蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能-蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)（生物化學(xué)）

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能生物化學(xué)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)生物化學(xué)一、蛋白質(zhì)的兩性解離和等電點(diǎn)

(一)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)，故稱兩性解離。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液處于某一pH時(shí)，蛋白質(zhì)解離成正、負(fù)離子的趨勢(shì)相等，即成為兼性離子，凈電荷為零，此時(shí)溶液的pH稱為蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)。（三）電泳在同一PH溶液中，由于各種蛋白質(zhì)所帶電荷性質(zhì)、數(shù)量不同，分子量大小不同，因此它們?cè)谕浑妶?chǎng)中移動(dòng)的速度不同，利用蛋白質(zhì)的這個(gè)性質(zhì)，將不同蛋白質(zhì)從混合液中分離開，這個(gè)過程稱為電泳。

(二)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)蛋白質(zhì)分子顆粒大小1~100nm之間,屬膠體顆粒范圍，（一）蛋白質(zhì)溶液的穩(wěn)定原因：1、表面形成水化層2、表面同種電荷的斥力二、蛋白質(zhì)的高分子性質(zhì)在溶液中能形成穩(wěn)定的膠體+++++++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

鹽析法(saltingout)向蛋白質(zhì)溶液中加入大量中性鹽使蛋白質(zhì)沉淀稱為鹽析常用的中性鹽：不破壞蛋白質(zhì)的構(gòu)象，蛋白質(zhì)不發(fā)生變性。硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉等概念：特點(diǎn)：作用原理:鹽離子與水親和力極強(qiáng)，奪去蛋白質(zhì)的水化層，減少分子間靜電斥力（二）透析蛋白質(zhì)分子量大，不能透過半透膜。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液中混雜有小分子物質(zhì)時(shí)，可將此溶液放入半透膜做成的袋內(nèi)，將袋置于蒸餾水或緩沖液中，小分子雜質(zhì)即從袋中逸出，大分子蛋白質(zhì)留于袋內(nèi)，使蛋白質(zhì)得以純化，這種用半透膜來分離純化蛋白質(zhì)的方法稱為透析。透析是生化實(shí)驗(yàn)室中用于純化大分子物質(zhì)的一種常用方法。人體的細(xì)胞膜、線粒體膜、微血管壁都具有半透膜性質(zhì)，從而使各種蛋白質(zhì)分布于細(xì)胞內(nèi)不同部位。（三）超速離心蛋白質(zhì)和其它高分子化合物一樣，在一定的溶液中經(jīng)過超速離心，可以發(fā)生沉降。單位力場(chǎng)中的沉降速度即為沉降系數(shù)(S)。沉降系數(shù)與蛋白質(zhì)分子量的大小、分子形狀、密度等有關(guān)，分子量大、顆粒緊密，沉降系數(shù)也大，因此用超速離心法可以分離純化蛋白質(zhì)，也可以測(cè)定蛋白質(zhì)的分子量。在生物化學(xué)中有些高分子物質(zhì)來命名。如30S核糖體小亞基，5SrRNA。三、蛋白質(zhì)的變性、復(fù)性和凝固

在某些物理和化學(xué)因素作用下，其特定的空間構(gòu)象被破壞，也即有序的空間結(jié)構(gòu)變成無序的空間結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致其理化性質(zhì)改變和生物活性的喪失。1.變性的本質(zhì)

即破壞非共價(jià)鍵和二硫鍵，不改變蛋白質(zhì)肽鏈的一級(jí)結(jié)構(gòu)。(一)

蛋白質(zhì)的變性(denaturation)2.導(dǎo)致變性的因素如高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑、重金屬離子、生物堿試劑及輻射等因素。

3.應(yīng)用舉例①臨床醫(yī)學(xué)上，變性因素常被應(yīng)用來消毒及滅菌。②防止蛋白質(zhì)變性也是有效保存蛋白質(zhì)制劑（如疫苗等）的必要條件。

天然狀態(tài)，有催化活性

尿素、β-巰基乙醇

去除尿素、β-巰基乙醇非折疊狀態(tài)，無活性（二）復(fù)性(renaturation)

若蛋白質(zhì)變性程度較輕，去除變性因素后，蛋白質(zhì)仍可恢復(fù)或部分恢復(fù)其原有的構(gòu)象和功能，稱為復(fù)性。HSSHSHHSHSSHHSHS2611095847265584026110958472584065(三)蛋白質(zhì)沉淀在一定條件下，蛋白疏水側(cè)鏈暴露在外，肽鏈融會(huì)相互纏繞繼而聚集，因而從溶液中析出。變性的蛋白質(zhì)易于沉淀，有時(shí)蛋白質(zhì)發(fā)生沉淀，但并不一定變性。(四)蛋白質(zhì)的凝固作用蛋白質(zhì)變性后的絮狀物加熱可變成比較堅(jiān)固的凝塊，此凝塊不易再溶于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿中。

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(zhǎng)處有特征性吸收峰。蛋白質(zhì)的OD280與其濃度呈正比關(guān)系，因此可作蛋白質(zhì)定量測(cè)定。五、蛋白質(zhì)的呈色反應(yīng)(一)茚三酮反應(yīng)(ninhydrinreaction)蛋白質(zhì)經(jīng)水解后產(chǎn)生的氨基酸也可發(fā)生茚三酮反應(yīng)。(二)雙縮脲反應(yīng)(biuretreaction)蛋白質(zhì)和多肽分子中肽鍵在稀堿溶液中與硫酸銅共熱，呈現(xiàn)紫色或紅色，此反應(yīng)稱為雙縮脲反應(yīng)