第二章蛋白質(zhì)化學(xué)-課件

1、第二章 蛋白質(zhì)化學(xué) 1838年，荷蘭化學(xué)家格里特發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì) Gerardus Johannes Mulder1802-1880蛋白質(zhì)，英文名Protein，源于希臘文，為“最原初的、第一重要”的意思。蛋白質(zhì)定義 蛋白質(zhì)是生物體中廣泛存在的一類生物大分子。氨基酸通過(guò)肽鍵連接形成多肽鏈，一條或者多條多肽鏈通過(guò)折疊卷曲形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。 第一節(jié)、蛋白質(zhì)的元素組成 第二節(jié)、蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位氨基酸 第三節(jié)、肽 第四節(jié)、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu) 第五節(jié)、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系 第六節(jié)、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì) 第七節(jié)、蛋白質(zhì)的分離和純化 第一節(jié)、蛋白質(zhì)的元素組成 分別約為: C：50 % H：7 %

2、O：23 % N：16 % S：0 3 % 其它：微量凱氏定氮法測(cè)定蛋白質(zhì)含量的理論基礎(chǔ)蛋白質(zhì)的元素組成三聚氰胺(C3H6N6)“三鹿奶粉事件 ”第二節(jié)、蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位氨基酸 2.1 蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位氨基酸 水解水解蛋白質(zhì) 多肽鏈 氨基酸 C羧基氨基HNH2COOHR不同的氨基酸在于R基團(tuán)的不同2.2 氨基酸的結(jié)構(gòu)通式 2.3 氨基酸的分類 按照是否參與蛋白質(zhì)組成，把氨基酸分為：非蛋白質(zhì)氨基酸 蛋白質(zhì)氨基酸 蛋白質(zhì)常見(jiàn)氨基酸 蛋白質(zhì)稀有氨基酸 迄今為止發(fā)現(xiàn)參與蛋白質(zhì)組成的常見(jiàn)氨基酸只有二十種，被稱為蛋白質(zhì)基本氨基酸或常見(jiàn)氨基酸。2.3.1 蛋白質(zhì)常見(jiàn)氨基酸 蛋白質(zhì)常見(jiàn)氨基酸的分類 不

3、帶電荷（7） 帶電荷（5） 根據(jù)R基的極性進(jìn)行分類 非極性R基氨基酸（8） 極性R基氨基酸（12）丙氨酸 纈氨酸 亮氨酸 異亮氨酸 （1）非極性R基氨基酸 脯氨酸苯丙氨酸色氨酸甲硫氨酸（2）極性不帶電荷R基氨基酸 甘氨酸 絲氨酸 蘇氨酸 酪氨酸 半胱氨酸 天冬酰胺 谷氨酰胺 （3）極性帶正電荷R基氨基酸 精氨酸 組氨酸 賴氨酸 （4）極性帶負(fù)電荷R基氨基酸 天冬氨酸 谷氨酸 通常是常見(jiàn)氨基酸的衍生物。2.3.2 蛋白質(zhì)稀有氨基酸 比如：4-羥脯氨酸5-羥賴氨酸2.3.3 非蛋白質(zhì)氨基酸 以游離或結(jié)合態(tài)存在于細(xì)胞或組織中，大部分是常見(jiàn)氨基酸的衍生物或異構(gòu)型。 如存在于細(xì)菌細(xì)胞壁內(nèi)的D-谷氨酸和D

4、-丙氨酸、花生中的-亞甲基谷氨酸、甘蔗中的-氨基丁酸，刀豆中的刀豆氨酸等。 習(xí)題： 蛋白質(zhì)常見(jiàn)氨基酸中，含有羥基的氨基酸是： 含有S的氨基酸是：含有吲哚基團(tuán)的氨基酸是：含有咪唑基團(tuán)的氨基酸是：2. 4 氨基酸的理化性質(zhì) 2.4.1 氨基酸的帶電形式以及等電點(diǎn) 問(wèn)題：氨基酸在水溶液中的主要存在形式是什么？ ？ or 1、氨基酸熔點(diǎn)較高，一般在200以上 ，而普通有機(jī)化合物二苯胺的熔點(diǎn)為53。 2、氨基酸溶于水后，增加水的導(dǎo)電性。 兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：兼性離子 中性分子 在中性水溶液里面： 實(shí)際上，由于羧基和氨基的可逆解離，氨基酸還能夠以其它的帶電形式存在 R+ R0 R- pH越低，R+ 的數(shù)量就越多

5、。 pH越高，R- 的數(shù)量就越多。 R+R+R+R+R+R0R0R-R+R0R+R+R+R0R0R0R-R-R0R-R+R0R0R-R-R0R-R-R-R-pH 溶液pH值決定了氨基酸整體所帶電荷 等電點(diǎn)：使得氨基酸帶電荷總數(shù)為零時(shí)候的溶液pH值，叫做等電點(diǎn)，簡(jiǎn)稱pI。小結(jié)：1、氨基酸在水溶液中，能夠以兼性離子形式存在。也能夠以帶正電或者負(fù)電形式存在。 2、氨基酸的總電荷數(shù)量，由溶液pH值決定。3、使得氨基酸總電荷恰好為零的溶液pH值，叫做氨基酸的等電點(diǎn)。酸堿的基本概念？ Bronsted-Lowry酸堿質(zhì)子理論 HA A- H+酸堿凡是解離出H+的都是酸，凡是接受H+的都是堿。2.4. 2

6、氨基酸的酸堿性 二元酸 二元堿 酸堿兩性分子 R+ R0 R- 問(wèn)題：氨基酸是酸還是堿？ R0R+R-R+可以看成二元酸，有兩個(gè)可以解離H+的基團(tuán)。這兩個(gè)基團(tuán)是分步解離的。 2.4. 3 氨基酸的分步解離及解離常數(shù)的求法 第一步解離解離常數(shù)K1 第二步解離解離常數(shù)K2 問(wèn)題：兩個(gè)解離常數(shù)如何求得？ K1 = R0 H+R+ K2 = R- H+R0注意：不是通過(guò)直接測(cè)濃度算出來(lái)，而是通過(guò)滴定法求得 以甘氨酸為例，從完全質(zhì)子化的甘氨酸（R+）溶液開(kāi)始，滴加標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液，以滴加NaOH的量為橫坐標(biāo)，以溶液pH值為縱坐標(biāo)，繪制滴定曲線。甘氨酸的滴定曲線曲線在pH=2.34處出現(xiàn)第一個(gè)拐點(diǎn)，此時(shí)

7、R+ = R0。NaOH R+R0R-甘氨酸的滴定曲線繼續(xù)滴定，在pH=9.6處滴定曲線出現(xiàn)第二個(gè)拐點(diǎn)，此時(shí) R0 = R-同樣通過(guò)溶液的pH可以求到pK2。R0 = R-NaOH 小結(jié)： 1、氨基酸是既可以是酸，也可以是堿，也可以是酸堿兩性分子，取決于其帶電形式。 2、完全質(zhì)子化的氨基酸可以看成多元酸，有多個(gè)基團(tuán)可以解離出H+，在滴加堿的條件下，這些基團(tuán)將分步解離出H+。 3、通過(guò)作酸堿滴定曲線的方法，可以求得各個(gè)基團(tuán)的解離常數(shù)（拐點(diǎn)處的 pH值 即為 pK 值）。知識(shí)點(diǎn)：等電點(diǎn)與解離常數(shù)的關(guān)系 已知氨基酸的解離常數(shù)K1和K2，如何求等電點(diǎn)？等電點(diǎn)時(shí)：R+ = R-K1K2 =H+2pH =

8、 pI =2 pK1 + pK2 K1 = R0 H+R+ K2 = R- H+R0而P42 R基團(tuán)帶負(fù)電的氨基酸的解離 更復(fù)雜一些的情況，如果R基團(tuán)可解離，等電點(diǎn)如何求？ R+R0R- R2-pk1 pkR pk2 R基團(tuán)帶正電的氨基酸的解離 R2+R+R0 R-pk1 pkR pk2 等電點(diǎn)是R0兩端的pK值加起來(lái)除以2 習(xí)題： 一、某R基團(tuán)不解離的氨基酸羧基的解離常數(shù)（pK1）為2.32；氨基的解離常數(shù)（pK2）為9.62；請(qǐng)問(wèn)：1、該氨基酸的等電點(diǎn)是多少？2、當(dāng)溶液的pH值高于等電點(diǎn)的時(shí)候，該氨基酸總體帶什么電荷？在電泳的過(guò)程中向哪一極移動(dòng)？二、某堿性（即R基團(tuán)帶正電）氨基酸羧基的解離

9、常數(shù)（pK1）為1.82；氨基的解離常數(shù)（pK2）為9.17；R基團(tuán)的解離常數(shù)（pKR）是6.00。請(qǐng)問(wèn)其等電點(diǎn)等于多少？2.4.3 氨基酸的化學(xué)反應(yīng) （1） 茚三酮反應(yīng)（2） Sanger 反應(yīng)（3） Edman反應(yīng)在酸性條件下，氨基酸與茚三酮共熱，生成紫色化合物P43 還原性茚三酮OOOHHNH3CO2RCHO水合茚三酮RCHCOOHNH2OOOH2NH3OOOHH OOOONH4N O2H2O藍(lán)紫色化合物OO反應(yīng)分2步：(1) 茚三酮反應(yīng)OH 在弱堿溶液中，氨基酸的-氨基與2,4-二硝基氟苯(DNFB)反應(yīng)，生成黃色的二硝基苯氨基酸（DNP-AA）。DNFBO2NNO2FH2NCHCOO

10、HR DNP - 氨基酸O2NNO2 HNCHCOOHR HF此反應(yīng)最初被Sanger 用于測(cè)定肽鏈 N-端氨基酸(2) Sanger 反應(yīng)(3) Edman反應(yīng)NCS40，弱堿COOHH2NCHRPITC異硫氰酸苯酯NCNHRCHCOS40， H+ 、硝基甲烷 PTH- 氨基酸苯硫乙內(nèi)酰脲氨基酸 PTC- 氨基酸苯氨基硫甲酰氨基酸HNCNHRCHCOOHSPITC PTH-氨基酸 PTC-氨基酸 結(jié)合 環(huán)化 釋放第三節(jié)、肽 3.1 肽的定義 肽是由多個(gè)氨基酸通過(guò)肽鍵連接而形成的鏈狀分子。肽鍵是由氨基酸的羧基和另外一個(gè)氨基酸的氨基脫水縮合形成的酰胺鍵。肽鍵 二個(gè)氨基酸形成的肽稱作二肽，三個(gè)氨基

11、酸形成的肽稱作三肽； 余類推。 寡肽：aa 10 個(gè) 無(wú)分枝的長(zhǎng)鏈 具有方向性。兩個(gè)末端分別為N端(氨基端)和C端(羧基端)。 3.2 肽的結(jié)構(gòu) 肽鍵 氨基酸殘基 側(cè)鏈 氨基端 羧基端 主鏈 1、中文表示法： 從肽鏈的N端開(kāi)始，對(duì)氨基酸殘基逐一命名2、三字母表示法： aa1 . aa2 . aa3 . aa4 . 3、單字母表示法（最常用）： ABCD 3.3 肽的表示方法 P36 其等電點(diǎn)是在所有可解離的基團(tuán)的凈電荷為0時(shí)的溶液pH值。 肽鏈的一端含有一個(gè)游離的-氨基，另一端含有一個(gè)游離的-羧基，加上部分氨基酸可解離的R基團(tuán)，因而與氨基酸一樣具有酸堿兩性的性質(zhì)。3.4 肽的兩性性質(zhì) 3.5

12、一些重要短肽的功能 下丘腦分泌，促腺垂體分泌促甲狀腺素焦谷組脯-NH2促甲狀腺素釋放因子神經(jīng)遞質(zhì)，傳遞痛覺(jué)H 精脯賴脯谷胺苯丙甘亮蛋OHP物質(zhì)腦內(nèi)存在的抑制疼痛的阿片樣肽H 酪甘甘苯丙蛋 OH蛋氨酸腦啡肽 生理活性分子結(jié)構(gòu) 生物活性肽 第四節(jié)、蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu) 4.1 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定了它的功能 4.2 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是具有層次的 復(fù)雜物體的結(jié)構(gòu)層次問(wèn)題 一座房子由什么組成？ 1、由磚瓦、鋼筋、水泥等組成3、由走廊、房間、陽(yáng)臺(tái)等組成2、由墻壁、地板、屋頂?shù)冉M成 不同結(jié)構(gòu)層次 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)同樣分層次 一級(jí)結(jié)構(gòu)：多肽鏈中氨基酸的排列順序。二級(jí)結(jié)構(gòu)：多肽鏈主鏈折疊、卷曲形成的有規(guī)則的重復(fù)的構(gòu)象（也叫結(jié)

13、構(gòu)元件）。三級(jí)結(jié)構(gòu)：由二級(jí)結(jié)構(gòu)元件進(jìn)一步盤旋、折疊形成的三維空間構(gòu)象。四級(jí)結(jié)構(gòu)：多條多肽鏈通過(guò)非共價(jià)鍵聚合形成的聚集體。一級(jí)結(jié)構(gòu) 初級(jí)結(jié)構(gòu)（共價(jià)結(jié)構(gòu)）二級(jí)結(jié)構(gòu) 高級(jí)結(jié)構(gòu)（空間結(jié)構(gòu)）三級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu) 在二級(jí)結(jié)構(gòu)和三級(jí)結(jié)構(gòu)之間還有另一些層次，如超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域。4.3 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)（primary structure）是指蛋白質(zhì)肽鏈中氨基酸的排列順序以及二硫鍵的位置。 以胰島素為例，胰島素是動(dòng)物胰臟中胰島細(xì)胞分泌的一種分子量較小的激素蛋白，它的主要功能是降低體內(nèi)血糖含量。臨床上用來(lái)治療糖尿病。 最先由Sanger于1953年完成測(cè)定胰島素一級(jí)結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)指多肽鏈主

14、鏈卷曲、折疊而形成的有規(guī)則的構(gòu)象。氫鍵是維持二級(jí)結(jié)構(gòu)的主要作用力。 4.4 蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu) 4.4.1 基本概念 4.4.2 多肽鏈折疊的空間限制 肽鍵 限制1：肽鍵具有半雙鍵的性質(zhì)，不可自由旋轉(zhuǎn) 肽鏈可看成是由被C隔開(kāi)的許多肽平面組成 限制2：C N和C C單鍵的旋轉(zhuǎn)也是受限制的 F=0 y=0P50 天然蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)包括： -螺旋 -折疊 -轉(zhuǎn)角 無(wú)規(guī)則卷曲 這些限制促使多肽鏈會(huì)自然形成一些有規(guī)則的構(gòu)象，我們稱之為二級(jí)結(jié)構(gòu)4.4.3 -螺旋 F=-57 y=-48-螺旋主要特點(diǎn) 每3.6個(gè)氨基酸殘基上升一圈，螺距0.54nm上環(huán)羰基上O與下環(huán)氨基上的H形成氫鍵氨基酸側(cè)鏈伸向螺旋外側(cè)，

15、其大小、形狀、電荷影響螺旋的形成為二級(jí)結(jié)構(gòu)中最穩(wěn)定形式4.4.4 -折疊 -折疊是由兩條或多條伸展的多肽鏈靠氫鍵聯(lián)結(jié)而成的鋸齒狀片狀結(jié)構(gòu)。 -折疊分平行式和反平行式，后者更為穩(wěn)定。順式 反式 區(qū)別點(diǎn) -螺旋 -折疊形 狀 螺旋狀 鋸齒狀氫 鍵 與長(zhǎng)軸平行 與長(zhǎng)軸垂直延伸性 較大 較小升1AA殘基高度 0 .15nm 0.36nm-螺旋和-折疊的區(qū)別 也稱-回折，存在于球狀蛋白中。其特點(diǎn)是肽鏈回折180，使得氨基酸殘基的C=O和與第四個(gè)殘基的N-H形成氫鍵。 -轉(zhuǎn)角都在蛋白質(zhì)分子的表面。4.4.5 -轉(zhuǎn)角 4.4.6 無(wú)規(guī)則卷曲 又稱自由卷曲，是指沒(méi)有一定規(guī)律的松散肽鏈結(jié)構(gòu)。酶的功能部位常常處于

16、這種構(gòu)象區(qū)域。 無(wú)規(guī)卷曲常出現(xiàn)在-螺旋與a-螺旋、-螺旋與-折疊、 -折疊與-折疊之間。它是形成蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)所必需的。 限制性內(nèi)切核酸酶BamHI -轉(zhuǎn)角-折疊無(wú)規(guī)卷曲-螺旋4.5 超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域 4.5.1 超二級(jí)結(jié)構(gòu) 由若干相鄰的二級(jí)結(jié)構(gòu)單元組合在一起，彼此相互作用，形成的有規(guī)則、在空間上能辨認(rèn)的二級(jí)結(jié)構(gòu)組合體。 結(jié)構(gòu)域：指多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)或超二級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成三級(jí)結(jié)構(gòu)的局部折疊區(qū)，它是相對(duì)獨(dú)立的緊密球狀實(shí)體。酵母己糖激酶的兩個(gè)結(jié)構(gòu)域Aniridia，一個(gè)與眼球虹膜發(fā)育有關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子，具有兩個(gè)保守結(jié)構(gòu)域 HomeodomainPOU specific domain 三級(jí)結(jié)構(gòu)：指的是

17、多肽鏈在二級(jí)結(jié)構(gòu)、超二級(jí)結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)域的基礎(chǔ)上，主鏈構(gòu)象和側(cè)鏈構(gòu)象相互作用，進(jìn)一步盤曲折疊形成的、具有一定空間構(gòu)象的結(jié)構(gòu)。4.6 三級(jí)結(jié)構(gòu) 具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)分子含有多種二級(jí)結(jié)構(gòu)單元。如具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的球狀蛋白溶菌酶中含有螺旋、-折疊、-轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)卷曲四種二級(jí)結(jié)構(gòu) 卵溶菌酶的三級(jí)結(jié)構(gòu) 肌紅蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu) 血紅素 維持三級(jí)結(jié)構(gòu)的作用力二硫鍵 共價(jià)鍵 疏水作用非共價(jià)鍵（次級(jí)鍵）氫鍵 離子鍵范德華力 具有三級(jí)結(jié)構(gòu)的多肽鏈通過(guò)通過(guò)非共價(jià)鍵締合在一起形成的聚集體，叫做蛋白質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)。四級(jí)結(jié)構(gòu)的每一個(gè)三級(jí)結(jié)構(gòu)單位稱為一個(gè)亞基。大多數(shù)情況下，亞基只是一條多肽鏈。4.7 四級(jí)結(jié)構(gòu) 血紅蛋白由四條多肽鏈組成，每

18、條多肽鏈形成獨(dú)立的三級(jí)結(jié)構(gòu)，再彼此締合成最后的四級(jí)結(jié)構(gòu)，所以說(shuō)血紅蛋白由四個(gè)亞基組成。 疏水作用 氫鍵 離子鍵(鹽鍵) 范德華力 維持四級(jí)結(jié)構(gòu)的作用力總結(jié)：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)層次 第五節(jié)、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系 一級(jí)結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)形成的基礎(chǔ),也是決定蛋白質(zhì)功能的基礎(chǔ)。空間結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)功能直接的、具體的承擔(dān)者。5.1 蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 5.1.1 一級(jí)結(jié)構(gòu)與分子進(jìn)化 分子進(jìn)化：生物大分子的演化現(xiàn)象 生物名稱 與人AA差異數(shù) 生物名稱 與人AA差異數(shù)黑猩猩0雞、火雞13恒河猴1響尾蛇14兔9烏龜15袋鼠10金槍魚21鯨10狗魚23牛羊豬10蠶蛾31狗11小麥43騾11面包酵母45馬12紅色

19、面包霉48以細(xì)胞色素c為例，人的細(xì)胞色素c有104個(gè)氨基酸（AA）： 根據(jù)不同物種細(xì)胞色素c一級(jí)結(jié)構(gòu)繪制的分子進(jìn)化樹(shù) 5.1.2 一級(jí)結(jié)構(gòu)變異與分子病 蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)決定蛋白質(zhì)功能，而蛋白質(zhì)功能的缺陷可能導(dǎo)致生物體機(jī)能上的缺陷，即疾病。由于蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的變化而導(dǎo)致的疾病叫分子病。 HbA：N Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-LysHbS： N Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-Lys鐮刀狀細(xì)胞貧血病 原因是什么？ Glu 和Val 分子的側(cè)鏈在性質(zhì)上有很大的不同。Glu 側(cè)鏈帶負(fù)電荷，而Val側(cè)鏈?zhǔn)且粋€(gè)非極性基團(tuán)，所以使得HbS分子表面的負(fù)電荷減

20、少，這種變化使患者的血紅蛋白容易發(fā)生聚集并形成桿狀多聚體，這就是導(dǎo)致紅細(xì)胞變形的原因。 5.2 蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系 5.2.1 蛋白質(zhì)的變性和復(fù)性 別構(gòu)效應(yīng)亦稱變構(gòu)效應(yīng)，是指一個(gè)蛋白質(zhì)與它的配體結(jié)合后，蛋白質(zhì)的構(gòu)象發(fā)生變化，使它更適合于功能的需要，這一類變化稱為別構(gòu)效應(yīng)5.2.2 別構(gòu)效應(yīng) 血紅蛋白的別構(gòu)效應(yīng) 血紅蛋白由四個(gè)亞基組成 在沒(méi)有結(jié)合O時(shí)，亞基之間通過(guò)鹽鍵緊密連接 在一個(gè)亞基結(jié)合氧之后，拉動(dòng)肽鏈 亞基間的鹽鍵打開(kāi)，變成松弛構(gòu)象，易與氧結(jié)合 血紅素總結(jié)：1、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)決定并執(zhí)行蛋白質(zhì)功能。2、蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)是高級(jí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，也是蛋白質(zhì)功能的決定者。3、蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)功能

21、的直接執(zhí)行者。第六節(jié)、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì) 6.1 蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量和膠體性質(zhì) 蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量1萬(wàn)-100萬(wàn)之間，其分子直徑1-100nm之間，在膠體顆粒的范圍。分子量10,000，直徑1 nm 所以蛋白質(zhì)具有膠體性質(zhì)，如布朗運(yùn)動(dòng)、光散射、電泳、不能透過(guò)半透膜及具有吸附能力等。利用蛋白質(zhì)不能透過(guò)半透膜的性質(zhì)，可用羊皮紙、火棉膠、玻璃紙等來(lái)分離純化蛋白質(zhì)，這個(gè)方法稱透析（dialysis）。 6.2 兩性解離及等電點(diǎn) 蛋白質(zhì)同氨基酸一樣也是兩性電解質(zhì)。蛋白質(zhì)分子中可解離的基團(tuán)除肽鏈末端的-氨基和-羧基外，主要還是多肽鏈中氨基酸殘基上的側(cè)鏈基團(tuán)。 蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)（pI）：當(dāng)某蛋白質(zhì)在一定的pH的

22、溶液中，所帶的正負(fù)電荷相等，它在電場(chǎng)中既不向陽(yáng)極也不向陰極移動(dòng)，此時(shí)溶液的pH值叫做該蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。 蛋白質(zhì)的帶電性質(zhì)與溶液的pH有關(guān)。利用蛋白質(zhì)的兩性解離可以通過(guò)電泳分離純化蛋白質(zhì)。6.3 蛋白質(zhì)的沉淀能使蛋白質(zhì)沉淀的試劑有：1. 高濃度中性鹽 （NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl（中和蛋白質(zhì)的電荷） 這種加入鹽使蛋白質(zhì)沉淀析出的現(xiàn)象稱為鹽析，用于分離制備蛋白質(zhì)。2. 有機(jī)溶劑 丙酮、乙醇 (破壞蛋白質(zhì)水膜)+ -+ + + + -H2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O+ H2O+ -+ + + + -H2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O+ H2O-+-+-+-

23、+ -+ + + + -H2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O+ H2O+ -+ + + + -H2OH2OH2OH2OH2OH2OH2OH2O+ H2O3.重金屬鹽 Hg2+、Ag+、Pb+ （與蛋白質(zhì)中帶負(fù)電基團(tuán)形成不易溶解的鹽,或改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)） 4.生物堿試劑 苦味酸、目酸、鎢酸等 （與蛋白質(zhì)中帶正電荷的基團(tuán)生成不溶性鹽） 蛋白質(zhì)受到某些理化因素的影響，其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和生物學(xué)功能隨之改變或喪失，但未導(dǎo)致蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的改變，這種現(xiàn)象叫變性作用。 蛋白質(zhì)變性的概念6.4 蛋白質(zhì)變性與復(fù)性 吳憲教授1931年：“天然蛋白質(zhì)分子借助次級(jí)鍵連接而成一種緊密、有規(guī)則的空間結(jié)構(gòu)，變性作用使次級(jí)鍵破壞從而使結(jié)構(gòu)松散”。蛋白質(zhì)變性的因素 物理因素：加熱、紫外線、超聲波、高壓等化學(xué)因素：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、脲、鹽酸胍、去垢 劑、重金屬鹽等蛋白的復(fù)性 蛋白質(zhì)的變性作用若不過(guò)于劇烈，則是一種可逆過(guò)程。高級(jí)結(jié)構(gòu)松散了的變性蛋白質(zhì)通常在除去變性因素后，可緩慢地重新自發(fā)折疊形成原來(lái)的構(gòu)象，恢復(fù)原有的理化性質(zhì)和生物活性，這種現(xiàn)象稱為復(fù)性。 大多蛋白質(zhì)變性后，很難復(fù)性。6.5 蛋白質(zhì)的顏色反應(yīng)6.5.1 雙縮脲反應(yīng) 雙縮脲是由兩分子尿素縮合而成的化合物。雙縮脲在堿性溶液中能與硫酸銅反