补充蛋白质理化性质
蛋白质的理化性质和分类
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3、蛋白质沉淀的方法: (1)盐析法 (2)有机溶剂沉淀法 (3)某些酸类沉淀法 (4)重金属盐沉淀法
(1)盐析法
• 定义:向蛋白质溶液中加入一定浓度的中 性盐,可破坏蛋白质表面的水化膜并中和 电荷,从而使蛋白质从溶液中析出的现象 称为盐析 • 一般用盐析法分离出来的蛋白质不变性, 故常用于天然蛋白质的分离 • 盐析时若将该溶液的PH调至该蛋白质的等 电点则效果更佳
二、蛋白质的分类
• (一)根据蛋白质形状 • 1.纤维状蛋白质 • 2.球状蛋白质
• (二)根据蛋白质组成成分 • 1.单纯蛋白质 • 根据来源及理化性质,可分为清蛋白、球 蛋白、谷蛋白、醇溶谷蛋白、精蛋白、组 蛋白、硬蛋白 • 2.结合蛋白质 = 蛋白质部分 + 非蛋白质部 分(辅基) • 根据辅基不同,结合蛋白可分为核蛋白、 糖蛋白、脂蛋白、色蛋白、磷蛋白、金属 蛋白
蛋白质的胶体性质
• 颗粒大小达1~100nm之间,属胶体。因此溶 于水,成为亲水胶体。 • 稳定亲水胶体的因素: 水化膜 表面电荷
不通透性:半透膜 透析原理:
透析
• 将蛋白质溶液(不纯)放入透析袋中,放 在流水中(纯水),让低分子杂质(如盐 类)透过半透膜扩散入水内,蛋白质则留 在袋中,质负离子结合成不溶 性的蛋白质盐而沉淀 • 此法常引起蛋白质变性 • 临床上可利用这性质抢救重金属盐中毒的 病人,如口服牛奶、蛋清等,然后把生成 的不溶性蛋白质盐排出体外
(三)凝固作用 加热使蛋白质变性并结成凝块,此凝块不在 溶于强酸和强碱中,这种现象称为蛋白质的 凝固作用。凝固其实是蛋白质变性后不可进 一步发展的不可逆的结果。
几种蛋白质的等电点
电泳
定义:溶液中带电粒子在电场中向电性相反 的电极移动的现象。
蛋白质的理化性质和生物学特性
第二节蛋白质的理化性质和生物学特性一、蛋白质的胶体性质蛋白质是高分子化合物,分子量一般在10kD~1000kD。
根据测定所知,如分子量为34.5kD的球状蛋白,其颗粒的直径为4.3nm。
所以,蛋白质分子颗粒的直径一般在1~100nm,在水溶液中呈胶体溶液,具有丁铎尔现象、布朗运动、不能透过半透膜、扩散速度减慢、粘度大等特征。
蛋白质分子表面含有很多亲水基团,如氨基、羧基、羟基、巯基、酰胺基等,能与水分子形成水化层,把蛋白质分子颗粒分隔开来。
此外,蛋白质在一定pH溶液中都带有相同电荷,因而使颗粒相互排斥。
水化层的外围,还可有被带相反电荷的离子所包围形成双电层,这些因素都是防止蛋白质颗粒的互相聚沉,促使蛋白质成为稳定胶体溶液的因素。
蛋白质分子不能透过生物膜的特点,在生物学上有重要意义,它能使各种蛋白质分别存在于细胞内外不同的部位,对维持细胞内外水和电解质分布的平衡、物质代谢的调节都起着非常重要的作用。
另外,利用蛋白质不能透过半透膜的特性,将含有小分子杂质的蛋白质溶液放入半透膜袋内,然后将袋浸于蒸馏水中,小分子物质由袋内移至袋外水中,蛋白质仍留在袋内,这种方法叫做透析。
透析是纯化蛋白质的方法之一。
二、蛋白质的两性性质蛋白质和氨基酸一样,均是两性电解质,在溶液中可呈阳离子、阴离子或兼性离子,这取决于溶液的pH值、蛋白质游离基团的性质与数量。
当蛋白质在某溶液中,带有等量的正电荷和负电荷时,此溶液的pH值即为该蛋白质的等电点(pI)。
当pH偏酸时,蛋白质分子带正电荷。
相反,pH偏碱,蛋白质分子带负电荷(图2-2-1)图2-2-1 蛋白质的两性电离蛋白质溶液的pH值在等电点时,蛋白质的溶解度、黏度、渗透压、膨胀性及导电能力均最小,胶体溶液呈最不稳定状态。
凡碱性氨基酸含量较多的蛋白质,等电点往往偏碱,如组蛋白和精蛋白。
反之,含酸性氨基酸较多的蛋白质如酪蛋白、胃蛋白酶等,其等电点往往偏酸。
人体内血浆蛋白质的等电点大多是pH 5.0左右。
蛋白质的理化性质(二)
蛋白质的理化性质(二)引言:蛋白质是生物体内最重要的有机物之一,它具有多种复杂的理化性质。
在本文中,我们将详细介绍蛋白质的理化性质,包括其酸碱性、溶解性、热稳定性、氧化还原性和聚合性等方面。
正文:1. 酸碱性:- 蛋白质的酸碱性来源于其氨基酸残基中的氨基和羧酸基,并受到溶液pH的影响。
- 在酸性条件下,蛋白质带正电荷,容易与带负电荷的物质相互作用。
- 在碱性条件下,蛋白质带负电荷,容易与带正电荷的物质相互作用。
2. 溶解性:- 蛋白质的溶解性受到其成分和物理条件的影响,如溶液离子强度、温度和pH等。
- 水是蛋白质最常见的溶剂,但特定条件下,蛋白质也可以溶解于有机溶剂中。
- 蛋白质的溶解性对其功能和应用具有重要意义。
3. 热稳定性:- 蛋白质在高温下容易发生变性,失去原有的结构和功能。
- 高温可以引起蛋白质内部的氢键和疏水作用的破坏。
- 不同蛋白质对温度的敏感性不同,有些蛋白质可以在高温下保持一定的稳定性。
4. 氧化还原性:- 蛋白质中的部分氨基酸残基可以参与氧化还原反应,如半胱氨酸(Cys)和甲硫醇(Met)等。
- 氧化还原反应可以改变蛋白质的构象和功能。
- 氧化还原平衡在细胞代谢和疾病发展中起着重要的调节作用。
5. 聚合性:- 蛋白质具有聚合的能力,可以通过非共价相互作用形成多聚体结构。
- 蛋白质的聚合对于其功能和稳定性至关重要。
- 一些蛋白质可以通过聚合来形成纤维或胶状物质。
总结:蛋白质具有复杂的理化性质,包括酸碱性、溶解性、热稳定性、氧化还原性和聚合性。
深入理解蛋白质的理化性质对于揭示其结构、功能和应用具有重要意义。
此外,这些性质也与蛋白质在细胞内的代谢过程和疾病发展中起着关键的调节作用。
蛋白质的特点和理化性质在食品中的应用
组员: 组员:王礼礼 季晨曦 朱超 王 吴超 谭利锋 陈光华 组长: 组长:王礼礼 PPT制作:季晨曦 制作: 制作
1.蛋白质的定义 2.蛋白质的特点 5. 5.蛋白质的理化性质在食 品加工中的运用
一.蛋白质的定义 蛋白质的定义
蛋白质是一类复杂的有机物, 蛋白质是一类复杂的有机物, 由碳, 由碳,氢,氧,氮,硫,磷以及某 些金属元素例如锌,铁等组成, 些金属元素例如锌,铁等组成,是 典型的大分子物质。 典型的大分子物质。 蛋白质的基本结构单元是氨基 种氨基酸( 酸,有20种氨基酸(或18种氨基 种氨基酸 种氨基 )。这些氨基酸以不同的连接顺 酸)。这些氨基酸以不同的连接顺 序和构象,构成不同的蛋白质分子。 序和构象,构成不同的蛋白质分子。
二.蛋白质的特点 蛋白质的特点
1.具有催化作用 具有催化作用 2.具有调节功能 具有调节功能 3.具有运输功能 具有运输功能 4.具有免疫功能 具有免疫功能
三.蛋白质的理化性质 蛋白质的理化性质
1.蛋白质的变性在食品中的应用 蛋白质的变性在食品中的应用 2.蛋白质的呈色反应 蛋白质的呈色反应 3.蛋白质的等电点在食品中的运用 4.蛋白质的盐析在食品中的应用
调节溶液的pH值 调节溶液的 值,达到想 要的蛋白质的乳化性, 要的蛋白质的乳化性,广泛运用 于饮料,汤沙司 烧烤食品(面包、 汤沙司,烧烤食品 于饮料 汤沙司 烧烤食品(面包、 蛋糕等)的面团形成,乳制品(干 蛋糕等)的面团形成 乳制品( 乳制品 冰淇淋等) 肉制品 肉制品( 酪、冰淇淋等),肉制品(香肠 糖果制品( 等),糖果制品(巧克力等) 糖果制品 巧克力等) 调节溶液的pH值 调节溶液的 值,达到想到蛋白 质的溶解性,广泛运用于饮料,汤 质的溶解性,广泛运用于饮料 汤 沙司. 沙司
蛋白质的理化性质教学内容
蛋白质的理化性质第四节蛋白质的理化性质一、两性离解和等电点蛋白质是由氨基酸组成的,在其分子表面带有很多可解离基团,如羧基、氨基、酚羟基、咪唑基、胍基等。
此外,在肽链两端还有游离的α-氨基和α-羧基,因此蛋白质是两性电解质,可以与酸或碱相互作用。
溶液中蛋白质的带电状况与其所处环境的pH 有关。
当溶液在某一特定的pH 条件下,蛋白质分子所带的正电荷数与负电荷数相等,即净电荷数为零,此时蛋白质分子在电场中不移动,这时溶液的pH 称为该蛋白质的等电点,此时蛋白质的溶解度最小。
由于不同蛋白质的氨基酸组成不同,所以蛋白质都有其特定的等电点,在同一pH 条件下所带净电荷数不同。
如果蛋白质中碱性氨基酸较多,则等电点偏碱,如果酸性氨基酸较多,等电点偏酸。
酸碱氨基酸比例相近的蛋白质其等电点大多为中性偏酸,约在5.0 左右。
1、两性解离蛋白质可以在酸性环境中与酸中和成盐,而游离成正离子,即蛋白质分子带正电,在电场中向阴极移动;在碱性环境中与碱中和成盐而游离成负离子,即蛋白质分子带负电,在电场中向阳极移动。
以“P”代表收集于网络,如有侵权请联系管理员删除收集于网络,如有侵权请联系管理员删除蛋白质分子,以―NH 2 和―COOH 分别代表其碱性和酸性解离基团,随pH 变化,蛋白质的解离反应可简示如下:(pH>pI ) (pH=pI ) (pH<pI )移向阳极 不移动 移向阴极2、等电点沉淀和电泳①等电点沉淀蛋白质在等电点时,以两性离子的形式存在,其总电荷数为零,这样的蛋白质颗粒在溶液中因为没有相同电荷而相互排斥的影响,所以极易借静电引力迅速结合成较大的聚集体,因而易发生沉淀析出。
这一性质常在蛋白质分离、提纯时应用。
在等电点时,除了蛋白质的溶解度最小外,其导电性、粘度、渗透压以及膨胀性均为最小。
②电泳蛋白质颗粒在溶液中解离成带电的颗粒,在直流电场中向其所带电荷相反的电极移动。
这种大分子化合物在电场中定向移动的现象称为电蛋白质的阴离子蛋白质的阳离子蛋白质的兼性离子(等电点)NH 3+COO -P NH 3+P COOHNH 2COO-P泳。
蛋白质的理化性质(一)
蛋白质的理化性质(一)关键词:蛋白质蛋白质是由氨基酸组成的大分子化合物,其理化性质一部分与氨基酸相似,如两性电离、等电点、呈色反应、成盐反应等,也有一部分又不同于氨基酸,如高分子量、胶体性、变性等。
一、蛋白质的胶体性质蛋白质分子量颇大,介于一万到百万之间,故其分子的大小已达到胶粒1~100nm范围之内。
球状蛋白质的表面多亲水基团,具有强烈地吸引水分子作用,使蛋白质分子表面常为多层水分子所包围,称水化膜,从而阻止蛋白质颗粒的相互聚集。
与低分子物质比较,蛋白质分子扩散速度慢,不易透过半透膜,粘度大,在分离提纯蛋白质过程中,我们可利用蛋白质的这一性质,将混有小分子杂质的蛋白质溶液放于半透膜制成的囊内,置于流动水或适宜的缓冲液中,小分子杂质皆易从囊中透出,保留了比较纯化的囊内蛋白质,这种方法称为透析(dialysis)。
蛋白质大分子溶液在一定溶剂中超速离心时可发生沉降。
沉降速度与向心加速度之比值即为蛋白质的沉降系数S。
校正溶剂为水,温度20℃时的沉降系数S20·w可按下式计算:式中X 为沉降界面至转轴中心的距离,W为转子角速度,W2X为向心加速度,dX/dt为沉降速度。
单位用S,即Svedberg单位,为1×1013秒,分子愈大,沉降系数愈高,故可根据沉降系数来分离和检定蛋白质。
二、蛋白质的两性电离和等电点蛋白质是由氨基酸组成的,其分子中除两端的游离氨基和羧基外,侧链中尚有一些解离基,如谷氨酸、天门冬氨酸残基中的γ和β-羧基,赖氨酸残基中的ε-氨基,精氨酸残基的胍基和组氨酸的咪唑基。
作为带电颗粒它可以在电场中移动,移动方向取决于蛋白质分子所带的电荷。
蛋白质颗粒在溶液中所带的电荷,既取决于其分子组成中碱性和酸性氨基酸的含量,又受所处溶液的pH影响。
当蛋白质溶液处于某一pH时,蛋白质游离成正、负离子的趋势相等,即成为兼性离子(zwitterion,净电荷为O),此时溶液的pH值称为蛋白质的等电点(isoelectricpoint,简写pI)。
蛋白质的理化性质
蛋白质的理化性质蛋白质是一类高分子生物大分子化合物,由氨基酸分子结合而成。
下面将从化学、物理、生化等方面来介绍蛋白质的理化性质。
1. 氨基酸的性质氨基酸是蛋白质的基本组成单位,其分子结构具有酸性和碱性两部分,分别是羧基和氨基。
氨基酸的酸性和碱性反应性决定蛋白质的异性和电性。
氨基酸的酸性基团和碱性基团在不同的环境下会存在不同的离子形式,从而影响蛋白质的电性质。
2. 构象的性质蛋白质的构象是指氨基酸之间的立体构型,决定了蛋白质的特殊结构和功能。
蛋白质的构象主要由五种不同层次的结构组成,包括原生构象、二级构象、三级构象、四级构象和超级结构。
每一层次的构象都有一定的稳定性和特殊结构,是蛋白质功能和特性的决定因素。
3. 溶解和凝固的性质蛋白质在水中具有一定的溶解性,但可能会因为温度、pH值、离子强度等因素的改变而发生凝固。
这种溶解或凝固的性质取决于蛋白质的特殊结构以及其所处环境。
当蛋白质分子与水分子之间的相互作用受到破坏或受到特定溶剂或离子的作用时,蛋白质分子会转化为凝胶态或沉淀态。
4. 热力学性质蛋白质分子的热力学性质涉及其结构及其所处溶液环境的物理化学性质,可用于研究蛋白质折叠和复性过程。
蛋白质的热力学性质包括热容量、热稳定性、相转化、热解离等。
这些性质的变化与蛋白质结构的稳定性和功能密切相关。
蛋白质的光学性质主要表现为它们具有的吸收、发射光线的光学行为。
蛋白质的吸收和发射光束涉及其分子内的色团,这些分子内的色团主要由氨基酸的芳香族侧链所构成。
蛋白质的光学性质可以利用光谱分析来研究蛋白质的结构和功能。
综上所述,蛋白质的理化性质是多方面的,包括氨基酸的性质、构象的性质、溶解和凝固的性质、热力学性质以及光学性质等,这些性质的变化都会导致蛋白质的性质和功能的变化。
因此,对蛋白质的理化性质进行研究对于理解蛋白质的结构、功能与机制具有重要意义。
蛋白质理化性能与纯化
不可逆沉淀
蛋白质在紫外光谱区有特征性吸收峰
大部分蛋白质均含有带芳香环的苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。 这三种氨基酸的在280nm 附近有最大吸收。因此,大多数蛋白质在280nm 附近显示强的吸收; 蛋白质的OD280与其浓度呈正比关系,可以对蛋白质进行定性鉴定和定量测定。
蛋白质经水解后产生茚三酮反应蛋白质经水解后产生的氨基酸也可发生茚三酮反应(ninhydrin reaction) 。
离子交换色谱(ion exchange chromatography, IEC); 凝胶过滤(gel filtration)又称分子筛层析(molecular sieve filtration)或体积排阻色谱( steric exclusion chromatography); 疏水相互作用色谱( Hydrophobic Interaction Chromatography ,HIC ); 亲和色谱(Affinity Chromatography,AFC)。
将某一纯化蛋白质免疫动物可获得抗该蛋白的特异抗体。利用特异抗体识别相应的抗原蛋白,并形成抗原抗体复合物的性质,可从蛋白质混合溶液中分离获得抗原蛋白。
免疫沉淀法(immunoprecipitation)
利用荷电性质可将蛋白质采用
蛋白质在高于或低于其pI的溶液中为带电的颗粒,在电场中能向正极或负极移动。这种通过蛋白质在电场中泳动而达到分离各种蛋白质的技术, 称为电泳(elctrophoresis) 。
离心机和离心沉降法分离蛋白质
分析已纯化蛋白质的氨基酸残基组成
测定多肽链的氨基末端与羧基末端为何种氨基酸残基
把肽链水解成片段,分别进行分析
测定各肽段的氨基酸排列顺序,一般采用Edman降解法
一般需用数种水解法,并分析出各肽段中的氨基酸顺序,然后经过组合排列对比,最终得出完整肽链中氨基酸顺序的结果。
蛋白质的理化性质课件参考.ppt
精选课件
4
练习
• 下列哪种蛋白质在pH5.0的溶液 中带负电荷?
• A.pI为5.5的蛋白质 B.pI为4.0的蛋白质 C.pI为7.0的蛋白质 D.pI为5.0的蛋白质
精选课件
5
体内大多数蛋白质的等电点在pH5.0 左右,
因而在生理条件下以阴离子形式存在 。
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3.电泳
定义: 带电粒子在电场中向电性相反的电极移动的现象。
若蛋白质变性程度较轻,去除变性因素,有些
可恢复其天然构象和生物活性,称为蛋白质的复性。
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25
核糖核酸酶的变性与复性示意图
8M尿素或 β-巯基乙醇
透析
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26
(五)、变性与复性
过核 程糖
核 酸 酶 的 变 性
精选课件
27
蛋白质沉淀
概念 蛋白质从溶液中析出的现象称为沉淀。
方法 盐析法、有机溶剂的沉淀、重金属盐沉淀、
蛋白质在带电场中泳动的速度和方向与其所 带电荷的性质、数量及分子的大小、形状有关。
带电荷多,分子小的泳动速度较快;反之则泳动 较慢,从而达到分离蛋白质的目的。
血清蛋白醋酸纤维素薄膜电泳可将血清蛋白
分为清蛋白、α1球蛋白、α2球蛋白、β球蛋白
、γ球蛋白。
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精选课件
8
A:染色后显示的蛋白质区带 B:光密度扫描定量分析
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10
精选课件
11
正常
肝硬化
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12
精选课件
13
二、蛋白质的胶体性 质
1.蛋白质有胶体性质
蛋白质是生物大分子,分子量在1万~10万 kD(千道尔顿)之间,分子直径在胶体颗粒 的范围(1—100nm)
蛋白质的理化性质
蛋白质的理化性质(一)蛋白质的两性解离及等电点1.蛋白质的等电点(pI):当蛋白质溶液处于某一pH时,蛋白质上可解离基团解离成正、负离子的趋势相等,净电荷为零时溶液的pH。
➢等电点时溶解度最小可使蛋白质沉淀。
➢蛋白质pI要用等电聚焦等方法测定。
(二)蛋白质的胶体性质1.胶体溶液的三个条件:①大小在1-100nm范围内:蛋白质分子量很大,属胶体颗粒范围。
②同种电荷互相排斥:相同蛋白质颗粒带有同性电荷,与周围的反离子构成稳定的双电层。
③质点外围有水化层:多肽链上的极性基团极易吸附水分子,使蛋白质颗粒外围形成一层水化膜。
蛋白质可以形成稳定的胶体溶液。
2.利用胶体溶液性质,可用透析法将蛋白质中小分子杂质除去。
(三)蛋白质的沉淀1.定义:蛋白质在溶液中的稳定性是有条件的、相对的。
如果加入适当的试剂使蛋白质分子处于等电点状态或破坏其水化层和双电层,蛋白质胶体溶液因不再稳定而产生沉淀。
此现象即为蛋白质的沉淀作用。
2.类型:分可逆沉淀与不可逆沉淀。
➢可逆沉淀▁非变性沉淀定义:在温和条件下,改变溶液的pH或电荷状况,蛋白质结构和功能没有发生变化。
如等电点沉淀法、盐析法和有机溶剂沉淀法等。
是分离和纯化的基本方法。
a.等电点沉淀法:用弱酸或弱碱调节蛋白质溶液的pH等于pI,破坏蛋白质表面净电荷使蛋白质沉淀。
b.盐析沉淀法:1.盐析:通过加入大量高浓度中性盐如硫酸铵、氯化钠等,破坏蛋白质分子表面的水化层,中和它们的电荷,而使蛋白质沉淀析出的现象。
2.各种蛋白质亲水性及荷电均有差别,因此通过调节中性盐浓度,可使混合蛋白质溶液中的不同蛋白分别沉淀析出,这种方法称为分段盐析。
3.盐溶:加入低浓度盐导致蛋白质溶解度增加的现象。
c.有机溶剂沉淀法定义:加入能与水互溶的有机溶剂如乙醇、丙酮等,破坏蛋白质的水化膜使蛋白质产生沉淀。
注意:通常在低温条件下进行,否则有机溶剂与水互溶产生的溶解热会使蛋白质发生变性。
➢不可逆沉淀▁变性沉淀定义:沉淀条件剧烈,破坏了蛋白质胶体溶液稳定性,同时也破坏了蛋白质结构和功能。
蛋白质理化性质
蛋白质理化性质
蛋白质是基本生物大分子,是构成生命活动的重要组成部分。
它无论在机构、作用和性质上,都具有非常特殊的作用。
蛋白质的分子量较大,其分子量在1000-40000左右,大多为离子性,在生理状态下可以被水溶性蛋白质和脂溶性蛋白质共同组成。
它们一般是二聚体,又链又丝地聚合而成,具有极高的耐热性、耐磨性和耐腐蚀性。
化学上,蛋白质是一类氨基酸的复合物,也可以说是含氨基酸及其形成二聚体及三聚体的物质。
它们含有非常多的氨基酸,比如谷氨酸、甘氨酸、酪氨酸、精氨酸等,有些蛋白质还含有糖类或有机酸。
它们拥有丰富的原子团,使得其全新而独特的性质比其他结构复杂的染料或化合剂更强大。
蛋白质也有不同的物理性质,比如粉末形态的蛋白质具有高可溶性,在酸性条件下容易变性;而膨胀的蛋白质具有高的热稳定性。
不同的蛋白质有着不同的生理作用,如CAT蛋白可以穿透细胞膜,激活其合成;Insulin 可以调节血糖水平,维持血液中葡萄糖的正常水平;DNA蛋白可以催化DNA手性结合,以及其他许多复杂的代谢过程。
总之,蛋白质通常具有十分特殊的化学及物理性质,是生物机理和维持正常生理功能的重要组成部分。
蛋白质的理化性质(一)
蛋白质的理化性质(一)引言:蛋白质是生物体内重要的有机化合物,不仅在构建细胞和组织结构中起关键作用,还参与许多生物化学过程。
了解蛋白质的理化性质对于深入理解其功能和应用具有重要意义。
本文将从五个方面介绍蛋白质的理化性质。
一、蛋白质的结构特点1. 蛋白质组成:蛋白质由氨基酸组成,氨基酸的序列决定了蛋白质的结构和功能。
2. 蛋白质的层次结构:蛋白质包括原始结构、二级结构、三级结构和四级结构,不同结构层次决定了蛋白质的功能。
3. 蛋白质的稳定性:蛋白质的稳定性受到氨基酸组成、离子强度和温度等因素的影响。
二、蛋白质的溶解性1. 水溶性蛋白质与脂溶性蛋白质:根据溶解性可将蛋白质分为水溶性和脂溶性两类。
2. 溶解度的影响因素:蛋白质的溶解度受到pH值、温度、离子强度和化学修饰等因素的影响。
3. 不溶性蛋白质的结构:某些蛋白质在特定条件下会失去溶解性,并形成聚集体或沉淀。
三、蛋白质的电荷性质1. 酸碱性: 蛋白质中的氨基酸残基可以具有酸性或碱性特性,决定了蛋白质的电荷性质。
2. 等电点:蛋白质在特定pH值下呈现电中性状态,该pH值被称为蛋白质的等电点。
3. 离子交换作用:蛋白质的电荷性质会影响其与其他离子或分子之间的交互作用。
四、蛋白质的热力学性质1. 热稳定性:蛋白质在不同温度下具有不同的热稳定性,可通过热力学参数如熔点和热容量等进行描述。
2. 热不变性:某些蛋白质在高温下具有一定的稳定性,可在热表面活性剂条件下进行研究。
3. 热变性:蛋白质在高温下会发生热变性,导致其结构和功能的改变。
五、蛋白质的光谱特性1. 紫外-可见吸收光谱:蛋白质在紫外-可见光谱范围内有特征吸收峰,可用于蛋白质的浓度测定和结构研究。
2. 红外光谱:蛋白质的红外光谱可以提供关于氨基酸残基吸收峰和蛋白质结构的信息。
3. 荧光光谱:蛋白质在特定荧光激发下会发出荧光信号,可用于蛋白质的检测和分析。
总结:蛋白质是生物体中重要的有机化合物,其理化性质在其功能和应用中起着重要作用。
第三节 蛋白质的理化性质 PPT课件
蛋白质具有稳定性。 原因:蛋白质与水亲和
蛋 白 质 亲水基团 分 子
羟基:-OH 水
溶于水 化
羧基:-COOH
膜
氨基:-NH2
稳定性增加
故蛋白质溶液具有胶体溶液的典型性 质,如
(1)稳定性 (2)丁达尔现象 (3)电泳现象 (4)布郎运动 (5)不能通过半透膜等。
3、蛋白质的沉淀作用
在适当的条件下,蛋白质能够 从溶液中沉淀出来。
作用: 蛋白质的两性解离性质使其成
为人体及动物体中的重要缓冲剂, 调节体液正常pH。
2、蛋白质具有胶体性质
• 蛋白质属于生物大分子,分子量可自1万至 100万之巨,其分子的直径可达1~100nm, 为胶粒范围之内。因此,它在水中能够形成
胶体溶液。
故蛋白质溶液具有胶体溶液的典 型性质,如
(1)稳定性 (2)丁达尔现象 (3)电泳现象 (4)布郎运动 (5)不能通过半透膜等。
蛋白质 酒精
蛋白质沉淀
高温会变性,低温不会。
3、酸类沉淀法
用硝酸 苦味酸、三氯乙酸、目酸、钨酸
蛋白质
浓硝酸
蛋白盐沉淀
蛋白质已经失去活性
应用:在临床检验中,除去血液中的干扰蛋白质
(三)重金属盐沉淀
重金属盐:Cu2+ 、Hg2+、Ag+、Pb2+
蛋白质 铜离子
蛋白盐沉淀
蛋白质已经失去活性
应用:重金属盐中毒的解毒
1、硝酸与蛋白质反应
硝酸+蛋白质
蛋白质变黄
这是蛋白质的特征反应之一。 常用来鉴别部分蛋白质。
2、双缩脲反应
尿素 + 尿素
双缩脲
双缩脲+Cu2+ 碱性 紫红色配合物
【生物知识点】简述蛋白质的理化性质
【生物知识点】简述蛋白质的理化性质1、具有两性;2、可发生水解反应;3、溶水具有胶体的性质;4、加入电解质可产生盐析作用;5、蛋白质的变性;6、颜色反应,蛋白质可以跟许多试剂发生颜色反应;7、气味反应。
两性蛋白质是由α-氨基酸通过肽键构成的高分子化合物,在蛋白质分子中存在着氨基和羧基,因此跟氨基酸相似,蛋白质也是两性物质。
水解反应蛋白质在酸、碱或酶的作用下发生水解反应,经过多肽,最后得到多种α-氨基酸。
蛋白质水解时,应找准结构中键的“断裂点”,水解时肽键部分或全部断裂。
胶体性质有些蛋白质能够溶解在水里(例如鸡蛋白能溶解在水里)形成溶液。
蛋白质的分子直径达到了胶体微粒的大小(10-9~10-7m)时,所以蛋白质具有胶体的性质。
沉淀原因:加入高浓度的中性盐、加入有机溶剂、加入重金属、加入生物碱或酸类、热变性少量的盐(如硫酸铵、硫酸钠等)能促进蛋白质的溶解。
如果向蛋白质水溶液中加入浓的无机盐溶液,可使蛋白质的溶解度降低,而从溶液中析出,这种作用叫做盐析。
这样盐析出的蛋白质仍旧可以溶解在水中,而不影响原来蛋白质的性质,因此盐析是个可逆过程。
利用这个性质,采用分段盐析方法可以分离提纯蛋白质。
变性在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作用下,蛋白质会发生性质上的改变而凝结起来。
这种凝结是不可逆的,不能再使它们恢复成原来的蛋白质。
蛋白质的这种变化叫做变性,蛋白质变性之后,紫外吸收,化学活性以及粘度都会上升,变得容易水解,但溶解度会下降。
蛋白质变性后,就失去了原有的可溶性,也就失去了它们生理上的作用。
因此蛋白质的变性凝固是个不可逆过程。
造成蛋白质变性的原因物理因素包括:加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射、X射线、超声波等。
化学因素包括:强酸、强碱、重金属盐、三氯乙酸、乙醇、丙酮等。
颜色反应例如在鸡蛋白溶液中滴入浓硝酸,则鸡蛋白溶液呈黄色。
这是由于蛋白质(含苯环结构)与浓硝酸发生了颜色反应的缘故。
还可以用双缩脲试剂对其进行检验,该试剂遇蛋白质生成紫色络合物。
蛋白质化学—蛋白质的理化性质(生物化学课件)
第二步是所形成的还原型茚三酮同另一个水合茚三酮分 子和氨缩合生成有蓝色物质。
第一步 还原
O
H
C
OH
C
+ H2N C COOH
C
OH
R
O
O
C
OH
C
+
C
H
NH3 + CO2 + R
O
C H
O 还原型茚三酮
高温、高压
物理因素
紫外线、X射线、
变
性
电离辐射和超声波等
因
有机酸、生物碱
素
化学因素
有机溶剂、重金属盐
高浓度尿素、盐酸胍等
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变性实质:破坏了空间结构,一级结构不受影响。
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变性蛋白 质 的特点
①生物学活性丧失
②理化性质改变 ③易被蛋白酶水解
空间结构改变
溶解度↓,沉降率↑
4.黄色反应
含有苯环的氨基酸,如酪氨酸、色氨酸,遇硝酸后,可被硝化成
黄色物质,该化合物在碱性溶液中进一步形成深橙色的硝醌酸钠。反
应式如下
NaOH
HO
+
HNO3
HO
O
NO2
N
O- Na+
硝基酚(黄色) O
邻硝醌酸钠(橙黄色)
多数蛋白质分子含有带苯环的氨基酸,所以呈黄色反应,苯丙氨酸 不易硝化,须加入少量浓硫酸才有黄色反应。
常用硫酸铵作分离蛋白质的盐析剂
3.醇沉分离法
醇沉法:利用杂质不溶于乙 醇的特性,在加入乙醇后,杂质 被沉淀出来的过程。
蛋白质的理化性质
蛋白质的理化性质【摘要】蛋白质是生物体内功能最为复杂的大分子,其理化性质直接影响着其功能和应用。
氨基酸的组成和序列决定了蛋白质的结构和功能,不同的氨基酸序列会导致蛋白质不同的理化性质。
分子量也会影响蛋白质的溶解性和折叠状态,从而影响其功能。
蛋白质的溶解性和聚集态受多种因素影响,包括pH、温度等。
而蛋白质的热稳定性和折叠状态直接关系到其功能的稳定性。
深入研究蛋白质的理化性质有助于了解其功能和应用,同时也为蛋白质工程和药物设计提供重要依据。
对蛋白质的理化性质进行细致研究,有助于揭示其内在机制,进而推动相关领域的发展和应用。
【关键词】蛋白质、理化性质、氨基酸、分子量、溶解性、聚集态、构象、热稳定性、折叠状态、结构、功能、应用。
1. 引言1.1 蛋白质的理化性质概述蛋白质是生物体内最重要的大分子有机化合物之一,具有多样的生物学功能。
蛋白质的理化性质涉及其组成、结构及行为特性等方面,对于揭示蛋白质在生物体内的功能和作用具有重要意义。
蛋白质的理化性质受到多种因素的影响,包括氨基酸组成和序列、分子量、溶解性、聚集态和构象以及热稳定性等。
氨基酸是构成蛋白质的基本单元,不同氨基酸的组成和排列方式决定了蛋白质的结构和功能。
蛋白质的氨基酸序列对其理化性质有重要影响,不同氨基酸的性质可以影响蛋白质的溶解性、稳定性等特性。
分子量是影响蛋白质理化性质的重要因素之一。
分子量较大的蛋白质通常具有较高的溶解性和稳定性,同时也可能对其聚集态和构象造成影响。
蛋白质的溶解性受到多种因素的影响,包括pH 值、离子强度、温度等。
溶解性的变化可能导致蛋白质结构的改变,从而影响其功能和生物学活性。
蛋白质的热稳定性与其折叠状态密切相关。
蛋白质在特定温度范围内保持特定的折叠状态,一旦超出该范围可能导致蛋白质失去功能。
研究蛋白质的热稳定性可以为其在生物学的应用提供重要参考。
蛋白质的理化性质是与其结构密切相关的,深入研究蛋白质的理化性质有助于了解其功能和应用,为生物学和药物研究提供重要参考。
简述蛋白质的理化性质。
简述蛋白质的理化性质。
蛋白质是一种具有生物活性的有机物质,是生物体的重要组成部分,是构成活体机体大部分亚细胞组织的重要物质。
它由氨基酸构成,包括20种氨基酸,每一种氨基酸的个体比例不定,形成了特异的蛋白质分子结构。
蛋白质具有种种特殊理化性质,它不仅能反映生物活体的特性,而且能用于科学实验室对生物材料进行分析和定量。
一、理化性质1、蛋白质结构蛋白质具有独特的三级结构,它由氨基酸组成,可以根据氨基酸序列和链构象形成复杂的空间构象。
以水解机理和非水解机理为基础,蛋白质的结构和功能的作用是相互关联的,即已知功能的蛋白质结构,也可以通过其结构推断出其功能。
2、蛋白质的水溶性大多数蛋白质具有特定的极性,所以它们能与水发生双范本作用作用,能够以很好的m比例溶解。
一般来说,极性和表面活性有关,活性质和水溶性有关,因此,蛋白质的水溶性和其本身的理化性质和结构有关。
3、pH值和温度蛋白质具有调节体内环境的重要作用,体内环境的温度和pH值的变化可以影响蛋白质的结构和活性。
它的敏感性比较大,当温度发生变化时,它会发生一定程度的改变,当α结构因温度变化而稳定时,蛋白质相对沉淀可能会发生。
此外,在体外制备蛋白质时,其pH值也可能影响其活性和稳定性。
因此,在实验检测过程中,可以通过预先调整温度和pH值来维持生物体状态。
4、脱水或催化作用蛋白质在一定的条件下,它可能会透过脱水反应的作用,或者由酶的催化活性,被活化或改变活性,以达成较大的化学反应,影响生物体的正常运作。
此外,蛋白质的部分残基也参与激酶活性的转换,从而影响蛋白质的结构和功能。
二、结论蛋白质是一种独具特性的物质,它不仅是活体组成的重要物质,而且具有独特的理化性质,例如温度、pH值、蛋白质结构以及脱水作用等。
这些理化特性既能反映到生物体的本质特性,又能在实验室中用于分析和定量。
因此,研究植物蛋白质的理化性质具有重要的理论和应用价值。
蛋白质的理化性质
蛋白质的理化性质蛋白质是生物体中最为重要的大分子有机化合物之一,其具有多种理化性质,这些性质直接影响着蛋白质的功能和结构。
本文将着重介绍蛋白质的理化性质,包括分子质量、氨基酸组成、等电点、溶解性、热稳定性和光学性质等方面。
分子质量蛋白质的分子质量通常是指相对分子质量,用该蛋白质的分子质量与碳12的质量相对比得到。
蛋白质的分子质量因其组成氨基酸的种类、序列和数量而异。
一般来说,蛋白质的分子质量范围从数千到数十万不等。
氨基酸组成蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的,不同蛋白质中的氨基酸组成各异。
氨基酸的类型和数量直接影响着蛋白质的结构和性质。
常见的氨基酸包括20种标准氨基酸,它们各自具有独特的化学结构和性质。
等电点蛋白质的等电点是指在该蛋白质溶液中,净电荷为零的pH值。
蛋白质的等电点与其氨基酸组成密切相关。
当蛋白质的溶液pH值低于等电点时,蛋白质带有正电荷,而当溶液pH值高于等电点时,则带有负电荷。
等电点对于蛋白质在电泳分离和纯化过程中具有重要的意义。
溶解性蛋白质的溶解性在很大程度上取决于其氨基酸组成和环境条件。
一些蛋白质在水中易溶解,而另一些可能需要特定的溶剂或特定的pH值才能溶解。
溶解性对于蛋白质的结构和功能具有重要影响,不溶解的蛋白质可能会失去其生物活性。
热稳定性蛋白质的热稳定性是指其在高温下是否能够保持其原有的结构和功能。
蛋白质的热稳定性受其组成氨基酸的性质和序列的影响。
一些蛋白质在高温下能够保持稳定,而另一些则易于发生变性和失活。
光学性质一些蛋白质具有旋光性,即其能够使得通过它们的光发生旋转现象。
这种旋光性取决于蛋白质分子中的手性氨基酸,如L-氨基酸和D-氨基酸。
光学性质对于鉴定和纯化蛋白质具有一定的重要性。
综上所述,蛋白质具有丰富的理化性质,包括分子质量、氨基酸组成、等电点、溶解性、热稳定性和光学性质等。
这些性质对于蛋白质的结构和功能具有重要的影响,也在蛋白质的研究和应用中发挥着重要的作用。
蛋白质的理化性质
14.2.3 蛋白质的理化性质 Physical and Chemical Properties of Proteins讨论蛋白质的性质,一定要理解蛋白质分子的结构.蛋白质分子是具有生物活 性的大分子化合物,分子量很大.蛋白质分子具有一、二、三、四级结构,一级结构是蛋白质分子结构的基础。
蛋白质分子除主链(肽链)外,还有各种不同的侧链。
在这些侧链中,既有各种烃基,也有活泼的羧基、氨基、巯基、醇羟基和酚羟基等。
这些侧链基团有些是亲水基团;有些是疏水基团;有些是酸性基团;有些是碱性基团;有些裸露在二、三级结构外面;有些是掩蔽在二、三级结构的内部。
蛋白质分子内除主键(肽键)外,还有很多副键维持它的空间结构。
蛋白质的性质主要有如下几个方面: (1)蛋白质的两性性质和等电点。
蛋白质多肽链的N ―端有氨基,C ―端有 羧基,其侧链上也常有碱性基团和酸性基团。
因此,蛋白质和氨基酸相似,也具有两性性质和等电点。
调节溶液到某一pH 值时,蛋白质分子所带的正、负电荷相等,分子可成为两性离子,此时溶液的pH 值称为该蛋白质的等电点(pI )。
如果溶液的pH 值在等电点的酸侧,溶液中的H +会抑制羧基电离,并有利于氨基与H +结合,因而蛋白质的净电荷为正。
如果溶液的pH 值在等电点的碱侧,OH - 有利于羧基的电离,不利于氨基与H +结合,故蛋白质的净电荷为负。
因此,蛋白质和α―氨基酸溶液相似,也存在下列平衡关系。
如用H 2N ―Pr ―COOH 表示蛋白质分子,羧基代表分子中所有的酸性基团,氨基代表所有的碱性基团,Pr 代表其它部分,则: H2N Pr COO −H 3N COO -H 3N COOH ++pH>pI 等电点(pI )pH<pI 阴离子两性离子阳离子++ 不同的蛋白质具有不同的等电点,多数蛋白质的等电点小于7。
在动植物组织液中,pH 值一般在7―7.4之间,蛋白质大都以阴离子形式存在,并与两性离子达成平衡。
蛋白质理化性质
六、凝固作用、沉淀作用
• 凝固作用 变性和凝固一般无明显区别,凝固是 变性的继续。 • 沉淀作用 ① 调pH值 加酸加碱后,蛋白质分子 的电荷变动引起斥吸力改变。 ②盐析法 由于加入一定量的盐而使 蛋白质发生沉淀作用的现象称为盐析。 盐溶 盐析
沉淀作用
③ 有机溶剂沉淀蛋白质 与水互溶的有 机溶剂(丙酮、乙醇等),这些溶剂与水的 亲和力大,能夺取蛋白质颗粒上的水化膜, 加之有机溶剂的介电常数低,分子间引力加 大,蛋白质溶解度降低而沉淀。 ④ 重金属盐沉淀蛋白质 ⑤ 生物碱试ห้องสมุดไป่ตู้沉淀蛋白质 • 抗体对蛋白质的沉淀:抗原与特异性的抗体 蛋白结合发生沉淀。
蛋白质的性质
蛋 白 质 的 紫 外 吸 收
• 大部分蛋白质均含有带芳香环的苯 丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。 • 这三种氨基酸的在280nm附近有最大 光吸收。因此,大多数蛋白质在 280nm 附近显示强的吸收。 • 利用这个性质,可以对蛋白质进行 定性定量鉴定。
五、变性和凝固
5.1蛋白质的性质与它们的结构密切相关。 某些物理或化学因素,能够破坏蛋白质 的结构状态,引起蛋白质理化性质改变 蛋 并导致其生理活性丧失。这种现象称为 白 蛋白质的变性(denaturation)。
例: Hb含铁量0.34%,求其最低分子量。 解:Hb(Mw)=55.85/0.34%=16700
其它方法测得Mw是68000,说明Hb中含4个Fe.
也可以利用蛋白质中含量特少的aa,用同样的原 理计算蛋白质的最低分子量。
分子量的测定
② 渗透压法测分子量 渗透压公式:M=CRT/π ③ 超离心沉降测分子量 ④ 凝胶过滤法(分子排阻法)测分子量 另外,还有SDS-PAGE法和数学求商 法等。
蛋白质的变性
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蛋白质所带电荷性质取决于可解离基团的种类和数 目以及溶液的pH。
2. 等电点:使蛋白质分子所带的正电荷与负电荷
恰好相等,净电荷为零的溶液pH。(与AA相同)
每种蛋白质都有特定的等电点,这是鉴别蛋白质的指标之一。 等电点和蛋白质分子中所含氨基酸的种类和数目有关。
根据蛋白质分子结构的特点,适当改变上述 外界因素,就可以选择性的控制蛋白质混合物 中某一成分的溶解度,作为分离纯化蛋白质的 一种手段。
1. 等电点沉淀和pH控制
利用蛋白质在等电点时溶解度最低以及不同的蛋白 质具有不同等电点一这特性,对蛋白质进行分离纯 化的方法称为等电点沉淀法。
在等电点时,蛋白质分子的净电荷为零,消除 了分子间的静电斥力,但由于水膜的存在,蛋白质 仍有一定的溶解度而沉淀不完全,所以等电沉淀法 经常与盐析法或有机溶剂沉淀法联合使用。
应用:
(1)蛋白质分离纯化 (2)解毒 (3)临床检验
引起蛋白质沉淀的原因
1、加入脱水剂以除去它的水化层。 2、改变溶液的pH达到蛋白质的等电点使质点失
去携带相同净电荷。 3、加入电解质破坏双电层,蛋白质分子就会凝
集成大的质点而沉淀。
水化层
蛋 白 质
+++
酸
碱
--
-
-
胶
+
+碱
体
++
酸
- --
-
1 . 电泳
电泳:带电颗粒在电场中移动的现象。分子大小不同的
蛋白质所带净电荷密度不同,迁移率不同,在电泳时可以 分开。
F=Ff
qE=fV
泳动度 µ=v/E
电泳的发展
a. 自由界面电泳:蛋白质溶于缓冲液中进 行电泳。
b. 区带电泳:将蛋白质溶液点在浸了缓冲 液的支持物上进行电泳,不同组分形成 带状区域。 1)纸电泳:用滤纸作支持物。 2)凝胶电泳:用凝胶(淀粉、琼脂糖 、聚丙烯酰胺)作支持物。
溶 液
带正电荷的蛋白质 在等电点的蛋白质
带负电荷的蛋白质
沉 淀 脱水作用
脱水作用
脱水作用
作 用 示
++ +
+
碱
+
意
+
图
++
--
酸-
-
-
-- -
带正电荷的蛋白质 不稳定的蛋白质颗粒
带负电荷的蛋白质
蛋白质的聚沉
使蛋白质沉淀的方法
(1) 盐析法( salting out)
——向蛋白质溶液中加入大量中性盐 使蛋白质沉淀称为盐析。 •常用的中性盐:硫酸铵、硫酸钠、 氯化钠等
(1) PAGE: PAGE电泳:以聚丙烯酰胺凝胶为支持介质的电泳 凝胶板分为两部分:
PAGE
浓缩胶
垂 直
平
板
电
分离胶
泳 示
意
图
PAGE的三种分离效应
分子筛效应 电荷效应 浓缩效应
•高效的分辨率
(2)等电点聚焦
蛋白质是两性电解质
当pH=pI时净电荷为零,在电场中既 不向正极也不向负极移动,此时的 pH就是该蛋白质的等电点(pI)
几乎所有的蛋白质都因加热变性而凝固 当蛋白质处于等电点时,加热凝固最完
全,最迅速。 原理:
1、蛋白质天然结构解体,疏水基外露, 破坏了蛋白质的水化层 2、破坏电荷情况
三 蛋白质分离纯化的一般原则
(一) 纯化的目标 (二) 蛋白质分离纯化的一般原
则
(一)目标
蛋白质在生物体中一般都是以复杂的混合物形 式存在,在实际工作中,要研究或应用某种蛋 白质,必须将其分离提纯到一定的水平。
卵清蛋白晶体
3. 有机溶剂分级法
与水互溶的有机溶剂(如乙醇和丙酮)能使蛋白 质在水中的溶解度显著降低, 原因之一是降低了介质的介电常数,蛋白质表 面的离子化程度减弱,水化程度降低,因此促进 了蛋白质分子的聚集沉淀; 原因之二与盐析相似,有机溶剂与蛋白质争夺 水化水,致使蛋白质聚集沉淀。
有机溶剂分级分离原理示意图
原理:
以PAG为电泳支持物,并在其中加入两性 电解质载体,在电场作用下,两性电解质 载体在凝胶中移动,形成pH梯度,蛋白质 在凝胶中迁移至其pI的pH处,即不再泳动 而聚焦成带,这种方法称聚丙烯酰胺等电 聚焦电泳(isoelectric focusing-PAGE, IEF-PAGE)
4 温度对溶解度的影响
在低离子强度时,蛋白质的溶解度大多数在一 定范围(约0-40℃)内是随着温度增加而增加 的。
但在40-50℃以上,大部分蛋白质变得不稳定 并开始变性,一般在中性介质中就会失去溶解 力。
大多数蛋白质在低温下比较稳定。因此,蛋白 质的分级分离操作一般都要求在低温下进行。
(三)根据电荷不同的分离方法
应用
凝胶层析法适用于分离和提纯蛋白质、 酶、多肽、激素、多糖、核酸类等物质。
分子大小彼此相差25%的样品,只要通 过单一凝胶床就可以完全将它们分开。
利用凝胶的分子筛特性,可对这些物质 的溶液进行脱盐、去热源和脱色。
(二)根据溶解度差别纯化的方法
影响蛋白质溶解度的外界因素主要有: (1)溶液的pH, (2)离子强度[I], (3)介电常数ɛ, (4)温度T。
第五章 蛋白质的通性、纯化和表征
≤目的要求≥
1、掌握蛋白质的两性电离、胶体、沉淀的性质。 2、熟悉蛋白质分离纯化的一般原则,掌握蛋白
质分离纯化方法。 3、掌握蛋白质的含量测定与纯度鉴定。
≤重点难点≥
1、蛋白质的两性电离、胶体、沉淀的性质。 2、蛋白质的分离纯化方法。
一、蛋白质的酸碱性质
1. 蛋白质分子的可解离基团
•作用原理: 盐离子与水的亲和力极强,可脱去蛋白
分子表面的水化层;盐离子中和蛋白分 子表面的电荷,最终蛋白质聚集沉淀。
•特点:不破坏蛋白质的构象,蛋白质不发生变性。
(2) 有机溶剂沉淀法
• 原理:
使蛋白质脱去水化层,又能降低溶液的介电常 数,增强异性电荷间的相互作用而使蛋白质分 子聚集沉淀。 •常用有机溶剂: 甲醇、乙醇、丙酮
交联葡聚糖凝胶 Sephadex
琼脂糖凝胶 Sepharose
聚丙烯酰胺凝胶 (Bio-gel P)
以甲叉双丙烯酰胺为交联剂,将丙烯酰 胺(单体)聚合而成
(2)凝胶过滤的原理
凝胶过滤的原理:
当含有各种组分的样品 流经凝胶层析柱时,大分子 物质由于分子直径大,不易 进入凝胶颗粒的微孔,沿凝 胶颗粒的间隙以较快的速度 流过凝胶柱。而小分子物质 能够进入凝胶颗粒的微孔中, 向下移动的速度较慢,从而 使样品中各组分按相对分子 质量从大到小的顺序先后流 出层析柱,而达到分离的目 的。
蛋白质的酸性氨基酸和碱性氨基酸含量与等电点的关系:
3. 等离子点
蛋白质的等电点在有中性盐(Ca2+,Mg2+,Cl-,SO42-)存在下可 以发生明显的变化。
等离子点:蛋白质在没有其它盐类干扰的纯水中, 蛋白质质子供体基团解离出来的质子数与质子受 体基团结合的质子数相等时的溶液的pH值。
等离子点是一个特征常数
常用的凝胶 : 葡聚糖凝胶(商品名Sephadex) 是由线型的α-1,6-葡萄糖与1-氯-2,3-环氧丙 烷反应而成,商品名为Sephadex 。
聚丙烯酰胺凝胶(商品名Bio-GelP) 是由单体丙烯酰胺和交联剂甲叉双丙烯酰胺共 聚而成,商品名为Bio-Gel P。
琼脂糖凝胶(Sepharose,Bio-gel A) 是从琼脂中分离制得的,商品名为Sepharose 或Bio-Gel A
单独使用等电点法主要是用于去除等电点相距 较大的杂蛋白。在加酸或加碱调节pH的过程中,要 一边搅拌一边慢慢加入,以防止局部过酸或过碱 。
2. 盐溶和盐析
盐溶(salting in) 是指低浓度的中性盐 可以增加蛋白质溶解度的现象。
盐析(salting out) 是指当中性盐的离子 强度增加到足够高时,(如饱和或半饱 和的程度),很多蛋白质可以从水溶液 中沉淀出来的现象。 常用盐析盐类: (NH4)2SO4 ,NaCl等
透析与超过滤简易装置
超滤装置
2 凝胶过滤
(1)凝胶过滤的介质
凝胶的网孔大小决定分离范围
能被该凝胶分离开来的蛋白质混合物的相对分 子质量范围
Sephadex G-50 1 500~30 000 有时用排阻极限来表示分离范围的上限,排阻极 限指不能扩散进入凝胶网孔的最小相对分子量, 如Sephadex G-50的极限为30 000
盐溶原理示意图
盐溶主要由于蛋白质分子吸附某种盐类离子 后,带电表层使蛋白质彼此排斥,而蛋白质 分子与水分子之间的相互作用却加强。
盐析原因:在蛋白质溶液中大量加入中性盐 使水的活度降低,原来溶液中大部分自由水 转变为盐离子的水化水,从而降低蛋白质极 性基团与水分子之间的相互作用,破坏蛋白 质分子表面的水化层。
(一)根据分子大小不同的纯化方法 1 透析(dialysis)和超滤(ultrafiltration) 2 凝胶过滤(gel filtration)
1 透析和超滤
* 透析(dialysis)
利用蛋白质分子不能透过半透膜的性质,使蛋 白质大分子与其他小分子物质分开的方法。
* 超滤法
应用正压或离心力,使水和其他小分子通过半透 膜而蛋白质被截留在膜上,达到浓缩或脱盐\粗 分级的目的。
盐析原理示意图
应用
盐析是一种最常用的分级分离的方法之一,利用好 了一步即能去大量的杂蛋白。 现在已有的很多蛋白水解酶或其酶原都已经利用 盐析进行了沉淀并结晶,如:胰凝乳蛋白酶原,胰蛋 白酶等。 优点:保持蛋白质的天然构象,能再溶解