蛋白質(zhì)的結構與功能

第一篇生物大分子的結構和功能生物大分子通常都有一定的分子結構規(guī)律，即由一定的基本結構單位，按一定的排列順序和連接方式而形成的多聚體。蛋白質(zhì)和核酸是體內(nèi)主要的生物大分子，各自有其結構特征，并分別行使不同的生理功能。酶是一類重要的蛋白質(zhì)分子，是生物體內(nèi)的催化劑。本篇將介紹蛋白質(zhì)的結構、功能；核酸的結核與功能；酶等三章。重點掌握上述生物大分子物質(zhì)的結構特性，重要功能及基本的理化性質(zhì)與應用，這對理解生命的本質(zhì)具有重要意義。第一章蛋白質(zhì)的結構與功能StructureandFunctionofProtein一、授課章節(jié)及主要內(nèi)容：第一章蛋白質(zhì)的結構與功能二、授課對象：臨床醫(yī)學、預防、法醫(yī)（五年制）、臨床醫(yī)學（七年制）三、授課學時本章共3節(jié)課時（每個課時為45分鐘）。講授安排如下：第一次課（2學時）：緒論；第一節(jié)；第二節(jié)。第二次課（1學時）：第三節(jié)，第四節(jié)四、教學目的與要求目的：通過本章學習掌握蛋白質(zhì)是由20種氨基酸藉肽鍵組成的生物大分子，是機體的基本結構成分，也是機體各種生理功能的物質(zhì)基礎，是生命活動的直接體現(xiàn)者。要求：掌握蛋白質(zhì)的生物學重要性。掌握蛋白質(zhì)的分子組成特點和基本單位。掌握蛋白質(zhì)的分子結構及其與功能的關系。熟悉蛋白質(zhì)的重要理化性質(zhì)。了解蛋白質(zhì)的重要分離和純化方法。五、重點與難點重點：1.蛋白質(zhì)的生物學重要性。2.蛋白質(zhì)的分子組成特點和基本單位。3.蛋白質(zhì)的分子結構及其與功能的關系。難點：蛋白質(zhì)的分子結構及其與功能的關系。六、教學方法及授課大致安排重點講授，復習、提問、小結相結合。應用多媒體課件。七、主要外文專業(yè)詞匯proteinaminoacidisoelectricpointpolypeptideglutathione(GSH)?pleatedsheat motifchaperondomain subunitfibronectincytochromecmyoglubinhemoglobin(Hb)ACTHproteindenatureelectrophoresischromatographyallostericeffect八、思考題.復習下列名詞肽鍵蛋白質(zhì)一級結構蛋白質(zhì)的空間結構結構域等電點蛋白質(zhì)變性與復性協(xié)同效應變構效應分子伴侶.蛋白質(zhì)在生命活動中有哪些重要的生理功用？.蛋白質(zhì)的元素組成中，哪一種是蛋白質(zhì)的特征元素？其含量在蛋白質(zhì)樣品檢測上有何意義？.試述蛋白質(zhì)空間結構的含義和層次？.舉例說明蛋白質(zhì)一級結構與功能的關系，一級結構與空間結構的關系？.舉例說明空間結構與功能的關系？.維系蛋白質(zhì)空間結構的鍵或作用力有哪些？.蛋白質(zhì)為什么具有兩性解離的性質(zhì)？.一般采用什么方法分離蛋白質(zhì)？.蛋白質(zhì)變性的實質(zhì)是什么？在醫(yī)學上有何意義？九、教材與教具：人民衛(wèi)生出版社《生物化學》第六版十、授課提綱(或基本內(nèi)容)蛋白質(zhì)是生物體含量最豐富的生物大分子物質(zhì)，約占人體固體成分的45%,且分布廣泛，所有細胞、組織都含有蛋白質(zhì)。生物體結構越復雜，蛋白質(zhì)的種類和功能也越繁多。蛋白質(zhì)也是機體的功能分子（workingmolecules）。它參與機體的一切生理活動，機體的各種生理功能幾乎都是通過蛋白質(zhì)來完成的，而且在其中起著關鍵作用，所以蛋白質(zhì)是生命的物質(zhì)基礎。第一節(jié) 蛋白質(zhì)的分子組成ConformationofProteinMolecules一、蛋白質(zhì)的元素組成組成蛋白質(zhì)的元素除含有碳、氫、氧外都含有氮。有些蛋白質(zhì)還含有少量硫、磷、鐵、鎰、鋅、銅、碘等。大多數(shù)蛋白質(zhì)含氮量比較接近，平均為16%，這是蛋白質(zhì)元素組成的一個特點。蛋白質(zhì)的元素組成中含有氮，是碳水化物、脂肪在營養(yǎng)上不能替代蛋白質(zhì)的原因。二、氨基酸氨基酸（aminoacid）是組成蛋白質(zhì)的基本單位。組成人體蛋白質(zhì)的氨基酸僅有20種。其化學結構式有一個共同特點，即在連接竣基的a碳原子上還有一個氨基，故稱a氨基酸（除甘氨酸外）。（一）氨基酸的結構組成人體蛋白質(zhì)的20種氨基酸，其結構可由下列通式表示（圖1-1見六版教材圖1-1）。圖1-1L-甘油醛和L-氨基酸通式各種氨基酸在結構上有下列特點。.組成蛋白質(zhì)的氨基酸，除甘氨酸外，均屬L-a-氨基酸。.不同的L-a-氨基酸，其側鏈（R）不同。（二）氨基酸的分類據(jù)氨基酸側鏈R基團的結構和性質(zhì)，可將20種氨基酸分成四類。.非極性疏水性氨基酸.極性中性氨基.酸性氨基酸.堿性氨基酸在蛋白質(zhì)的修飾過程中，蛋白質(zhì)分子中20種氨基酸殘基的某些基團還可被甲基化、甲?；?、乙?；?、異戊二烯化和磷酸化等。（三）氨基酸的理化性質(zhì).兩性解離及等電點：所有氨基酸都含有堿性的a-氨基和酸性的a-竣基，因此氨基酸是一種兩性電解質(zhì)，具有兩性解離的特性。.紫外吸收性質(zhì)根據(jù)氨基酸的吸收光譜，含有共軛雙鍵的色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在280nm波長附近。.茚三酮反應：可作為氨基酸定量分析方法。三、肽(peptides)㈠肽(peptide)在蛋白質(zhì)分子中由一分子氨基酸的a-竣基與另一分子氨基酸的a-氨基脫水生成的鍵稱為肽鍵(peptidebond)。肽鍵是蛋白質(zhì)分子中基本的化學鍵。如由二個氨基酸以肽鍵相連形成的肽稱為二肽，相互之間以肽鍵相連。二肽還可通過肽鍵與另一分子氨基酸相連生成三肽。此反應可繼續(xù)進行，依次生成四肽、五肽……。由10個以內(nèi)的氨基酸由肽鍵相連生成的肽稱為寡肽(oligopeptide),由更多的氨基酸借肽鍵相連生成的肽稱為多肽(polypeptide)。多肽是鏈狀化合物，故稱多肽鏈(polypeptidechain)。多肽鏈中的氨基酸分子因脫水縮合而基團不全，故稱為氨基酸殘基(residue)。多肽鏈中形成肽鍵的4個原子和兩側的a-碳原子成為多肽鏈的骨架或主鏈。構成多肽鏈骨架或主鏈的原子稱為主鏈原子或骨架原子，而余下的R基團部分，稱為側鏈。多肽鏈的左端有自由氨基稱為氨基末端(aminoterminal)或N-端，右端有自由竣基稱為竣基末端(carboxylterminal)或C-端。把含有51個氨基酸殘基、分子量為5733的胰島素稱作蛋白質(zhì)。這似乎是習慣上的多肽與蛋白質(zhì)的分界線(見六版圖1-4)。㈡生物活性肽.谷胱甘肽(glutathione,GSH)GSH是由谷、半胱和甘氨酸組成的三肽。第一個肽鍵與一般不同，由谷氨酸Y-竣基與半胱氨酸的氨基組成(圖1-5),分子中半胱氨酸的巰基是該化合物的主要功能基團。(見六版圖1-5和圖1-6)。.多肽類激素及神經(jīng)肽第二節(jié)蛋白質(zhì)的分子結構MolecularStructureofProtein人體的蛋白質(zhì)分子是由20種氨基酸借肽鍵相連形成的生物大分子。每種蛋白質(zhì)都有其一定的氨基酸組成及氨基酸排列順序，以及肽鏈特定的空間排布。從而體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的特性，是每種蛋白質(zhì)具有獨特生理功能的結構基礎。蛋白質(zhì)分子結構分成一級結構、二級結構、三級結構、四級結構4個層次，后三者統(tǒng)稱為空間結構、高級結構或空間構象(conformation)。蛋白質(zhì)的空間結構涵蓋了蛋白質(zhì)分子中的每一原子在三維空間的相對位置，它們是蛋白質(zhì)特有性質(zhì)和功能的結構基礎。由一條肽鏈形成的蛋白質(zhì)只有一級結構、二級結構和三級結構，由二條或二條以上肽鏈形成的蛋白質(zhì)才可能有四級結構。一、蛋白質(zhì)的一級結構蛋白質(zhì)中氨基酸的排列順序稱為蛋白質(zhì)的一級結構（primarystructure）。肽鍵是一級結構的主要化學鍵。有些蛋白質(zhì)還包含二硫鍵，即由兩個半胱氨酸巰基脫氫氧化而成。圖2-3為牛胰島素的一級結構。（見六版教材圖1-8）。目前已知一級結構的蛋白質(zhì)數(shù)量已相當可觀，并且還以更快的速度增長。國際互聯(lián)網(wǎng)有若干重要的蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫（updatedproteindatabases），收集了大量最新的蛋白質(zhì)一級結構及其他資料，為蛋白質(zhì)結構與功能的深入研究提供了便利。二、蛋白質(zhì)的二級結構蛋白質(zhì)的二級結構（secandarystructure）是指蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的局部空間結構，也就是該段肽鏈主鏈骨架原子的相對空間位置。不涉及氨基酸殘基側鏈的構象。蛋白質(zhì)的二級結構主要包括a-螺旋、B-折疊、B-轉角和無規(guī)卷曲。（一）肽單元構成肽鍵的4個原子和與其相鄰的兩個a碳原子（Ca）構成一個肽單元（peptideunit）。由于參與肽單元的6個原子一一Ca1、C、O、N、H、Ca2位于同一平面，故又稱為肽平面（見六版教材圖1-9）。圖1-9肽單元（二）a-螺旋a-螺旋（a-helix）：蛋白質(zhì)分子中多個肽單元通過氨基酸a-碳原子的旋轉，使多肽鏈的主鏈圍繞中心軸呈有規(guī)律的螺旋上升，盤旋成穩(wěn)定的a-螺旋構象（見六版教材圖1-10）。a螺旋靠氫鍵維持。若氫鍵破壞，則a-螺旋構象即遭破壞。（三）8-折疊（B-pleatedsheet）每個肽單元以Ca為旋轉點，依次折疊成鋸齒狀結構，氨基酸殘基側鏈交替地位于鋸齒狀結構的上下方。（圖2-6見六版教材圖1-11）,氫鍵是維持B-折疊結構的主要次級鍵。（四）B-轉角（B-8皿）和無規(guī)卷曲（randomcoil）B-轉角伸展的肽鏈形成180°回折，即U形轉角結構（圖1-7見六版教材圖1-11B）。無規(guī)卷曲系指沒有確定規(guī)律性的那部分肽鏈構象。（五）模體（motif）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構的肽段，在空間上相互接近，形成一個特殊的空間構象，被稱為模體。一個模序總有其特征性的氨基酸序列，并發(fā)揮特殊的功能。如在許多鈣結合蛋白分子中通常有一個結合鈣離子的模序。它由a-螺旋-環(huán)-a-螺旋三個肽段組成（圖1-12A）。鋅指結構（zincfinger）也是一個常見的模體例子。此模體由1個a-螺旋和2個反平行的B-折疊三個肽段組成（圖1-12B）。由于Zn2+可穩(wěn)固模體中a-螺旋結構，致使此a-螺旋能鑲嵌于DNA的大溝中，因此含鋅指結構的蛋白質(zhì)都能與DNA或RNA結合?？梢娔ｓw的特征性空間構象是其特殊功能的結構基礎。（六）氨基酸殘基的側鏈對二級結構形成的影響蛋白質(zhì)二級結構是以一級結構為基礎的。一段肽鏈其氨基酸殘基的側鏈適合形成a-螺旋或B-折疊，它就會出現(xiàn)相應的二級結構。三、蛋白質(zhì)的三級結構（一）蛋白質(zhì)的三級結構（tertiarystructure）是指整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置，也就是整條肽鏈所有原子在三維空間的排布位置。例:Mb（肌紅蛋白）是由153個氨基酸殘基構成的單條肽鏈的蛋白質(zhì)，含有1個血紅素輔基?？蛇M行可逆的氧合和脫氧，圖1-13（見六版教材圖1-13）顯示Mb的三級結構。蛋白質(zhì)三級結構的形成和穩(wěn)定主要靠次級鍵一一疏水鍵、離子鍵（鹽鍵）、氫鍵和VanderWaals力等。疏水性氨基酸的側鏈R基為疏水基團，有避開水，相互聚集而藏于蛋白質(zhì)分子內(nèi)部的自然趨勢，這種結合力叫疏水鍵（圖1-11見六版教材圖1-14）。（二）結構域分子量大的蛋白質(zhì)三級結構?？煞指畛?個和數(shù)個球狀或纖維狀的區(qū)域，折疊得較為緊密，各行其功能，稱為結構域（domain）。如纖連蛋白（fibronectin）,它由二條多肽鏈通過近C-端的兩個二硫鍵相連而成，含有6個結構域，各個結構域分別執(zhí)行一種功能，有可與細胞、膠原、DNA和肝素等配體結合的結構域（圖1-15）。（三）分子伴侶除一級結構為決定因素外，蛋白質(zhì)空間構象的正確形成還需要一類稱為分子伴侶（chaperon）的蛋白質(zhì)參與。分子伴侶通過提供一個保護環(huán)境從而加速蛋白質(zhì)折疊成天然構象或形成四級結構。分子伴侶廣泛地存在于從細菌到人的生物體中，其中有很大一部分被稱之為熱休克蛋白（heatshockprotein）。四、蛋白質(zhì)的四級結構在體內(nèi)有許多蛋白質(zhì)分子含有二條或多條多肽鏈，才能全面地執(zhí)行功能。每一條多肽鏈都有其完整的三級結構，稱為蛋白質(zhì)的亞基（subunit），這種蛋白質(zhì)分子中各個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)的四級結構（quaternarystructure）。在四級結構中，各個亞基間的結合力主要是氫鍵和離子鍵維持四級結構。含有四級結構的蛋白質(zhì)，單獨的亞基一般沒有生物學功能，只有完整的四級結構寡聚體才有生物學功能。亞基分子結構相同,稱之為同二聚體（homodimer）,若亞基分子結構不同，則稱之為異二聚體（heterodimer）。血紅蛋白（hemoglobin,Hb）是由2個a亞基和2個8亞基組成的四聚體，兩種亞基的三級結構頗為相似，且每個亞基都結合有1個血紅素（heme）輔基（圖1-16見六版教材圖1-16）。五、蛋白質(zhì)的分類（一）根據(jù)蛋白質(zhì)組成成分可分成單純蛋白質(zhì)和結合蛋白質(zhì)，單純蛋白質(zhì)只含氨基酸；結合蛋白質(zhì)，除蛋白質(zhì)部分外，還含有非蛋白質(zhì)部分，為蛋白質(zhì)的生物活性或代謝所依賴。結合蛋白質(zhì)中的非蛋白質(zhì)部分被稱為輔基，絕大部分輔基通過共價鍵方式與蛋白質(zhì)部分相連。輔基的種類也很廣，常見的有色素化合物、寡糖、脂類、磷酸、金屬離子甚至分子量較大的核酸。（二）蛋白質(zhì)還可根據(jù)其形狀分為纖維狀蛋白質(zhì)和球狀蛋白質(zhì)兩大類。第三節(jié) 蛋白質(zhì)的結構與功能的關系RelationshipofProteinStructureandFunction一、蛋白質(zhì)的一級結構與功能的關系（一）蛋白質(zhì)的一級結構是空間構象的基礎Anfinsen在研究核糖核酸酶時已發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)的功能與其三級結構密切相關，而特定三級結構是以氨基酸順序為基礎的。核糖核酸酶是由124個氨基酸殘基組成的一條多肽鏈，分子中8個半胱氨酸的巰基構成四對二硫鍵（Cys26和Cys84,Cys40和Cys95,Cys58和Cys110,Cys65和Cys72）（圖1-17A）。進而形成具有一定空間構象的球狀蛋白質(zhì)。用變性劑和還原劑8-巰基乙醇處理該酶溶液，分別破壞二硫鍵和次級鍵，使其空間結構被破壞。但肽鍵不受影響，一級結構仍保持完整，酶變性失去活性。如用透析方法除去尿素和8-巰基乙醇后，核糖核酸酶又從無序的多肽鏈卷曲折疊成天然酶的空間結構，酶從變性狀態(tài)復性，酶的活性又恢復至原來水平（圖1-17B見六版教材圖1-17）。這充分證明，只要其一級結構未被破壞，就可能恢復原來的三級結構，功能依然存在，所以多肽鏈中氨基酸的排列順序是蛋白質(zhì)空間結構的基礎。(二)一級結構與功能的關系已有大量的實驗結果證明，一級結構相似的多肽或蛋白質(zhì)，其空間構象以及功能也相似。例如不同哺乳類動物的胰島素分子結構都由A和B兩條鏈組成，且二硫鍵的配對和空間構象也極相似，它們都執(zhí)行著相同的調(diào)節(jié)糖代謝等的生理功能。又例如垂體前葉分泌的促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)和促黑激素(a-MSH,B-MSH)共有一段相同的氨基酸序列，因此，ACTH也可促進皮下黑色素生成，但作用較弱。又例存在于生物界的蛋白質(zhì)如細胞色素C(cytochromeC),比較它們的一級結構，可以幫助了解物種進化間的關系。但有時蛋白質(zhì)分子中起“關鍵”作用的氨基酸殘基缺失或被替代，都會嚴重影響空間構象乃至生理功能，甚至導致疾病產(chǎn)生。例如正常人血紅蛋白B亞基的第6位氨基酸是谷氨酸，而鐮刀形貧血患者的血紅蛋白中，谷氨酸變成了纈氨酸，即酸性氨基酸被中性氨基酸替代，僅此一個氨基酸之差，本是水溶性的血紅蛋白，就聚集成絲，相互粘著，導致紅細胞變形成為鐮刀狀而極易破碎，產(chǎn)生鐮刀形紅細胞性貧血(sicklecellanemia)。這種由蛋白質(zhì)分子發(fā)生變異所導致的疾病，被稱之為“分子病”，其病因為基因突變所致。二、蛋白質(zhì)空間結構與功能的關系體內(nèi)蛋白質(zhì)所具有的特定空間構象都與其發(fā)揮特殊的生理功能有著密切的關系。(一)肌紅蛋白和血紅蛋白結構肌紅蛋白(myoglubin,Mb)與血紅蛋白都是含有血紅素輔基的蛋白質(zhì)。血紅素是鐵卟啉化合物，它由4個吡咯環(huán)通過4個甲快基相連成為一個環(huán)形，F(xiàn)e2+居于環(huán)中。從X線衍射法分析獲得的肌紅蛋白的三維結構(圖1-13)中，可見它是一個只有三級結構的單鏈蛋白質(zhì)，氨基酸殘基上的疏水側鏈大都在分子內(nèi)部，富極性及電荷的則在分子表面，因此其水溶性較好。Mb分子內(nèi)部有一個袋形空穴，血紅素居于其中。血紅蛋白(hemoglubin,Hb)具有四個亞基組成的四級結構，每個亞基結構中間有一個疏水局部，可結合1個血紅素并攜帶1分子氧，因此一分子Hb共結合4分子氧。成年人紅細胞中的Hb主要由兩條a肽鏈和兩條B肽鏈(a2B2)組成，a鏈含141個氨基酸殘基，B鏈含146個氨基酸殘基。胎兒期主要為a2丫2,胚胎期為a2￡2。Hb各亞基的三級結構與Mb極為相似。Hb亞基之間通過8對鹽鍵(圖1-21),使四個亞基緊密結合而形成親水的球狀蛋白。圖1-21（二）血紅蛋白的構象變化與結合氧Hb與Mb一樣可逆地與O2結合，氧合Hb占總Hb的百分數(shù)（稱百分飽和度）隨O2濃度變化而變化。圖1-22為Hb和Mb的氧解離曲線，前者為S狀曲線，后者為直角雙曲線?？梢?，Mb易與O2結合，而Hb與O2的結合在O2分壓較低時較難。為什么？根據(jù)S形曲線的特征可知，Hb中第一個亞基與O2結合以后，促進第二及第三個亞基與O2的結合，當前三個亞基與O2結合后，又大大促進第四個亞基與O2結合，這種效應稱為正協(xié)同效應（positivecooperativity）o協(xié)同效應的定義是指一個亞基與其配體（Hb中的配體為O2）結合后，能影響此寡聚體中另一亞基與配體的結合能力。如果是促進作用則稱為正協(xié)同效應反之則為負協(xié)同效應。還可根據(jù)Perutz等利用X線衍射技術分析Hb和氧合Hb結晶的三維結構圖譜，提出了解釋O2與Hb結合的正協(xié)同效應的理論。未結合O2時，Hb的a1/B1和a2/B2呈對角排列，結構較為緊密，稱為緊張態(tài)（tensestate,T態(tài)），T態(tài)Hb與O2的親和力小。隨著O2的結合，4個亞基竣基末端之間的鹽鍵（圖1-21）斷裂，其二級、三級和四級結構也發(fā)生變化，使a1/B1和a2/B2的長軸形成15°的夾角，結構顯得相對松弛，稱為松弛態(tài)（relaxedstate,R態(tài)）。圖1-24顯示Hb氧合與脫氧時T態(tài)和R態(tài)相互轉換的可能方式。此種一個氧分子與Hb亞基結合后引起亞基構象變化，稱為變構效應（allostericeffect）。小分子O2稱為變構劑或效應劑，Hb則被稱為變構蛋白。變構效應具有普遍生物學意義。（三）蛋白質(zhì)構象改變與疾病若蛋白質(zhì)的折疊發(fā)生錯誤，盡管其一級結構不變，但蛋白質(zhì)的構象發(fā)生改變，仍可影響其功能，嚴重時可導致疾病發(fā)生，有人將此類疾病稱為蛋白構象疾病。有些蛋白質(zhì)錯折疊后相互聚集，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、亨丁頓舞蹈病（Huntingtondisease）、瘋牛病等。第四節(jié) 蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)及其分離純化TheCharactersofProteinanditsPurification一、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)（一）蛋白質(zhì)的兩性電離蛋白質(zhì)是由氨基酸組成，其分子末端除有自由的a-NH2和a-COOH外，許多氨基酸殘基的側鏈上尚有可解離的基因，這些基團在溶液一定pH條件下可以解離成帶負電荷或正電荷的基團。當?shù)鞍踪|(zhì)溶液在某一pH時，蛋白質(zhì)解離成正負離子的趨勢相等，即成兼性離子，凈電荷為零，此時溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點（isoelectricpoint,PI）。蛋白質(zhì)溶液的pH大于等電點時，該蛋白質(zhì)顆粒帶負電荷，小于等電點時則帶正電荷。（二）蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)蛋白質(zhì)是生物大分子，分子量可自1萬至100萬之巨，其分子的直徑可達1?100nm,為膠粒范圍之內(nèi)。（三）蛋白質(zhì)的變性、沉淀和凝固在某些物理和化學因素作用下，其特定的空間構象被破壞，也即有序的空間結構變成無序的空間結構，從而導致其理化性質(zhì)的改變和生物活性的喪失，稱為蛋白質(zhì)的變性（denaturation）o.蛋白質(zhì)變性的特征：蛋白質(zhì)變性的主要特征是生物活性喪失。.蛋白質(zhì)變性的本質(zhì)：一般認為蛋白質(zhì)的變性主要發(fā)生二硫鍵和非共價鍵的破壞，蛋白質(zhì)變性是蛋白質(zhì)空間構象的改變或破壞，不涉及一級結構中氨基酸序列的改變。.蛋白質(zhì)變性的意義：在臨床醫(yī)學上，變性因素常被應用來消毒及滅菌。此處防止蛋白質(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，有些蛋白質(zhì)仍可恢復或部分恢復其原有的構象和功能，稱為復性（renaturation）。但是許多蛋白質(zhì)變性后，空間構象嚴重被破壞，不能復原，稱為不可逆性變性。.蛋白質(zhì)經(jīng)強酸、強堿作用發(fā)生變性后，仍能溶解于強酸或強堿溶液中，若將pH調(diào)至等電點，則變性蛋白質(zhì)立即結成絮狀的不溶解物，此絮狀物仍可溶解于強酸和強堿中。如再加熱則絮狀物可變成比較堅固的凝塊，此凝塊不易再溶于強酸和強堿中，這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的凝固作用（proteincoagulation）。（四）蛋白質(zhì)的紫外吸收蛋白質(zhì)在280nm波長處有特征性的紫外吸收，可作蛋白質(zhì)定量測定。（五）蛋白質(zhì)的呈色反應.茚三酮反應（ninhydrinreaction）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，詳見本章第一節(jié)。.雙縮脲反應（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，稱為雙縮脲反應。氨基酸不出現(xiàn)此反應。二、蛋白質(zhì)的分離和純化（一）透析及超濾法（二）丙酮沉淀、鹽析及免疫沉淀（三）電泳（四）層析（五）分子篩（六）超速離心Summary蛋白質(zhì)是重要的生物大分子，在體內(nèi)分布廣泛，含量豐富，種類繁多。每一種蛋白質(zhì)都有其特定的空間構象和生物學功能。組成蛋白質(zhì)的基本單位為L-a-氨基酸，共有20種，可分為非極性疏水性氨基酸、極性中性氨基酸、酸性氨基酸和堿性氨基酸四類。氨基酸屬于兩性電解質(zhì)，在溶液的pH等于其pI時，氨基酸呈兼性離子