浙江大學(xué)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)甲蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)課件

蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)1.1、原理蛋白質(zhì)分子在水溶液中，由于其表面形成了水化層和雙電層而成為穩(wěn)定的膠體顆粒，所以蛋白質(zhì)溶液為一種親水膠體溶液。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液在一定物理化學(xué)因素的影響下，蛋白質(zhì)膠體顆粒的穩(wěn)定條件被破壞，如失去電荷、脫水，甚至變性，則蛋白質(zhì)分子將以固態(tài)形式從溶液中析出，這個過程稱為蛋白質(zhì)的沉淀反應(yīng)。根據(jù)其特點(diǎn)的不同可分為可逆沉淀反應(yīng)和不可逆沉淀反應(yīng)兩種類型。蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)1、可逆沉淀反應(yīng)蛋白質(zhì)雖已沉淀析出，但其分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)并未發(fā)生顯著變化，如果把引起沉淀的因素去除后，沉淀的蛋白質(zhì)能重新溶于原來的溶劑中，并保持其原有的天然結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。如蛋白質(zhì)的鹽析作用和等電點(diǎn)沉淀作用及在低溫下，乙醇、丙酮短時間內(nèi)對蛋白質(zhì)的沉淀作用。蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)蛋白質(zhì)鹽析作用的原理用大量中性鹽使蛋白質(zhì)從溶液中沉淀析出的過程稱為蛋白質(zhì)的鹽析作用。蛋白質(zhì)是親水膠體，蛋白質(zhì)溶液在高濃度中性鹽的影響下，蛋白質(zhì)分子被中性鹽脫去水化層，同時所帶的電荷被中和，結(jié)果蛋白質(zhì)的膠體穩(wěn)定性遭到破壞而沉淀析出。析出的蛋白質(zhì)仍保持其天然性質(zhì)，當(dāng)降低鹽的濃度時，還能溶解，即蛋白質(zhì)的鹽析作用是可逆過程。蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)蛋白質(zhì)分子發(fā)生沉淀時，其分子內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，蛋白質(zhì)分子由規(guī)則性的結(jié)構(gòu)變?yōu)闊o秩序的伸展肽鏈，使原來的天然性質(zhì)喪失，即蛋白質(zhì)已發(fā)生了變性，這種由于蛋白質(zhì)變性而產(chǎn)生的沉淀不能再溶解于原來的溶劑中。如重金屬鹽、植物堿試劑、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑等化學(xué)因素引起的蛋白質(zhì)沉淀作用，以及加熱、振蕩、超聲波、紫外線、X-射線等物理因素所引起的蛋白質(zhì)沉淀作用。蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)天然蛋白質(zhì)變性后，變性的蛋白質(zhì)分子互相凝聚或互相穿插纏繞在一起形成緊密的固體團(tuán)塊的現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的凝固。幾乎所有的蛋白質(zhì)都會因加熱變性而凝固，變成不可逆的不溶狀態(tài)。⑴、重金屬鹽沉淀蛋白質(zhì)的原理蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)蛋白質(zhì)在水溶液中為酸堿兩性電解質(zhì)，在堿性溶液中（對蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)而言），蛋白質(zhì)分子帶負(fù)電荷，可與帶正電荷的金屬離子結(jié)合成蛋白質(zhì)鹽，當(dāng)加入汞、鉛、銅、銀等重金屬的鹽時，蛋白質(zhì)則形成不溶性的鹽類而沉淀析出，這種沉淀不再溶解于水中，說明它已發(fā)生了變性。應(yīng)注意，當(dāng)用乙酸鉛或硫酸銅沉淀蛋白質(zhì)時，試劑不可加過量，否則可使沉淀出的蛋白質(zhì)重新溶解。蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)三氯乙酸和磺基水楊酸是沉淀蛋白質(zhì)最有效的兩種有機(jī)酸。⑷、有機(jī)溶劑沉淀蛋白質(zhì)乙醇、丙酮都是脫水劑，能破壞蛋白質(zhì)膠體顆粒的水化層，而使蛋白質(zhì)沉淀。低溫時，用乙醇（或丙酮）短時間對蛋白質(zhì)作用，蛋白質(zhì)雖沉淀但仍保持其原有的生物活性，如將乙醇或丙酮除去后，沉淀仍可溶解。但如用乙醇進(jìn)行較長時間的脫水則可使蛋白質(zhì)變性沉淀。蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)⑸、加熱沉淀蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)可因加熱變性沉淀而凝固，鹽濃度和氫離子濃度對蛋白質(zhì)加熱凝固有重要影響。少量鹽類能促進(jìn)蛋白質(zhì)的加熱凝固；當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)處于等電點(diǎn)時，加熱凝固最完全、最迅速；在酸性或堿性溶液中，蛋白質(zhì)分子帶有正電荷或負(fù)電荷，雖加熱蛋白質(zhì)也不會凝固；但如同時有足量的中性鹽存在，則蛋白質(zhì)可因加熱而凝固。蛋白質(zhì)的沉淀和變性反應(yīng)1.2、材料與試劑1、實(shí)驗(yàn)材料雞蛋或鴨蛋2、試劑試劑的配制及注意