蛋白质性质
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生物活性的丧失是变性的主要表现； 构象的破坏是蛋白质变性的结构基础。
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2. 变性作用的特征 （1）生物活性丧失
（2）某些理化性质的改变 失去结晶的能力； 易为蛋白酶水解，因此食用变性蛋白更有
利于消化； 无序松散肽链相互交链形成大的絮凝 、凝
固、沉淀等； 变性还可以引起球状蛋白质不对称性增加、
有时则充分利用。如酒精、紫外线消毒，高温、高压灭菌等 是使细菌蛋白变性而失去活性；中草药有效成分的提取或其 注射液的制备也常用变性的方法（加热、浓酒精等）除去杂 蛋白；在
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5.蛋白质的可逆变性与复性
当变性条件不剧烈，这种变性作用是可逆的，说明 蛋白质分子内部结构的变化不大。这时，如果除去 变性因素，在适当条件下变性蛋白质可恢复其天然 构象和生物活性，这种现象称为蛋白质的复性 （renaturation）。
水化膜
+++
酸
+
+碱
++
带正电荷的蛋白质 在等电点的蛋白质
碱
－－
－
－
酸
－ －－
－
带负电荷的蛋白质
脱水作用
++ +
+
+
+ ++
带正电荷的蛋白质
脱水作用
脱水作用
－－
碱
酸－
－
－
－－ －
不稳定的蛋白质颗粒
带负电荷的蛋白质
溶液中蛋白质的聚沉
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四、蛋白质的变性(denaturation )
定义：
粘度增加、扩散系数降低等。
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3. 引起蛋白质变性的因素
物理因素：高温、紫外线、X-射线、超声波、高压、 剧烈的搅拌、震荡等（表面张力）。
这主要通过能量效应破坏了蛋白质结构维持的 次级键，这里的多数方法是作为杀菌、灭酶除杂的 主要手段，注意搅拌振荡往往是同时引起泡沫效应， 有泡沫的表面张力作用引起的蛋白质变性可发生于 实验室，更重要的是在生化工程的蛋白质液体传输、 产气发酵等产生的泡沫变性应尽量避免（消泡措 施）。
某些物理或化学因素使蛋白质分子的空 间构象发生改变或破坏，导致其生物活 性的丧失和一些理化性质的改变，这种
现象称为蛋白质的变性作用（denaturation）。
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1. 变性作用的本质 蛋白质变性作用的本质是破坏了形成与
稳定蛋白质分子空间构象的次级键，从而导 致蛋白质分子空间构象的改变或破坏，而并 不涉及蛋白质一级结构的改变或肽键的断裂 。
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4. 变性作用的意义
对活性蛋白质的生产和应用也有着重要的指导作用。 实践中有时必须尽力避免，
制备有生物活性的酶、蛋白质、激素或其他生物制品 （疫苗、抗毒素等）时，要求所需成分不能变性，而不需要 的杂蛋白则应使其变性或沉淀除去。此时，应选用适当的方 法严格控制操作条件，尽量减少所需蛋白质的变性。有时还 可加些保护剂、抑制剂等以增强蛋白质的抗变性能力。
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② 酚试剂反应：
酚试剂又称福林（Folin）试剂。 酪氨酸中的酚基能将酚试剂中的磷钼酸及
磷钨酸还原成蓝色化合物（钼蓝和钨蓝的混 合物）。
由于蛋白质分子中一般都含有酪氨酸，所 以可用此反应来测定蛋白质含量（Lowry法或 Folin-酚法），测定时是在双缩脲试剂 （Cu+2）的基础上再引入Folin试剂，灵敏度 大大提高。
亦可有其它的色素及金属鳌合物，常见的还有黄 素（结合核黄素）蛋白质等，这类有色蛋白质既构 成了色彩斑斓的自然界，又具有重要的功能，同时 又可直接观察方便蛋白质研究。
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蛋白质的紫外吸收
由于蛋白质分子中含有共轭双键的酪氨 酸和色氨酸，因此在280nm波长处有特征性 吸收峰。蛋白质的OD280与其浓度呈正比关 系，因此可作蛋白质定量测定。
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化学因素：
强酸和强碱（破坏解离状态等）、 尿素和胍盐（氢键破坏剂）、 去污剂（破坏疏水键、离子键）、 浓乙醇（破坏疏水键等）、重金属盐（如 Hg2+、Ag+、Pb2+等）和三氯乙酸（与蛋 白质不可逆结合形成沉淀）等。
不同蛋白质对各种因素的敏感程度不同，可根据需要选用。 化学变性中后三种多生成沉淀，前三类多为可溶性变性，特 别是去污剂（SDS、Tween）和氢键破坏剂（尿素、胍盐、 酰胺）可用来蛋白质增溶提取及蛋白质化学特性研究中。
而对于多数（可见光下）无色蛋白质常 常需要通过颜色反应进行定性定量分析
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1.用于蛋白质定量的颜色反应
① 双缩脲反应： 双缩脲是由两分子尿素缩合而成的化合物。将尿素
加热到180℃，2分子尿素缩合成1分子双缩脲并放 出1分子氨。（P35图） 双缩脲在碱性溶液中能与硫酸铜反应产生紫红色络 合物，此反应称双缩脲反应（biuret reaction）。 蛋白质分子中含有许多肽键，结构与双缩脲相似， 因此也能产生双缩脲反应，所以可用此反应来定性 定量地测定蛋白质。凡含有两个或两个以上肽键结 构的化合物都可有双缩脲反应。
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2.用于蛋白质定性的颜色反应
① 蛋白质黄色反应：Fra Baidu bibliotek
蛋白质溶液遇硝酸后先产生白色沉淀，加热则变成黄色，再加入碱后 颜色会加深呈橙黄色。凡含有苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的蛋白质均有 此反应
② 米隆反应：
米隆试剂为硝酸汞、亚硝酸汞、硝酸和亚硝酸的混合物。将此试剂加 入蛋白质溶液后即产生白色沉淀，加热后沉淀变成红色。含有酪氨酸的 蛋白质及酪氨酸都有此反应。
例如胃蛋白酶加热至80～90℃时，失去溶解性，也无消化 蛋白质的能力，如将温度再降低到37℃，则又可恢复溶解性 和消化蛋白质的能力。如果变性条件剧烈持久，蛋白质的变 性是不可逆的，如大多数的热变性、重金属沉淀和强酸强碱 变性是不可逆的。蛋白质变性是否可逆由变性与复性的条件 控制和蛋白质种类都有关系，蛋白质高级结构越复杂（多亚 基，多结构域）越难以复性。
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去除尿素、 β-巯基乙醇
天然状态， 有催化活性
尿素、 β-巯基乙醇
非折叠状态，无活性
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五、蛋白质的颜色反应
蛋白质在可见光下可分为有色与无色两大类： 有色蛋白质都是含有色素基团的结合蛋白质
常见的有植物的叶绿蛋白（辅基是叶绿素）， 动物的血红蛋白（辅基为血红素），细胞色素、一 些藻类的藻胆色素合和菌蕈色素蛋白质，这些色素 基团以卟啉及其衍生物（含镁、铁离子）为主，
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2. 变性作用的特征 （1）生物活性丧失
（2）某些理化性质的改变 失去结晶的能力； 易为蛋白酶水解，因此食用变性蛋白更有
利于消化； 无序松散肽链相互交链形成大的絮凝 、凝
固、沉淀等； 变性还可以引起球状蛋白质不对称性增加、
有时则充分利用。如酒精、紫外线消毒，高温、高压灭菌等 是使细菌蛋白变性而失去活性；中草药有效成分的提取或其 注射液的制备也常用变性的方法（加热、浓酒精等）除去杂 蛋白；在
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5.蛋白质的可逆变性与复性
当变性条件不剧烈，这种变性作用是可逆的，说明 蛋白质分子内部结构的变化不大。这时，如果除去 变性因素，在适当条件下变性蛋白质可恢复其天然 构象和生物活性，这种现象称为蛋白质的复性 （renaturation）。
水化膜
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酸
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+碱
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带正电荷的蛋白质 在等电点的蛋白质
碱
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带负电荷的蛋白质
脱水作用
++ +
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带正电荷的蛋白质
脱水作用
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不稳定的蛋白质颗粒
带负电荷的蛋白质
溶液中蛋白质的聚沉
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四、蛋白质的变性(denaturation )
定义：
粘度增加、扩散系数降低等。
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3. 引起蛋白质变性的因素
物理因素：高温、紫外线、X-射线、超声波、高压、 剧烈的搅拌、震荡等（表面张力）。
这主要通过能量效应破坏了蛋白质结构维持的 次级键，这里的多数方法是作为杀菌、灭酶除杂的 主要手段，注意搅拌振荡往往是同时引起泡沫效应， 有泡沫的表面张力作用引起的蛋白质变性可发生于 实验室，更重要的是在生化工程的蛋白质液体传输、 产气发酵等产生的泡沫变性应尽量避免（消泡措 施）。
某些物理或化学因素使蛋白质分子的空 间构象发生改变或破坏，导致其生物活 性的丧失和一些理化性质的改变，这种
现象称为蛋白质的变性作用（denaturation）。
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1. 变性作用的本质 蛋白质变性作用的本质是破坏了形成与
稳定蛋白质分子空间构象的次级键，从而导 致蛋白质分子空间构象的改变或破坏，而并 不涉及蛋白质一级结构的改变或肽键的断裂 。
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4. 变性作用的意义
对活性蛋白质的生产和应用也有着重要的指导作用。 实践中有时必须尽力避免，
制备有生物活性的酶、蛋白质、激素或其他生物制品 （疫苗、抗毒素等）时，要求所需成分不能变性，而不需要 的杂蛋白则应使其变性或沉淀除去。此时，应选用适当的方 法严格控制操作条件，尽量减少所需蛋白质的变性。有时还 可加些保护剂、抑制剂等以增强蛋白质的抗变性能力。
第12页/共23页
② 酚试剂反应：
酚试剂又称福林（Folin）试剂。 酪氨酸中的酚基能将酚试剂中的磷钼酸及
磷钨酸还原成蓝色化合物（钼蓝和钨蓝的混 合物）。
由于蛋白质分子中一般都含有酪氨酸，所 以可用此反应来测定蛋白质含量（Lowry法或 Folin-酚法），测定时是在双缩脲试剂 （Cu+2）的基础上再引入Folin试剂，灵敏度 大大提高。
亦可有其它的色素及金属鳌合物，常见的还有黄 素（结合核黄素）蛋白质等，这类有色蛋白质既构 成了色彩斑斓的自然界，又具有重要的功能，同时 又可直接观察方便蛋白质研究。
第10页/共23页
蛋白质的紫外吸收
由于蛋白质分子中含有共轭双键的酪氨 酸和色氨酸，因此在280nm波长处有特征性 吸收峰。蛋白质的OD280与其浓度呈正比关 系，因此可作蛋白质定量测定。
第5页/共23页
化学因素：
强酸和强碱（破坏解离状态等）、 尿素和胍盐（氢键破坏剂）、 去污剂（破坏疏水键、离子键）、 浓乙醇（破坏疏水键等）、重金属盐（如 Hg2+、Ag+、Pb2+等）和三氯乙酸（与蛋 白质不可逆结合形成沉淀）等。
不同蛋白质对各种因素的敏感程度不同，可根据需要选用。 化学变性中后三种多生成沉淀，前三类多为可溶性变性，特 别是去污剂（SDS、Tween）和氢键破坏剂（尿素、胍盐、 酰胺）可用来蛋白质增溶提取及蛋白质化学特性研究中。
而对于多数（可见光下）无色蛋白质常 常需要通过颜色反应进行定性定量分析
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1.用于蛋白质定量的颜色反应
① 双缩脲反应： 双缩脲是由两分子尿素缩合而成的化合物。将尿素
加热到180℃，2分子尿素缩合成1分子双缩脲并放 出1分子氨。（P35图） 双缩脲在碱性溶液中能与硫酸铜反应产生紫红色络 合物，此反应称双缩脲反应（biuret reaction）。 蛋白质分子中含有许多肽键，结构与双缩脲相似， 因此也能产生双缩脲反应，所以可用此反应来定性 定量地测定蛋白质。凡含有两个或两个以上肽键结 构的化合物都可有双缩脲反应。
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2.用于蛋白质定性的颜色反应
① 蛋白质黄色反应：Fra Baidu bibliotek
蛋白质溶液遇硝酸后先产生白色沉淀，加热则变成黄色，再加入碱后 颜色会加深呈橙黄色。凡含有苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸的蛋白质均有 此反应
② 米隆反应：
米隆试剂为硝酸汞、亚硝酸汞、硝酸和亚硝酸的混合物。将此试剂加 入蛋白质溶液后即产生白色沉淀，加热后沉淀变成红色。含有酪氨酸的 蛋白质及酪氨酸都有此反应。
例如胃蛋白酶加热至80～90℃时，失去溶解性，也无消化 蛋白质的能力，如将温度再降低到37℃，则又可恢复溶解性 和消化蛋白质的能力。如果变性条件剧烈持久，蛋白质的变 性是不可逆的，如大多数的热变性、重金属沉淀和强酸强碱 变性是不可逆的。蛋白质变性是否可逆由变性与复性的条件 控制和蛋白质种类都有关系，蛋白质高级结构越复杂（多亚 基，多结构域）越难以复性。
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去除尿素、 β-巯基乙醇
天然状态， 有催化活性
尿素、 β-巯基乙醇
非折叠状态，无活性
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五、蛋白质的颜色反应
蛋白质在可见光下可分为有色与无色两大类： 有色蛋白质都是含有色素基团的结合蛋白质
常见的有植物的叶绿蛋白（辅基是叶绿素）， 动物的血红蛋白（辅基为血红素），细胞色素、一 些藻类的藻胆色素合和菌蕈色素蛋白质，这些色素 基团以卟啉及其衍生物（含镁、铁离子）为主，