蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能

1、第二章 蛋白質(zhì)與核酸的化學(xué) 1第三節(jié) 蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和分類2復(fù)習(xí)與回憶1.寫(xiě)出氨基酸的結(jié)構(gòu)通式。2.什么是蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)，其主鍵是什么化學(xué)鍵？3.蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)包括那些結(jié)構(gòu)？其主要維持力是什么？4.維持蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)的主要化學(xué)鍵是什么？3一、蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)（一）兩性電離和等電點(diǎn)1.兩性電離蛋白質(zhì)分子兩端有可以的游離氨基和羧基，另外側(cè)鏈中還有一些解離基，這些基團(tuán)可以進(jìn)行酸性或堿性電離，使蛋白質(zhì)分子呈現(xiàn)兩性電離的性質(zhì)。45圖2-11 蛋白質(zhì)的解離狀態(tài)2.蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)(isoelectric point,pI)： 當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pH時(shí)，蛋白質(zhì)游離成正、負(fù)離子的趨勢(shì)相等，成為

2、兼性離子，凈電荷為0，此時(shí)溶液的pH值稱蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。6人體血漿蛋白質(zhì)大多數(shù)pI接近pH5.0。血漿pH=7.4。故一般情況下，人體血漿蛋白質(zhì)以陰離子的形式存在。73. 電泳：帶電粒子在電場(chǎng)中向相反電極移動(dòng)的現(xiàn)象8電泳的方向與粒子所帶電荷的正負(fù)有關(guān)電泳的速度有粒子電荷的多少、分子大小等多種因素有關(guān)。常用的電泳方法有：醋酸纖維薄膜電泳、凝膠電泳、免疫電泳等。9血漿蛋白電泳分析10（二）親水膠體性質(zhì)蛋白質(zhì)分子量大，直徑已達(dá)到膠粒1100nm范圍，具有膠體溶液的一般性質(zhì)。疏水基團(tuán)位于分子的內(nèi)部，親水基團(tuán)位于分子的表面。親水基團(tuán)與水分子相互作用，表面形成一層水化膜。11蛋白質(zhì)表面的水化膜和同種電荷是

3、使蛋白質(zhì)水溶液穩(wěn)定的兩個(gè)因素。去除這兩個(gè)穩(wěn)定因素，蛋白質(zhì)極易從溶液中沉淀析出。12透析： 蛋白質(zhì)分子粘度大，擴(kuò)散速度慢，不易透過(guò)半透膜，我們可以利用蛋白質(zhì)的這一性質(zhì)來(lái)分離提純蛋白質(zhì)，這種方法稱為透析。13圖2-13 利用蛋白質(zhì)膠體性質(zhì)進(jìn)行血液透析示意圖14（三）蛋白質(zhì)的沉淀蛋白質(zhì)沉淀： 蛋白質(zhì)分子凝聚從溶液中析出的現(xiàn)象原理： 破壞顆粒表面的同種電荷和水化膜15圖2- 12 蛋白質(zhì)膠體顆粒的沉淀161. 鹽析在蛋白質(zhì)溶液中加入大量的中性鹽，破壞蛋白質(zhì)的水化膜并中和電荷而使其沉淀 鹽析沉淀的蛋白質(zhì)仍保持蛋白質(zhì)的活性 pH值多少時(shí)效果最好？為什么？172.有機(jī)溶劑沉淀法有機(jī)溶劑如酒精、甲醇、丙酮等，

4、能破壞蛋白質(zhì)顆粒的水化膜，在等電點(diǎn)時(shí)使蛋白質(zhì)沉淀。在常溫下，有機(jī)溶劑沉淀蛋白質(zhì)往往引起變性，例如酒精消毒滅菌就是如此。在低溫條件下（04），變性進(jìn)行較緩慢，可用于分離制備各種血漿蛋白質(zhì)。18酒精消毒滅菌95%的酒精能將細(xì)菌表面包膜的蛋白質(zhì)迅速凝固，并形成一層保護(hù)膜，阻止酒精進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，因而不能將細(xì)菌徹底殺死。如果酒精濃度低于70%，雖可進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)，但不能將其體內(nèi)的蛋白質(zhì)凝固，同樣也不能將細(xì)菌徹底殺死。只有70%-75%的酒精即能順利地進(jìn)入到細(xì)菌體內(nèi)，又能有效地將細(xì)菌體內(nèi)的蛋白質(zhì)凝固，因而可徹底殺死細(xì)菌 193. 某些酸類沉淀法蛋白質(zhì)正離子可與某些酸(如三氯醋酸、過(guò)氯酸等)結(jié)合成不溶性的鹽沉

5、淀。pH值pI值，蛋白質(zhì)帶正電荷。臨床上可用酸類檢查尿蛋白。204.重金屬鹽沉淀法Cu+、Hg2+ 、Pb4+ 、Ag+等、蛋白質(zhì)在堿性溶液（pH大于等電點(diǎn)）中帶負(fù)電，易與帶正電的重金屬離子如汞、鉛、銅、銀等結(jié)合成鹽沉淀。搶救重金屬鹽中毒，口服牛奶，蛋清等，形成不溶性的蛋白質(zhì)鹽，排除體外。重金屬沉淀的蛋白質(zhì)常是變性的21（四）蛋白質(zhì)的變性1.蛋白質(zhì)的變性： 在某些物理或化學(xué)因素作用下，維持蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的次級(jí)鍵斷裂，空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變或破壞，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性喪失的現(xiàn)象。222.變性蛋白質(zhì)的特點(diǎn)溶解度降低、易沉淀析出、易被酶解消化、生物活性喪失233.應(yīng)用臨床上消毒、滅菌（高熱滅菌

6、、酒精消毒）尿蛋白檢查生物制劑（如疫苗）制備和保存。 24（五）蛋白質(zhì)的紫外吸收性質(zhì) 由于蛋白質(zhì)分子中的酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸殘基含有共軛雙鍵，使蛋白質(zhì)在280nm有特征性的紫外吸收峰。25（六）蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)例如與茚三酮反應(yīng)產(chǎn)生藍(lán)色、與雙縮脲試劑反應(yīng)呈紫色、與酚試劑反應(yīng)顯藍(lán)色等。26二、蛋白質(zhì)的分類 1.球狀蛋白質(zhì) 外形近似球狀，如血紅蛋白、酶、免疫球蛋白 2.纖維狀蛋白質(zhì) 長(zhǎng)短軸之比大于10，角蛋白、膠原蛋白、彈性蛋白等。(一)按分子形狀分類27二、按組成分類1.單純蛋白質(zhì) 水解產(chǎn)物只有氨基酸，不含其他化合物。分類：分為白蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶谷蛋白、組蛋白、魚(yú)精蛋白和硬蛋白等七類。28組蛋白292.結(jié)合蛋白質(zhì) 含有輔組成分，非蛋白部分稱為輔基。蛋白質(zhì)+輔基活性分類： 核蛋白(含核酸)、糖蛋白(含多糖)、脂蛋白(含脂類)、磷蛋白(含磷酸)、金屬蛋白(含金屬)及色蛋白(含色