生物化學第01章蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能臨床5年制第7版課件

第一篇：生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能

生物大分子：由某些基本結(jié)構(gòu)單位按一定順序和連接方式所形成的多聚體。

蛋白質(zhì)：氨基酸核酸：核苷酸酶：（蛋白質(zhì)）糖復合物：單糖

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能第一章StructureandFunctionofProtein分布廣：所有器官、組織都含有蛋白質(zhì)；細胞的各個部分都含有蛋白質(zhì)。含量高：占人體干重的45％，某些組織，例如脾、肺及橫紋肌等高達80％。蛋白質(zhì)的生物學重要性1.蛋白質(zhì)是生物體重要組成成分(結(jié)構(gòu)蛋白)ProteinderivesfromGreekprotos，meaning“first”or“foremost”.病例：老年癡呆癥

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化引起疾病記憶力明顯減退，經(jīng)常忘記剛剛說過的話或做過的事，對于熟悉的人或物品，不能回憶其名稱。語言不流暢，經(jīng)常間斷，與人交流困難。睡眠欠佳，表情淡漠，反應遲鈍。里根撒切爾什么是蛋白質(zhì)?

蛋白質(zhì)（protein）是由許多氨基酸通過肽鍵相連形成的高分子含氮化合物。組成蛋白質(zhì)的元素：主要有C、H、O、N和S。有些蛋白質(zhì)含有少量磷或金屬元素鐵、銅、鋅、錳、鈷、鉬，個別蛋白質(zhì)還含有碘

。蛋白質(zhì)分子組成：

蛋白質(zhì)的含氮量平均為16％。體內(nèi)含氮物質(zhì)以蛋白質(zhì)為主，測定生物樣品含氮量，可根據(jù)以下公式推算蛋白質(zhì)大致含量：100克樣品中蛋白質(zhì)的含量(g%)=每克樣品含氮克數(shù)×6.25×1001/16%蛋白質(zhì)元素組成的特點：三氯氫胺事件一、組成人體蛋白質(zhì)的20種氨基酸均屬于

L-α-氨基酸自然界中氨基酸300余種，人體蛋白質(zhì)氨基酸20種，均屬

L-氨基酸（甘氨酸除外）。

COOH

COOH∣∣H2N－Cα－HH－Cα－NH2∣∣RRL-α-氨基酸D-α-氨基酸非極性脂肪族氨基酸極性中性氨基酸芳香族氨基酸酸性氨基酸堿性氨基酸二、氨基酸根據(jù)側(cè)鏈結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)進行分類(一)側(cè)鏈含烴鏈的氨基酸屬于

非極性脂肪族氨基酸幾種特殊氨基酸

脯氨酸（亞氨基酸）CH2CHCOO-NH2+CH2CH2CH2CHCOO-NH2+CH2CH2半胱氨酸

+胱氨酸二硫鍵-HH-OOC-CH-CH2-S+NH3S-CH2-CH-COO-+NH3-OOC-CH-CH2-S+NH3S-CH2-CH-COO-+NH3-OOC-CH-CH2-SH+NH3-OOC-CH-CH2-SH+NH3HS-CH2-CH-COO-+NH3HS-CH2-CH-COO-+NH3(三)側(cè)鏈含芳香基團的氨基酸是芳香族氨基酸TyrTrp(四)側(cè)鏈含負性解離基團的氨基酸是酸性氨基酸三、20種氨基酸具有共同或特異的理化性質(zhì)兩性解離及等電點氨基酸是兩性電解質(zhì)，其解離程度取決于所處溶液的酸堿度。

等電點(isoelectricpoint,pI)

在某一pH的溶液中，氨基酸解離成陽離子和陰離子的趨勢及程度相等，成為兼性離子，呈電中性。此時溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點。（一）氨基酸具有兩性解離的性質(zhì)pH=pIpH>pIpH<pI氨基酸的兼性離子陽離子陰離子+OH-+H++OH-+H+pH=pIpH>pI-H++H+-H++H+pH<pI兼性離子A0

陽離子A+陰離子A-K1=[A0][H+]/[A+]K2=[A-][H+]/[A0]K1K2A+→A0+H+A0→A-+H+pI=(pK1+pK2)/2四、蛋白質(zhì)是由許多氨基酸殘基組成的多肽鏈肽鍵(peptidebond)：由一個氨基酸的-羧基與另一個氨基酸的-氨基脫水縮合而形成的酰氨鍵。（一）氨基酸通過肽鍵連接而形成肽(peptide)

O

O

‖

‖

NH2-CH-C━OHHN━

CH-C━

OH

∣

∣

R1

R2

+-HOH甘氨酰甘氨酸肽鍵N末端C末端牛核糖核酸酶（二）體內(nèi)存在多種重要的生物活性肽1.谷胱甘肽(glutathione,GSH)GSH過氧化物酶H2O22GSH2H2OGSSG

GSH還原酶NADPH+H+NADP+GSH功能：GSH的巰基具有還原性：保護蛋白質(zhì)或酶分子的巰基免遭氧化，維持蛋白質(zhì)或酶活性狀態(tài)。GSH還原H2O2GSH與致癌劑或藥物結(jié)合體內(nèi)許多激素屬寡肽或多肽神經(jīng)肽(neuropeptide)2.多肽類激素及神經(jīng)肽蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)

TheMolecularStructureofProtein

第二節(jié)

蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)：

蛋白質(zhì)分子各原子的空間排布和相互關(guān)系。

蛋白質(zhì)分子量大，呈多肽鏈，折疊成一定形狀，具有空間結(jié)構(gòu)?？臻g結(jié)構(gòu)不同，功能不一樣。一級結(jié)構(gòu)：氨基酸的排列順序，線性結(jié)構(gòu)。二級結(jié)構(gòu)：主鏈原子的空間排布。三級結(jié)構(gòu)：主鏈和側(cè)鏈原子的空間排布。一條多肽鏈所有原子的空間排布。四級結(jié)構(gòu)：多條肽鏈之間原子的空間排布。OO

O

O

‖‖

‖

‖NH2-CH-C━NH-CH-C━NH-CH-C------NH-CH-C-

∣∣∣∣

R1R2R3Rn1951年LinusPauling等提出蛋白質(zhì)α螺旋結(jié)構(gòu)1952年丹麥科學家(Linderstrom-Lang)建議：定義:

蛋白質(zhì)分子從N-端至C-端的氨基酸排列順序。一、氨基酸的排列順序決定蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)主要的化學鍵:肽鍵，有些蛋白質(zhì)還包括二硫鍵。

一級結(jié)構(gòu)：是蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)和生物學功能的基礎。不是決定蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的唯一因素。細胞環(huán)境因素影響蛋白質(zhì)分子空間構(gòu)象。蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫Genebank：NCBI網(wǎng)站：NationalCenterforBiotechnologyInformation二、多肽鏈的局部主鏈構(gòu)象為蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)(secondarystructure)蛋白質(zhì)分子中某一段肽鏈的主鏈空間結(jié)構(gòu)，即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(cè)鏈的構(gòu)象

。

主要的化學鍵：氫鍵

定義:主鏈骨架原子：N-H、Cα、C=O重復排列。OOOO

‖‖‖‖NH2-CH-C━NH-CH-C━NH-CH-C------NH-CH-C-OH

∣∣∣∣

RRRR鍵長：C–N：0.149C=N：0.127肽鍵：0.132肽鍵具有部分雙鍵性質(zhì)

OO

–

‖∣Cα–C–N–Cα

→

Cα–C=N+–Cα∣∣HH（一）參與肽鍵形成的6個原子在同一平面上肽鍵平面：參與肽鍵的6個原子C1、C、O、N、H、C2位于同一平面，此一平面稱之。肽單元：肽鍵平面的6個原子構(gòu)成的單元結(jié)構(gòu)稱之。C1和C2在平面上所處的位置為反式構(gòu)型。H

O

R2

H

H

O

R4

HH

∣

∣

∣

∣

∣

∣

∣∣∣NH2–Cα–C=N–Cα–C=N

–Cα–C=N–Cα–C

=N

–Cα–COOH

∣∣

∣

∣

∣

∣

∣∣∣

R1

H

H

O

R3

H

H

OR5

-螺旋(-helix)

-折疊(-pleatedsheet)

-轉(zhuǎn)角(-turn)

無規(guī)卷曲(randomcoil)

蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的主要形式：肽單元平面通過C旋轉(zhuǎn)或折疊形成的主鏈結(jié)構(gòu)。維系二級結(jié)構(gòu)的主要化學鍵：

氫鍵（二）α-螺旋結(jié)構(gòu)是常見的蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)多肽鏈肽鍵平面通過Cα旋轉(zhuǎn)，形成一種螺旋的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)特點:右手螺旋，R基團伸向螺旋的外側(cè)。螺旋穩(wěn)定因素:每個肽鏈的C=O,與第4個氨基酸殘基的N-H形成氫鍵。旋轉(zhuǎn)一圈:3.6個氨基酸殘基，螺距0.54nm。兩性特點：每隔3～4個aa有1個極性或非極性aa，肽鏈具有親水性或疏水性。（三）-折疊使多肽鏈形成片層結(jié)構(gòu)-折疊：多肽鏈肽鍵平面通過Cα折疊，形成一種伸展形的折紙狀結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)特點：折紙狀結(jié)構(gòu)：以Cα為轉(zhuǎn)折點，R基團在折紙狀結(jié)構(gòu)的上下方。穩(wěn)定因素：兩條肽鏈或一條肽鏈兩段之間的C=O與N-H形成氫鍵。兩段肽鏈走向：

平行：N端到C端同方向，肽鏈間距0.65nm；

反平行:N端到C端不同方向,肽鏈間距0.70nm。

蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)主要以α螺旋和

-折疊為主，許多蛋白質(zhì)既有α螺旋又有

-折疊。-轉(zhuǎn)角：肽鏈1800回折，回折角形成的結(jié)構(gòu)。4、無規(guī)卷曲：沒有確定規(guī)律性的部分肽鏈結(jié)構(gòu)。

結(jié)構(gòu)特點：4個氨基酸殘基組成，第1個殘基的C=0

與第4個殘基的N-H形成氫鍵。第二個殘基常為Pro.（四）-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲在蛋白質(zhì)分子中普遍存在（五）模體是具有特殊功能的超二級結(jié)構(gòu)超二級結(jié)構(gòu)：2個或3個具有二級結(jié)構(gòu)的肽段，在空間上相互接近、相互作用形成有規(guī)則的二級結(jié)構(gòu)組合，稱為超二級結(jié)構(gòu)。常見的超二級結(jié)構(gòu)：αα、βαβ、βββ-βLoop模體(motif)：

具有特殊功能作用的超二級結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)分子中，2個或3個具有二級結(jié)構(gòu)的肽段，相互接近形成一個特殊的空間結(jié)構(gòu)，并發(fā)揮專一的功能

。α-螺旋-β轉(zhuǎn)角（或環(huán)）-α-螺旋模體鏈-β轉(zhuǎn)角-鏈模體鏈-β轉(zhuǎn)角-α-螺旋-β轉(zhuǎn)角-鏈模體模體常見的形式鈣結(jié)合蛋白的模體（α螺旋-環(huán)-α螺旋）在環(huán)(無規(guī)卷曲)中親水側(cè)鏈的氧原子通過氫鍵與Ca2+結(jié)合。鈣結(jié)合蛋白中結(jié)合鈣離子的模體鋅指結(jié)構(gòu)鋅指結(jié)構(gòu)

1個α螺旋，2個反平行-折疊組成形似手指的結(jié)構(gòu)。N-末端1對Cys，C-末端1對His，容納結(jié)合一個Zn2+。

α螺旋能鑲嵌于DNA的大溝中，與DNA結(jié)合。（六）氨基酸殘基側(cè)鏈對二級結(jié)構(gòu)形成的影響

R基團電荷影響α螺旋的形成：酸堿性氨基酸集中的區(qū)域，同性相斥，不利α螺旋。

R基團大小影響α螺旋的形成：（Phe、Try、Ile）集中的區(qū)域，不利α螺旋。Gly，Pro不能形成典型的α螺旋。β折疊的氨基酸R基團較小。三、在二級結(jié)構(gòu)基礎上多肽鏈進一步折疊形成蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)疏水鍵、離子鍵、氫鍵和VanderWaals力等。以疏水鍵為主要作用，不牢固，易被破壞。主要的化學鍵:整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置。即肽鏈中所有原子在三維空間的排布位置。包括主鏈和側(cè)鏈原子。

具有功能作用的完整蛋白質(zhì)分子。定義:（一）三級結(jié)構(gòu)是指整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置

肌紅蛋白(Mb)

N端C端Mb的結(jié)構(gòu)特點：153個氨基酸殘基組成球狀單鏈蛋白分子。8個α螺旋占75%，間隔無規(guī)卷曲。含1個血紅素輔基（二）結(jié)構(gòu)域是三級結(jié)構(gòu)層次上的局部折疊區(qū)結(jié)構(gòu)域：蛋白質(zhì)分子折疊形成的、相對致密的、具有一定功能作用的局部區(qū)域，稱為結(jié)構(gòu)域。結(jié)構(gòu)域是蛋白質(zhì)的活性部位，是蛋白質(zhì)局部肽鏈所有原子排布。磷酸甘油醛脫氫酶的NAD+結(jié)合結(jié)構(gòu)域和催化結(jié)構(gòu)域纖連蛋白分子的結(jié)構(gòu)域分子伴侶(chaperone)：能為其它蛋白質(zhì)分子提供合適環(huán)境，使之折疊成具有天然構(gòu)象蛋白質(zhì)的分子。本質(zhì)：熱休克蛋白、伴侶分子、核質(zhì)蛋白。

作用：

分子伴侶能與未折疊肽段疏水部分可逆反復結(jié)合，使肽鏈正確折疊。分子伴侶能與錯誤聚集的肽段結(jié)合，使之解聚后，再誘導其正確折疊。分子伴侶能使二硫鍵形成正確的配對。（三）分子伴侶參與蛋白質(zhì)折疊亞基之間的結(jié)合主要是氫鍵和離子鍵。四、含有二條以上多肽鏈的蛋白質(zhì)具有四級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分子中各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(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)的亞基(subunit)：含有二條或多條多肽鏈的蛋白質(zhì)分子中，每條具有完整三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈，稱為亞基血紅蛋白的四級結(jié)構(gòu)均一四級結(jié)構(gòu)：相同亞基組成。同聚體非均一四級結(jié)構(gòu)：不相同亞基組成。異聚體血紅蛋白的一、二、三、四級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)：氨基酸的排列順序，線性結(jié)構(gòu)。二級結(jié)構(gòu)：局部主鏈原子的空間排布。（螺旋、折疊、轉(zhuǎn)角、無規(guī)）

超二級結(jié)構(gòu)：幾個二級結(jié)構(gòu)的組合

模體：具有功能作用的超二級結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)域：局部主鏈和側(cè)鏈原子的空間排布三級結(jié)構(gòu)：主鏈和側(cè)鏈所有原子的空間排布。一條多肽鏈所有原子的空間排布。四級結(jié)構(gòu)：多條肽鏈之間原子的空間排布。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系TheRelationofStructureandFunctionofProtein第三節(jié)（一）一級結(jié)構(gòu)是空間構(gòu)象的基礎一、蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)是高級結(jié)構(gòu)與功能的基礎牛核糖核酸酶的一級結(jié)構(gòu)二硫鍵天然狀態(tài)，有催化活性尿素、β-巰基乙醇去除尿素、β-巰基乙醇非折疊狀態(tài)，無活性（二）一級結(jié)構(gòu)相似的蛋白質(zhì)具有相似的高級結(jié)構(gòu)與功能胰島素氨基酸殘基序號A5A6A10B30人ThrSerIleThr豬ThrSerIleAla狗ThrSerIleAla兔ThrGlyIleSer牛AlaGlyValAla羊AlaSerValAla馬ThrSerIleAla根據(jù)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系分類：

序列相似、結(jié)構(gòu)相似（結(jié)構(gòu)域、模體）、功能相似

根據(jù)同源蛋白質(zhì)序列相似程度分類同源蛋白：來自同一祖先（功能相似）的蛋白質(zhì)，氨基酸序列相似程度>25%。分類序列相似程度相同蛋白95%亞家族80～95%家族50～80%超家族25～50%蛋白質(zhì)的分類根據(jù)蛋白質(zhì)組成成分:單純蛋白質(zhì)結(jié)合蛋白質(zhì)=蛋白質(zhì)部分+非蛋白質(zhì)部分根據(jù)蛋白質(zhì)形狀:纖維狀蛋白質(zhì)球狀蛋白質(zhì)（三）氨基酸序列提供重要的生物化學信息細胞色素(cytochromeC)，比較一級結(jié)構(gòu)，可以幫助了解物種進化間的關(guān)系。（四）重要蛋白質(zhì)的氨基酸序列改變可引起疾病例：鐮刀形紅細胞貧血glu:GTA→

val:GAAN-val·his·leu·thr·pro·glu·glu·····C(146)HbSβ肽鏈HbAβ肽鏈N-val·his·leu·thr·pro·val·glu·····C(146)這種由蛋白質(zhì)分子發(fā)生變異所導致的疾病，稱為“分子病”。二、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系1、蛋白質(zhì)功能需要完整的空間結(jié)構(gòu)。

單亞基蛋白質(zhì)(單聚體):結(jié)構(gòu)域沒有完整的功能。多亞基蛋白質(zhì)(寡聚體):三級結(jié)構(gòu)沒有完整功能。2、空間結(jié)構(gòu)改變（變構(gòu)）,功能改變。3、空間結(jié)構(gòu)破壞（變性）,功能喪失。肌紅蛋白（Mb）

/血紅蛋白（Hb）血紅素結(jié)構(gòu):鐵卟啉化合物4個吡咯環(huán)、4個甲炔基、2個丙酸基與aa連接Fe2+6個配位鍵：4N、組aa、O2（一）血紅蛋白亞基與肌紅蛋白結(jié)構(gòu)相似

肌紅蛋白（Mb）一條肽鏈，含1個血紅素，可結(jié)合1個O2血紅蛋白（Hb）4個亞基，亞基結(jié)構(gòu)與Mb相似含4個血紅素，各結(jié)合4個O2亞基之間8對鹽鍵。氧合Hb（Mb）：與O2結(jié)合后的Hb（Mb）百分飽和度：氧合Hb(Mb)占總Hb(Mb)的百分數(shù)。氧解離曲線：氧分壓與氧百分飽和度的關(guān)系曲線。血紅蛋白的構(gòu)象變化與結(jié)合氧的功能

肌紅蛋白(Mb)和血紅蛋白(Hb)的氧解離曲線Mb:呈直角雙曲線MB易與O2結(jié)合Hb:呈S狀曲線O2分壓低時：Hb不易與O2結(jié)合；O2分壓升高：逐漸增強結(jié)合力。緊密型（T態(tài)）：鹽鍵連接，亞基緊密結(jié)合，O2親合力低。松弛型（R態(tài)）：

鹽鍵斷裂，亞基松弛結(jié)合，O2親合力高。（二）血紅蛋白亞基構(gòu)象變化影響亞基與氧結(jié)合亞基之間8對鹽鍵，使Hb形成2種空間結(jié)構(gòu)。

缺O(jiān)2

時，Hb呈T態(tài)；

O2升高與亞基結(jié)合，鹽鍵斷裂；

Hb由T態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)镽態(tài)；

R態(tài)Hb與O2親合力提高。O2血紅素與O2結(jié)合；鐵原子半徑變小，進入卟啉環(huán)小孔中；肽鏈位置變動,影響亞基的構(gòu)象；鹽鍵斷裂，T態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)镽態(tài)；亞基結(jié)合O2能力增強。協(xié)同效應(cooperativity)

一個多聚體蛋白質(zhì)的一個亞基與配體結(jié)合，能影響此多聚體的另一個亞基與配體結(jié)合，這種現(xiàn)象稱為協(xié)同效應。如果是促進作用則稱為正協(xié)同效應(positivecooperativity)如果是抑制作用則稱為負協(xié)同效應

(negativecooperativity)Hb的第一個亞基與O2結(jié)合，促進第二個亞基與O2結(jié)合。別構(gòu)效應(allostericeffect)蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)（構(gòu)象）的改變伴隨其功能的變化，稱為別構(gòu)效應（變構(gòu)效應）。Hb的第一個亞基與O2結(jié)合，引起Hb的空間結(jié)構(gòu)改變，從T態(tài)變構(gòu)為R態(tài)，O2結(jié)合力改變。（三）蛋白質(zhì)構(gòu)象改變可引起疾病蛋白質(zhì)構(gòu)象疾病：

蛋白質(zhì)構(gòu)象發(fā)生改變，影響蛋白質(zhì)功能，所導致的疾病，稱之。蛋白質(zhì)的折疊發(fā)生錯誤，一級結(jié)構(gòu)不變。

人紋狀體脊髓變性病、老年癡呆癥、亨停頓舞蹈病、瘋牛病等。蛋白質(zhì)構(gòu)象改變導致疾病的機制：

蛋白質(zhì)錯誤折疊后相互聚集，聚集蛋白抵抗蛋白水解酶，產(chǎn)生淀粉樣纖維沉淀，而致病。病理改變：蛋白質(zhì)淀粉樣纖維沉淀瘋牛?。河呻貌《镜鞍?prionprotein,PrP)引起的一組人和動物神經(jīng)退行性病變。朊病毒蛋白的分型：正常細胞型PrP：PrPc異常致病型PrP：PrPsc朊病毒蛋白的特點：

同一基因編碼，氨基酸順序和共價修飾相同。PrPc：α螺旋構(gòu)成、蛋白酶敏感型PrPsc：β折疊構(gòu)成、抗蛋白酶消化型。瘋牛病中的蛋白質(zhì)構(gòu)象改變在某種未知蛋白質(zhì)的作用下，PrPc轉(zhuǎn)變成為β-折疊的PrPsc，從而致病。PrPcα-螺旋PrPscβ-折疊正常瘋牛病

以外源或新生的PrPsc為模板，使PrPc轉(zhuǎn)變?yōu)镻rPsc。

PrPsc經(jīng)蛋白酶消化后剩下的核心部分分子量約27—30KD(PrP27—30)仍具感染性。第四節(jié)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)ThePhysicalandChemicalCharactersofProtein一、蛋白質(zhì)兩性電離的性質(zhì)蛋白質(zhì)的等電點(isoelectricpoint,pI)蛋白質(zhì)分子除兩端的氨基和羧基可解離外，氨基酸殘基側(cè)鏈中某些基團，在一定的溶液pH條件下都可解離成帶負電荷或正電荷的基團。當?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pH時，蛋白質(zhì)解離成正、負離子的趨勢相等，即成為兼性離子，凈電荷為零，此時溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點。PH<PIPH=PIPH>PI利用電荷性質(zhì)差異進行蛋白質(zhì)分離蛋白質(zhì)在高于或低于其pI的溶液中為帶電的顆粒，在電場中能向正極或負極移動。這種通過蛋白質(zhì)在電場中泳動而達到分離各種蛋白質(zhì)的技術(shù),稱為電泳(elctrophoresis)

。

二、蛋白質(zhì)膠體性質(zhì)蛋白質(zhì)分子量1萬至100萬之間，分子的直徑1～100nm，為膠粒范圍之內(nèi)。

蛋白質(zhì)膠體穩(wěn)定的因素:水化膜：表面極性基團吸附H2O分子。顆粒表面電荷：靜電斥力，使蛋白質(zhì)顆粒不易聚集。+++++++帶正電荷的蛋白質(zhì)－－－－－－－－帶負電荷的蛋白質(zhì)在等電點的蛋白質(zhì)水化膜++++++++帶正電荷的蛋白質(zhì)－－－－－－－－帶負電荷的蛋白質(zhì)不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)顆粒酸堿酸堿酸堿脫水作用脫水作用脫水作用溶液中蛋白質(zhì)的聚沉蛋白質(zhì)沉淀：蛋白質(zhì)膠體性質(zhì)破壞，或疏水基團暴露，使蛋白質(zhì)分子聚集，而從溶液中析出的現(xiàn)象。使蛋白質(zhì)沉淀的因素：中和電荷：pH=pI破壞水化膜：脫水劑破壞空間結(jié)構(gòu)：蛋白質(zhì)變性結(jié)構(gòu)改變，疏水基團暴露。在物理和化學因素作用下，蛋白質(zhì)特定空間構(gòu)象被破壞，即有序的空間結(jié)構(gòu)變成無序的空間結(jié)構(gòu)，從而導致其理化性質(zhì)改變和生物學活性的喪失。蛋白質(zhì)變性(denaturation)三、蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)破壞而引起變性引起變性的因素：加熱、乙醇等有機溶劑、強酸、強堿、重金屬離子及生物堿試劑等

變性的本質(zhì)：破壞非共價鍵和二硫鍵，不改變蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)。

變性的結(jié)果：

理化性質(zhì)改變：溶解度降低，粘度提高。

生物學功能喪失，稱為失活。應用舉例:

使蛋白質(zhì)變性：臨床醫(yī)學上，變性因素常被應用來消毒及滅菌。

防止蛋白質(zhì)變性：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，蛋白質(zhì)仍可恢復或部分恢復其原有的構(gòu)象和功能，稱為復性

。蛋白質(zhì)的復性(renaturation)

天然狀態(tài)，有催化活性尿素、β-巰基乙醇去除尿素、β-巰基乙醇非折疊狀態(tài)，無活性變性的蛋白質(zhì)易于沉淀：疏水側(cè)鏈暴露，水化膜破壞，調(diào)節(jié)pH，蛋白質(zhì)容易從溶液中沉淀。沉淀的蛋白質(zhì)并不都變性。

蛋白質(zhì)變性與沉淀四、蛋白質(zhì)在紫外光譜區(qū)有特征性吸收峰由于蛋白質(zhì)分子中含有共軛雙鍵的酪氨酸和色氨酸，因此在280nm波長處有特征性吸收峰。蛋白質(zhì)的OD280與其濃度呈正比關(guān)系，因此可作蛋白質(zhì)定量測定。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。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，此反應稱為雙縮脲反應，雙縮脲反應可用來檢測蛋白質(zhì)水解程度。五、應用蛋白質(zhì)呈色反應可測定蛋白質(zhì)溶液含量茚三酮反應(ninhydrinreaction)雙縮脲反應(biuretreaction)六、蛋白質(zhì)組學（一）蛋白質(zhì)組學基本概念蛋