第一章蛋白質(zhì)化學

第一章蛋白質(zhì)化學第1頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一

第一節(jié)蛋白質(zhì)概論一、蛋白質(zhì)是生命活動的物質(zhì)基礎

生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)是除水以外，機體組織中最多的組分，占人體干重的45%，占細菌干重的50～70%

。

蛋白質(zhì)(protein)是由不同的α-氨基酸通過酰胺鍵（肽鍵）縮合而成的一類重要的生物大分子。第2頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一二、蛋白質(zhì)的生物學功能:1.作為生物催化劑：在體內(nèi)催化各種物質(zhì)代謝反應的酶幾乎都是蛋白質(zhì)。(已發(fā)現(xiàn)3000多種)2.調(diào)節(jié)代謝反應：一些激素是蛋白質(zhì)或肽，如胰島素、生長素。3.運輸載體：如紅細胞中運輸O2、CO2要靠Hb(Hemoglobin血紅蛋白)、運輸脂類物質(zhì)的是載脂蛋白、運鐵蛋白等轉(zhuǎn)運蛋白或叫載體蛋白。4.參與機體的運動：如心跳、胃腸蠕動等，依靠與肌肉收縮有關的蛋白質(zhì)來實現(xiàn)，如肌球蛋白、肌動蛋白。5.參與機體的防御：機體抵抗外來侵害的防御機能，靠抗體，抗體也稱免疫球蛋白，是蛋白質(zhì)。第3頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一6.接受傳遞信息：如口腔中的味覺蛋白、視網(wǎng)膜中的視覺蛋白。7.調(diào)節(jié)或控制細胞的生長、分化、遺傳信息的表達。（如組蛋白、阻遏蛋白及轉(zhuǎn)錄因子等）8.其它：如雞蛋清蛋白、牛奶中的酪蛋白是營養(yǎng)和儲存蛋白；膠原蛋白、纖維蛋白等屬于結(jié)構(gòu)蛋白。還有甜味蛋白、毒素蛋白等都具有特異的生物學功能。所以，我們不難理解，為什么說沒有蛋白質(zhì)就沒有生命。第4頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一

第二節(jié)蛋白質(zhì)的分子組成●蛋白質(zhì)分子中主要的元素組成是：C、H、O、N、S等。其中N元素的含量相對穩(wěn)定，約為16%，故每克氮相當于6.25克蛋白質(zhì)。

*

凱氏（Kjadehl）定氮法的理論基礎。*

總蛋白質(zhì)含量測定方法：凱氏定氮法、考馬斯亮藍法、紫外吸收法、雙縮脲法及Folin-

酚法等。第5頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一一、氨基酸(aminoacid)●組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸。如將天然的蛋白質(zhì)完全水解，最后都可得到約二十種不同的氨基酸。除脯氨酸外，均為α-氨基酸。第6頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一第7頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一（一）氨基酸的分類：●

根據(jù)R側(cè)鏈基團解離性質(zhì)的不同，可將氨基酸進行分類：

1.酸性氨基酸——Glu，Asp，側(cè)鏈基團在中性溶液中解離后帶負電荷的氨基酸。

第8頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一

2.堿性氨基酸——His，Arg，Lys，側(cè)鏈基團在中性溶液中解離后帶正電荷的氨基酸。

第9頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一3.中性氨基酸——

側(cè)鏈基團在中性溶液中不發(fā)生解離，因而不帶電荷的氨基酸?？煞譃椋?/p>

●極性氨基酸：Ser，Thr,Asn，Gln，

Tyr，Cys；

●非極性氨基酸：Gly，Ala，Val，

Leu，Ile，Phe，Met，Pro，Trp。第10頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一（二）氨基酸的理化性質(zhì)：

1、一般物理性質(zhì)

●

α-氨基酸均為白色（無色）晶體；

●

α-氨基酸熔點極高（200℃以上）；

●

不同氨基酸其味道有所不同，有的味甜（Trp），有的苦，有的無味，谷氨酸單鈉鹽有鮮味，是味精的主要成分；

●

水中溶解度差別較大（極性和非極性），能溶解于稀酸或稀堿中，但不溶于有機溶劑。

第11頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一2、紫外吸收性質(zhì)：●組成天然蛋白質(zhì)分子的20種氨基酸中，只有色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸對紫外光有光吸收。其吸收峰在280nm左右，以色氨酸吸收最強。●可利用此性質(zhì)采用紫外分分光度法測定蛋白質(zhì)的含量。第12頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一3、兩性解離及等電點：●氨基酸分子是一種兩性電解質(zhì)?！裢ㄟ^改變?nèi)芤旱膒H可使氨基酸分子的解離狀態(tài)發(fā)生改變?！癞敯被岱肿訋в邢嗟日⒇撾姾蓵r，此時氨基酸所處溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點（pI）?！?/p>

在pI時，氨基酸的溶解度最小，容易沉淀。※

利用各氨基酸的pI不同，可以通過電泳法（2-D）、離子交換法等分離純化氨基酸。第13頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一●pH>pI時，氨基酸帶負電荷，-COOH解離成-COO-，向正極移動?！駊H=pI時，氨基酸凈電荷為零，在電場中不移動。●pH<pI時，氨基酸帶正電荷，-NH2解離成-NH3+，向負極移動。★

附：氨基酸（AA）的等電點求法：第14頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一4、茚三酮反應：●

α-氨基酸可與茚三酮縮合產(chǎn)生藍紫色化合物，其最大吸收峰在570nm?？衫么诵再|(zhì)測定氨基酸的含量。第15頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一5、與甲醛的反應第16頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一6、與2，4—二硝基氟苯（DNFB）的反應※

可鑒定蛋白質(zhì)N端氨基酸的種類和數(shù)目?！?-二甲氨基奈磺酰氯（DNS-Cl）第17頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一7、與異硫氰酸苯酯（PITC）的反應※可確定肽鏈N端氨基酸種類和測序。第18頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一二、肽(peptide)

（一）肽鍵與肽鏈：●蛋白質(zhì)是由若干氨基酸的氨基與羧基經(jīng)脫水縮合而連接起來形成的長鏈化合物。一個氨基酸分子的α-羧基與另一個氨基酸分子的α-氨基在適當?shù)臈l件下經(jīng)脫水縮合即生成肽。第19頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一●兩氨基酸單位之間的酰胺鍵，稱為肽鍵。第20頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一●

酰胺平面（肽鍵平面）※

肽鍵平面——由于肽鍵具有部分雙鍵的性質(zhì)，使參與肽鍵構(gòu)成的六個原子被束縛在同一平面上，這一平面稱為肽鍵平面或肽單元。第21頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一第22頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一第23頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一●多肽鏈中的氨基酸單位稱為氨基酸殘基。●多肽鏈具有方向性，頭端為氨基端（N端），尾端為羧基端（C端）。●凡氨基酸殘基數(shù)目在50個以上，且具有特定空間結(jié)構(gòu)的肽稱蛋白質(zhì)；凡氨基酸殘基數(shù)目在50個以下，且無特定空間結(jié)構(gòu)者稱多肽。

第24頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一（二）生物活性肽：●生物體內(nèi)具有一定生物學活性的肽類物質(zhì)稱生物活性肽。重要的有谷胱甘肽、神經(jīng)肽、肽類激素等。第25頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一1.谷胱甘肽（GSH）：●全稱為γ-谷氨酰半胱氨酰甘氨酸。GSH含有活潑的巰基，很容易氧化，故有還原型（GSH）與氧化型（GSSG）兩種存在形式。第26頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一谷胱甘肽的生理功用：●解毒作用：與毒物或藥物結(jié)合，消除其毒性作用；●參與氧化還原反應：作為重要的還原劑，參與體內(nèi)多種氧化還原反應；●保護巰基酶的活性：使巰基酶的活性基團-SH維持還原狀態(tài)；●維持紅細胞膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定：消除氧化劑對紅細胞膜結(jié)構(gòu)的破壞作用。第27頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一2.多肽類激素：●種類較多，生理功能各異。主要見于下丘腦及垂體分泌的激素。

第28頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一◆毒肽

鬼筆環(huán)肽（環(huán)狀七肽）、α-鵝膏蕈堿（雙環(huán)結(jié)構(gòu)的八肽）。全世界每年有成百上千人由于吃毒蘑菇而身亡※鬼筆環(huán)肽可以與聚合的微絲結(jié)合的特殊性質(zhì)使得它具有一個頗富前景的用途：通過讓這種毒素吸附于熒光染料上面，研究人員可以研究細胞的內(nèi)部工作機制，窺視細胞如何分裂。通過這些觀察，他們可以揭開癌癥工作機制和組織生長之謎。第29頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)●蛋白質(zhì)是由許多氨基酸單位通過肽鍵連接起來的，具有特定分子結(jié)構(gòu)的高分子化合物?！竦鞍踪|(zhì)的分子結(jié)構(gòu)可人為劃分為一、二、三、四級結(jié)構(gòu)。除一級結(jié)構(gòu)外，蛋白質(zhì)的二、三、四級結(jié)構(gòu)均屬于空間結(jié)構(gòu)，即構(gòu)象?！駱?gòu)象是由于有機分子中單鍵的旋轉(zhuǎn)所形成的。蛋白質(zhì)的構(gòu)象通常由非共價鍵（次級鍵，主要包括氫鍵、疏水鍵、離子鍵和范德華力）來維系。第30頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一第31頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一一、蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)●蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)多肽鏈中通過肽鍵連接起來的氨基酸的排列順序，即多肽鏈的線狀結(jié)構(gòu)?！窬S系蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的主要化學鍵為肽鍵?！?/p>

多肽鏈中氨基酸的數(shù)目、種類和排列順序?！蜴I在蛋白質(zhì)分子中起著穩(wěn)定肽鏈空間結(jié)構(gòu)的作用，往往與生物活力有關。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中，二硫鍵的數(shù)目多，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性就越強。在生物體內(nèi)起保護作用的皮、角、毛發(fā)的蛋白質(zhì)中，二硫鍵最多。

第32頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一●胰島素（Insulin）由51個氨基酸殘基組成，分為A、B兩條鏈。A鏈21個氨基酸殘基，B鏈30個氨基酸殘基。A、B兩條鏈之間通過兩個二硫鍵聯(lián)結(jié)在一起，A鏈另有一個鏈內(nèi)二硫鍵。

第33頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一測定蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)的主要意義：※

一級結(jié)構(gòu)是研究高級結(jié)構(gòu)的基礎?！?/p>

可以從分子水平闡明蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的關系?！?/p>

可以為生物進化理論提供依據(jù)※

可以為人工合成蛋白質(zhì)提供參考順序。第34頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一二、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)●定義：

二級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈本身折疊和盤繞方式，即蛋白質(zhì)分子中的肽鏈向單一方向卷曲而形成的有周期性重復的主體結(jié)構(gòu)或構(gòu)象。●主要類型：α-螺旋、β折疊、β-轉(zhuǎn)角、無規(guī)卷曲。●維系二級結(jié)構(gòu)的主要化學鍵：氫鍵。第35頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一1.α-螺旋第36頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一典型α螺旋的特征：①每圈螺旋3.6個a.a殘基,螺距0.54nm；②每個殘基繞軸旋轉(zhuǎn)100°，沿軸上升0.15nm；③氨基酸殘基側(cè)鏈向外；④相鄰螺圈之間形成鏈內(nèi)氫鏈，氫鍵的取向幾乎與中心軸平行?！湫偷摩谅菪?.613表示：

3.6表示每圈螺旋包括3.6個殘基；

13表示氫鍵封閉的環(huán)包括13個原子?！?/p>

指甲、毛發(fā)以及有蹄類的蹄、角、羊毛等成分都是呈

α–螺旋的纖維蛋白。第37頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一2.β-折迭：※

β-折迭是由若干肽段或肽鏈排列起來所形成的扇面狀片層構(gòu)象，如蠶絲、蛛絲中的β–角蛋白。

其結(jié)構(gòu)特征為：

⑴由若干條肽段或肽鏈平行或反平行排列組成片狀結(jié)構(gòu)；

⑵主鏈骨架伸展呈鋸齒狀；⑶借相鄰主鏈之間的氫鍵維系。第38頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一3.β-轉(zhuǎn)角：※

β-轉(zhuǎn)角是多肽鏈180°回折部分所形成的一種二級結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)特征為：⑴主鏈骨架本身以大約180°回折;⑵回折部分通常由四個氨基酸殘基構(gòu)成;⑶構(gòu)象依靠第一殘基的-CO基與第四殘基的-NH基之間形成氫鍵來維系。

第39頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一4.無規(guī)卷曲：●無規(guī)卷曲是指多肽鏈主鏈部分形成的無規(guī)律的卷曲構(gòu)象。第40頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一RNase的分子結(jié)構(gòu)α-螺旋β-折迭β-轉(zhuǎn)角無規(guī)卷曲第41頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一●超二級結(jié)構(gòu)（模序）超二級結(jié)構(gòu)：由兩個以上二級結(jié)構(gòu)單元相互聚集形成的有規(guī)則的二級結(jié)構(gòu)的組合體如αα、βαβ、βββ。第42頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一轉(zhuǎn)錄因子MyoD的螺旋-環(huán)-螺旋模序第43頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一●結(jié)構(gòu)域：大的球蛋白分子中，多肽鏈形成幾個緊密的球狀構(gòu)象，彼此以松散的肽鏈相連，此球狀構(gòu)象是結(jié)構(gòu)域，結(jié)構(gòu)域是多肽鏈的獨立折疊單位，一般由100-200個氨基酸殘基構(gòu)成。第44頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一三、蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)●蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)是指蛋白質(zhì)分子或亞基內(nèi)所有原子的空間排布，也就是一條多肽鏈的完整的三維結(jié)構(gòu)?！窬S系三級結(jié)構(gòu)的化學鍵主要是非共價鍵（次級鍵），如疏水鍵、氫鍵、鹽鍵、范德華力等，但也有共價鍵，如二硫鍵等。第45頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一胰島素分子的三級結(jié)構(gòu)第46頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一溶菌酶分子的三級結(jié)構(gòu)第47頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一磷酸丙糖異構(gòu)酶和丙酮酸激酶的三級結(jié)構(gòu)第48頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一四、蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)●蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)（quaternarystructure)就是指蛋白質(zhì)分子中亞基的相互關系，空間排布，亞基間通過非共價鍵聚合而成的特定構(gòu)象?！駚喕?subunit)就是指參與構(gòu)成蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)的、每條具有三級結(jié)構(gòu)的多肽鏈。●維系蛋白質(zhì)四級結(jié)構(gòu)的是疏水鍵、氫鍵、鹽鍵、范德華力等非共價鍵。第49頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一四級結(jié)構(gòu)第50頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一※

四級締合在結(jié)構(gòu)和功能上的優(yōu)越性1、降低比表面積，增加蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性2、豐富蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，以行使更復雜的功能。3、提高基因編碼的效率和經(jīng)濟性。4、使酶的催化基團匯集，提高催化效率。5、形成一定的幾何形狀，如細菌鞭毛。6、適當降低溶液滲透壓。7、具有協(xié)同效應和別構(gòu)效應，實現(xiàn)對酶活性的調(diào)節(jié)第51頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一血紅蛋白(hemoglobin)的四級結(jié)構(gòu)第52頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一共價鍵次級鍵化學鍵肽鍵一級結(jié)構(gòu)氫鍵二硫鍵二、三、四級結(jié)構(gòu)疏水鍵鹽鍵范德華力三、四級結(jié)構(gòu)◆蛋白質(zhì)分子中的共價鍵與次級鍵第53頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一五、蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的關系蛋白質(zhì)分子具有多樣的生物學功能，需要一定的化學結(jié)構(gòu)，還需要一定的空間構(gòu)象。（一）蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)與功能的關系1.種屬差異蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的種屬差異十分明顯，但相同部分氨基酸對蛋白質(zhì)的功能起決定作用。根據(jù)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)上的差異，可以斷定它們在親緣關系上的遠近。2.分子病蛋白質(zhì)分子一級結(jié)構(gòu)的氨基酸排列順序與正常有所不同的遺傳病。第54頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一鐮狀細胞貧血（sick-cellanemia）從患者紅細胞中鑒定出特異的鐮刀型或月牙型細胞。β-鏈1234567Hb-AVal-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Lys…Hb-SVal-His-Leu-Thr-Pro-Val-Lys…※

在鐮刀狀紅細胞貧血患者中，由于基因突變導致血紅蛋白β-鏈第六位氨基酸殘基由谷氨酸改變?yōu)槔i氨酸，血紅蛋白的親水性明顯下降，從而發(fā)生聚集，使紅細胞變?yōu)殓牭稜睢５?5頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一第56頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一第57頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一（二）蛋白質(zhì)構(gòu)象與功能的關系別（變）構(gòu)作用：含亞基的蛋白質(zhì)由于一個亞基的構(gòu)象改變而引起其余亞基和整個分子構(gòu)象、性質(zhì)和功能發(fā)生改變的作用。因別構(gòu)而產(chǎn)生的效應稱別構(gòu)效應。血紅蛋白是別構(gòu)蛋白，O2結(jié)合到一個亞基上以后，影響與其它亞基的相互作用。肌紅蛋白血紅蛋白在肺部O2的壓力在毛細血管中O2的壓力飽和度00.5120406080100120O2壓力第58頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)一、蛋白質(zhì)的相對分子量

蛋白質(zhì)相對分子量在10000~1000000之間。測定分子量的主要方法有SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS)、超離心法、滲透壓法、凝膠過濾法等。

第59頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一※

SDS第60頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一沉降系數(shù)（s）：單位（cm）離心場里的沉降速度。

v=沉降速度（dx/dt）ω=離心機轉(zhuǎn)子角速度（弧度/s）

x=蛋白質(zhì)界面中點與轉(zhuǎn)子中心的距離（cm）沉降系數(shù)的單位常用S，1S=1×10-13（s）

※

超離心法第61頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一蛋白質(zhì)分子量（M）與沉降系數(shù)（s）的關系

R——氣體常數(shù)（8.314×107ergs·mol-1·度-1）

T——絕對溫度

D——擴散常數(shù)（蛋白質(zhì)分子量很大，離心機轉(zhuǎn)速很快，則忽略不計）

V——蛋白質(zhì)的微分比容（m3·g-1）

ρ——溶劑密度（20℃，g·ml-1）

s——沉降系數(shù)第62頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一※根據(jù)某組分含量求蛋白質(zhì)分子量

某組分的原子量該組分的百分含量×100蛋白質(zhì)分子量=例：肌紅蛋白含鐵0.335%，求其最低分子量。※通常情況下，真實分子量是最低分子量的

n倍。第63頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一二、蛋白質(zhì)的兩性解離與等電點：●由于蛋白質(zhì)分子中氨基酸殘基的側(cè)鏈上存在游離的氨基和游離的羧基，因此蛋白質(zhì)與氨基酸一樣具有兩性解離的性質(zhì)，因而也具有特定的等電點。

※

蛋白質(zhì)的等電點：當?shù)鞍踪|(zhì)分子帶有相等正、負電荷時，即總凈電荷為零，此時蛋白質(zhì)所處溶液的pH值稱為該蛋白質(zhì)的等電點（pI）。

※各種蛋白質(zhì)具有特定的等電點，這與其所含有的氨基酸種類和數(shù)量有關。

第64頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一三、蛋白質(zhì)的膠體性質(zhì)：●蛋白質(zhì)分子的顆粒直徑已達1~100nm，處于膠體顆粒的范圍。因此，蛋白質(zhì)具有親水溶膠的性質(zhì)?！竦鞍踪|(zhì)分子表面的水化膜和表面電荷是穩(wěn)定蛋白質(zhì)親水溶膠的兩個重要因素。第65頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一四、蛋白質(zhì)的變性、沉淀和凝固：●在某些物理或化學因素的作用下，蛋白質(zhì)嚴格的空間結(jié)構(gòu)被破壞（不包括肽鍵的斷裂），從而引起蛋白質(zhì)若干理化性質(zhì)和生物學性質(zhì)的改變，稱為蛋白質(zhì)的變性(denaturation)?！竦鞍踪|(zhì)變性作用的實質(zhì)：蛋白質(zhì)分子中的次級鍵被破壞，引起天然構(gòu)象解體。第66頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一●引起蛋白質(zhì)變性的因素有：①物理因素：高溫、高壓、紫外線、電離輻射、超聲波等；②化學因素：

※強酸和強堿；

※有機溶劑：破壞疏水作用；

※去污劑：去污劑都是兩親分子，破壞疏水作用；

※還原性試劑：尿素、-巰基乙醇；

※重金屬離子：Hg2+、Pb2+，能與-SH或帶電基團反應。第67頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一●變性蛋白質(zhì)的性質(zhì)改變：①物理性質(zhì)：溶解度下降，粘度升高，光吸收度增加等。②化學性質(zhì)：反應基團（如-SH、酚羥基等）增加，易被蛋白酶水解。③生物學性質(zhì)：生物學活性喪失。（主要特征）第68頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一核糖核酸酶的變性與復性第69頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一蛋白質(zhì)的變性、沉淀和凝固關系：●

蛋白質(zhì)分子相互聚集而從溶液中析出的現(xiàn)象稱為沉淀?！?/p>

變性后的蛋白質(zhì)由于疏水基團的暴露而易于沉淀，但沉淀的蛋白質(zhì)不一定都是變性后的蛋白質(zhì)?！窦訜崾沟鞍踪|(zhì)變性并凝聚成塊狀稱為凝固。因此，凡凝固的蛋白質(zhì)一定發(fā)生變性。第70頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一

※

關于蛋白質(zhì)沉淀、變性和凝固的關系，下面哪種說法不正確：

A.蛋白質(zhì)變性后不一定沉淀

B.蛋白質(zhì)沉淀后不一定變性

C.凝固的蛋白質(zhì)一定已變性

D.蛋白質(zhì)變性后必然發(fā)展為凝固

E.變性蛋白質(zhì)不一定凝固

第71頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一反應名稱試劑顏色反應有關基團舉例雙縮脲反應NaOH、CuSO4紫色或粉紅色二個以上肽鍵所有蛋白質(zhì)米倫反應HgNO3Hg(NO3)2及HNO3紅色

Tyr黃色反應濃HNO3及NH3黃色、橘色

Tyr、Phe乙醛酸反應乙醛酸試劑及濃H2SO4紫色

Trp坂口反應α-萘酚、NaClO紅色胍基Arg酚試劑反應堿性CuSO4及磷鎢酸-鉬酸藍色酚基、吲哚基Tyr茚三酮反應茚三酮藍色自由氨基及羧基α-氨基酸五、蛋白質(zhì)的顏色反應第72頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一一、蛋白質(zhì)的分類

1、根據(jù)蛋白質(zhì)形狀劃分：

（1）球狀蛋白：血紅蛋白、肌紅蛋白等

（2）纖維狀蛋白：角蛋白、膠原蛋白、彈性蛋白等

2、根據(jù)分子組成劃分：

（1）簡單蛋白：完全由氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)，如清蛋白、球蛋白、谷蛋白和組蛋白等。

（2）結(jié)合蛋白：由簡單蛋白質(zhì)和非組蛋白質(zhì)部分（輔基）組成，如糖蛋白、脂蛋白、核蛋白、磷蛋白、血紅素蛋白及黃素蛋白等。

第五節(jié)蛋白質(zhì)的分類及分離純化第73頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一※

糖和蛋白質(zhì)的連接方式：O-連接和N-連接

O-連接：由糖的半縮醛羥基與蛋白質(zhì)中含羥基

的氨基酸殘基（Ser、Thr等）以糖苷形式結(jié)合，稱O-連接。

N-連接：由糖的半縮醛羥基與蛋白質(zhì)中含酰胺基的氨基酸殘基（如Asn）以糖苷形式結(jié)合，稱N-連接。第74頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一（一）蛋白質(zhì)分離純化的一般原則

1、純化的實質(zhì)：增加制品的純度或比活性

2、一般程序：前處理、粗分級、細分級、濃縮與保存二、蛋白質(zhì)的分離與純化第75頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一

電泳

前處理粗分離細分離生物組織

無細胞提取液破碎、溶解、差速離心選擇性沉淀法親和層析離子交換層析精制后的蛋白質(zhì)凝膠過濾疏水層析吸附層析沉淀法（如鹽析、等電點、熱處理等）↓↓

濃縮與保存晶體保存；凍干粉保存；溶液保存（-20~-70℃保存。）第76頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一1.鹽析：●定義蛋白質(zhì)在高離子強度的溶液中溶解度降低、發(fā)生沉淀的現(xiàn)象稱為鹽析。●原理（1）高濃度鹽離子使蛋白質(zhì)表面雙電層厚度降低，靜電排斥作用減弱。（2）中性鹽比蛋白質(zhì)具更強的親水性，因此將與蛋白質(zhì)爭奪水分子。（二）分離純化蛋白質(zhì)的主要方法※

鹽析沉淀蛋白質(zhì)時，通常不會引起蛋白質(zhì)的變性。第77頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一●

Cohn經(jīng)驗方程：lgS=β－KsIS:蛋白質(zhì)的溶解度,g/LI:離子強度Ks：鹽析常數(shù)，斜率，與溫度和pH無關，與鹽和蛋白質(zhì)的種類有關。β

:常數(shù),截距,與鹽的種類無關,與溫度和pH蛋白質(zhì)種類有關第78頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一2、電泳：●帶電粒子在電場中移動的現(xiàn)象稱為電泳（electrophoresis)

?！竦鞍踪|(zhì)分子在溶液中可帶凈的負電荷或帶凈的正電荷，故可在電場中發(fā)生移動。不同的蛋白質(zhì)分子所帶電荷量不同，且分子大小也不同，故在電場中的移動速度也不同，據(jù)此可互相分離?！鞍踪|(zhì)分子的電泳遷移率與其所帶的電荷、分子大小和分子形狀等因素有密切關系?！贿B續(xù)凝膠電泳（PAGE）的三種物理效應：濃縮效應；電荷效應；分子篩效應。第79頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一附：電泳的類型第80頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一

凝膠電泳（PAGE）第81頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一雙向電泳（2-D）第82頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一3、層析：●層析（chromatography)是一種利用混合物中各組分理化性質(zhì)的差異，在相互接觸的兩相（固定相與流動相）之間的分布不同而進行分離分析的技術方法?！裰饕膶游黾夹g有離子交換層析，凝膠層析，吸附層析及親和層析等。

第83頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一第84頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一第85頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一第86頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一第87頁，共100頁，2023年，2月20日，星期一三、氨基酸的排列順序分析●

蛋白質(zhì)多肽鏈的氨基酸順序分析