蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)鶴壁孔曉朵講解

104蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)

鶴壁職業(yè)技術(shù)學(xué)院

孔曉朵一、理化性質(zhì)

具有氨基酸性質(zhì)

兩性電離紫外吸收性質(zhì)呈色反應(yīng)具有生物大分子特性

膠體性質(zhì)沉淀、變性和凝固等（一）蛋白質(zhì)的兩性解離

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(tuán)，在一定的溶液pH條件下都可解離成帶負(fù)電荷或正電荷的基團(tuán)。

蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)(pI)

：在水溶液中，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)的堿性解離程度與酸性解離程度的相當(dāng)，解離成正、負(fù)離子的趨勢(shì)相等，呈現(xiàn)兼性離子時(shí)的溶液pH值。pH=pIpH>pIpH<pI兼性離子

溶液pH＝pI時(shí)，蛋白質(zhì)所帶正負(fù)電荷相等；

pH＞pI時(shí)，蛋白質(zhì)帶凈負(fù)電荷；

pH＜pI時(shí)，蛋白質(zhì)帶凈正電荷。人體蛋白質(zhì)，pI~5.0在人體體液pH7.4的環(huán)境下，帶負(fù)電荷

等電點(diǎn)時(shí)特點(diǎn)：（1）凈電荷為零（2）一定離子強(qiáng)度的緩沖液：等離子點(diǎn)特征常數(shù)（3）多數(shù)蛋白質(zhì)在水中等電點(diǎn)偏酸

堿性AA/酸性AA等電點(diǎn)胃蛋白酶0.21.0酸性蛋白質(zhì)(pI<5）

血紅蛋白1.76.7中性蛋白質(zhì)(pI5~7）

細(xì)胞色素C2.910.7堿性蛋白質(zhì)(pI>7）

菊糖酶0.348.2堿性蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的顆粒大小、形狀、pI不同，所帶電荷的性質(zhì)和數(shù)量不同，在同一電場(chǎng)中移動(dòng)的方向和速率不同，分離不同的蛋白質(zhì)。電泳概念：帶電顆粒在電場(chǎng)中向相反電極定向移動(dòng)的現(xiàn)象。電泳裝置:電泳儀電源、電泳儀、支撐物、緩沖溶液電泳根據(jù)蛋白質(zhì)電荷性質(zhì)的分離方法血清蛋白質(zhì)電泳是臨床分析中最常用的方法之一。濾紙、醋酸纖維素薄膜或其他支持物陽極陰極電極緩沖液電極緩沖液蛋白質(zhì)的泳動(dòng)方向原點(diǎn)電泳示意圖電泳裝置1．醋酸纖維素薄膜電泳：分離血漿蛋白質(zhì)2．瓊脂糖凝膠電泳：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)(分子篩)，取決于凈電荷多少3．聚丙烯酰胺凝膠電泳(PAGE)：分離生物大分子4．SDS(十二烷基硫酸鈉）：蛋白質(zhì)分子量和純度測(cè)定5．等電聚焦電泳：蛋白質(zhì)pI差異，分離蛋白質(zhì)6．雙向電泳：聚焦電泳和SDS組合方法根據(jù)支撐物的不同可分為薄膜電泳和凝膠電泳醋酸纖維素薄膜電泳圖譜（一）蛋白質(zhì)膠體溶液穩(wěn)定的兩個(gè)因素蛋白質(zhì)屬于生物大分子，分子量可自1萬至100萬之間，分子直徑可達(dá)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：通過氫鍵與水結(jié)合同種電荷：pH≠pI顆粒表面帶同種電荷二、膠體性質(zhì)－－－－－－－－帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)+++++++帶正電荷的蛋白質(zhì)－－－－－－－－帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)的蛋白質(zhì)水化膜++++++++帶正電荷的蛋白質(zhì)－－－－－－－－帶負(fù)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)的聚沉去水化膜，去電荷（二）蛋白質(zhì)的沉淀1.鹽析法2.重金屬鹽3.有機(jī)溶劑4.某些酸類在一定條件下，蛋白疏水側(cè)鏈暴露在外，蛋白質(zhì)顆粒在溶液中發(fā)生聚集，以固體狀態(tài)析出的現(xiàn)象。機(jī)制：破壞蛋白質(zhì)表面的水化膜和中和蛋白質(zhì)粒子所帶的電荷。1．鹽析法沉淀蛋白質(zhì)在蛋白質(zhì)溶液中加入大量的中性鹽溶液，使蛋白質(zhì)從溶液中析出的現(xiàn)象。氯化鈉、硫酸銨、硝酸鉀等分段鹽析血漿蛋白質(zhì)pH=7.0半飽和硫酸銨飽和液血漿蛋白質(zhì)硫酸銨飽和液pH=7.0

飽和球蛋白（G）清蛋白（A）2．重金屬鹽沉淀蛋白質(zhì)pH>pI，Prn-與Pb2+、Ag+、Hg2+等結(jié)合，使蛋白質(zhì)變性而沉淀臨床上可利用蛋清、鮮牛奶解救誤服重金屬鹽的患者。3．某些酸類沉淀蛋白質(zhì)生物堿試劑：鎢酸、苦味酸、鞣酸、三氯乙酸磺基水楊酸pH<pI，Prn+與Am-結(jié)合生成難溶鹽而沉淀。無蛋白血濾液4．小分子有機(jī)溶劑沉淀蛋白質(zhì)有機(jī)溶劑：苯、四氯化碳、丙酮、乙醇、甲醇等。破壞水化膜，pH=pI時(shí)，沉淀更迅速。三、蛋白質(zhì)的變性、沉淀與凝固

在某些物理和化學(xué)因素作用下，蛋白質(zhì)特定的空間構(gòu)象被破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性的喪失。*蛋白質(zhì)的變性

變性的本質(zhì)破壞蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)（非共價(jià)鍵和二硫鍵），不改變蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)（肽鍵、分子組成、分子量不變）。

造成變性的因素

1）物理因素：高溫、高壓、脫水、射線等

2）化學(xué)因素：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、重金屬鹽、生物堿試劑、尿素等

變性后的表現(xiàn)生物活性喪失理化性質(zhì)改變?nèi)芙舛冉档驼扯仍黾咏Y(jié)晶能力消失易被蛋白酶水解應(yīng)用冰箱中的疫苗②防止變性：低溫保存生物制品

①利用變性：酒精消毒、高壓滅菌③取代變性：乳品解毒(急救重金屬中毒)蛋白質(zhì)的變性與復(fù)性變性可逆變性：Pr變性后如將變性劑除去，該P(yáng)r分子的天然構(gòu)象和生物學(xué)活性還能恢復(fù)。不可逆變性：若變性條件強(qiáng)烈，作用時(shí)間長，構(gòu)象變化大，理化性質(zhì)難以恢復(fù)。復(fù)性去除變性劑并緩慢氧化天然構(gòu)象尿素，

-巰基乙醇變性狀態(tài)變性物理因素：加熱、紫外線照射、超聲、劇烈震蕩等化學(xué)因素：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑、重金屬鹽等沉淀改變pH至pI（變性蛋白質(zhì)）破壞水溶液中蛋白質(zhì)的水化膜和中和電荷（蛋白質(zhì)未變性）凝固加熱（變性，不再溶解）變性不一定沉淀沉淀不一定變性凝固則一定變性、沉淀加熱四、蛋白質(zhì)的紫外吸收由于蛋白質(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)的光密度值OD280與其濃度呈正比關(guān)系，因此可作蛋白質(zhì)定量測(cè)定。芳香族氨基酸的紫外吸收苯丙氨酸五、蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)⒈雙縮脲反應(yīng)蛋白質(zhì)和多肽分子中的肽鍵在稀堿溶液中與硫酸銅共熱，生成紫紅色的蛋白質(zhì)-Cu2+復(fù)合物，此反應(yīng)稱為雙縮脲反應(yīng)。

⒉茚三酮反應(yīng)在加熱及弱堿性條件下，蛋白質(zhì)經(jīng)水解后產(chǎn)生的氨基酸也可與茚三酮發(fā)生反應(yīng)，生成羅曼紫。應(yīng)用：法醫(yī)學(xué)上，用于采集犯罪現(xiàn)場(chǎng)留下來的指紋

反應(yīng)試劑顏色反應(yīng)基團(tuán)反應(yīng)的Pr及AA雙縮脲反應(yīng)

NaOH,稀CuSO4

紫或粉

2個(gè)以上肽鍵所有蛋白質(zhì)Millon反應(yīng)

Millon,硝酸，亞硝酸

紅色酚基Tyr黃色反應(yīng)

HNO3及NH3

黃、橘黃

苯基Phe,Tyr乙醛酸反應(yīng)乙醛酸H2SO4

紫紅吲哚Trp坂口反應(yīng)

次氯酸鈉,萘酚紅色

胍基ArgFolin酚試劑反應(yīng)