烈的攪拌以及強(qiáng)酸和強(qiáng)堿等。肽鍵的反應(yīng)，肽鍵越多顏色越深肽鍵的反應(yīng)，肽鍵越多顏色越深受蛋白質(zhì)特異性影響小受蛋白質(zhì)特異性影響小蛋白質(zhì)定量測(cè)定；測(cè)定蛋白質(zhì)水解程度蛋白質(zhì)定量測(cè)定；測(cè)定蛋白質(zhì)水解程度 2.米倫氏反應(yīng)米倫氏反應(yīng)酪氨酸的顯色反應(yīng)酚羥基反應(yīng)）酪氨酸的顯色反應(yīng)酚羥基反應(yīng)）米倫試劑為硝酸、亞硝酸、硝酸汞、亞硝酸汞的混合物米倫試劑為硝酸、亞硝酸、硝酸汞、亞硝酸汞的混合物蛋白溶液中，加入米倫試劑，產(chǎn)生白色沉淀，加熱后變成紅色蛋白溶液中，加入米倫試劑，產(chǎn)生白色沉淀，加熱后變成紅色3.乙醛酸反應(yīng)乙醛酸反應(yīng)在蛋白質(zhì)溶液中加入在蛋白質(zhì)溶液中加入HCOCOOH，將濃硫酸

46、沿管壁緩慢加入，不使相混，在液面，將濃硫酸沿管壁緩慢加入，不使相混，在液面交界處，即有紫色環(huán)形成交界處，即有紫色環(huán)形成色氨酸的反應(yīng)吲哚環(huán)的反應(yīng)）色氨酸的反應(yīng)吲哚環(huán)的反應(yīng)）鑒定蛋白質(zhì)中是否含有色氨酸鑒定蛋白質(zhì)中是否含有色氨酸明膠中不含色氨酸明膠中不含色氨酸4.坂口反應(yīng)坂口反應(yīng)精氨酸的反應(yīng)胍基的反應(yīng)）精氨酸的反應(yīng)胍基的反應(yīng)）精氨酸與精氨酸與-萘酚在堿性次氯酸鈉或次溴酸鈉溶液中發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生紅色產(chǎn)物萘酚在堿性次氯酸鈉或次溴酸鈉溶液中發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生紅色產(chǎn)物鑒定蛋白質(zhì)中是否含有精氨酸鑒定蛋白質(zhì)中是否含有精氨酸定量測(cè)定精氨酸定量測(cè)定精氨酸5.福林試劑反應(yīng)福林試劑反應(yīng)酪氨酸、色氨酸的反應(yīng)還原反應(yīng)）酪氨酸、色

47、氨酸的反應(yīng)還原反應(yīng)）福林試劑：磷鉬酸福林試劑：磷鉬酸-磷鎢酸磷鎢酸 與雙縮脲法結(jié)合與雙縮脲法結(jié)合-Lowry法法在堿性條件下，蛋白質(zhì)與硫酸銅發(fā)生反應(yīng)在堿性條件下，蛋白質(zhì)與硫酸銅發(fā)生反應(yīng)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)-銅絡(luò)合物，將福林試劑還原，產(chǎn)生磷鉬藍(lán)和磷鎢藍(lán)混合物銅絡(luò)合物，將福林試劑還原，產(chǎn)生磷鉬藍(lán)和磷鎢藍(lán)混合物靈敏度提高靈敏度提高100倍倍6.茚三酮反應(yīng)茚三酮反應(yīng)靈敏度差靈敏度差7.黃蛋白反應(yīng)黃蛋白反應(yīng)濃硝酸與酪氨酸、色氨酸的反應(yīng)濃硝酸與酪氨酸、色氨酸的反應(yīng)生成黃色化合物生成黃色化合物指甲、皮膚、毛發(fā)指甲、皮膚、毛發(fā)8.考馬斯亮藍(lán)考馬斯亮藍(lán)G-250本身為紅色，與蛋白質(zhì)反應(yīng)呈藍(lán)色本身為紅色，與蛋白質(zhì)反應(yīng)呈藍(lán)

48、色與蛋白的親和力強(qiáng)，靈敏度高與蛋白的親和力強(qiáng)，靈敏度高1-1000微克微克/毫升毫升 第六節(jié)第六節(jié) 蛋白質(zhì)的分類蛋白質(zhì)的分類一一. 依據(jù)蛋白質(zhì)的外形分類依據(jù)蛋白質(zhì)的外形分類 按照蛋白質(zhì)的外形可分為球狀蛋白質(zhì)和纖維狀蛋白質(zhì)。按照蛋白質(zhì)的外形可分為球狀蛋白質(zhì)和纖維狀蛋白質(zhì)。1.球狀蛋白質(zhì)：（球狀蛋白質(zhì)：（globular protein外形接近球形或橢圓形，溶解性較好，能外形接近球形或橢圓形，溶解性較好，能形成結(jié)晶，大多數(shù)蛋白質(zhì)屬于這一類。形成結(jié)晶，大多數(shù)蛋白質(zhì)屬于這一類。2.纖維狀蛋白質(zhì)纖維狀蛋白質(zhì)(fibrous protein)分子類似纖維或細(xì)棒。它又可分為可溶性纖分子類似纖維或細(xì)棒。它又可分為可溶性纖維狀蛋白質(zhì)和不溶性纖維狀蛋白質(zhì)。維狀蛋白質(zhì)和不溶性纖維狀蛋白質(zhì)。二二.依據(jù)蛋白質(zhì)的組成分類依