蛋白质的性质与功能
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• （9）Cys-SH
NH +NH
解离式与等电点
-
+ pH ＜pI
+pH=pI
pH＞pI
蛋白质等电点的特点
• （1）蛋白质的等电点是指静电荷为零时环境的pH值。
• （2）每种蛋白质都有其特定的等电点。 • 如胃蛋白酶 1.0 ~ 2.5 • 胰蛋白酶 5.0 ~ 8.0 • 鱼精蛋白 12.0 ~ 12.4 • （3）蛋白质的等电点既与其所含有的氨基酸的种类与
变性
复性
变性蛋白质的特点
• 物理性质变化：吸光性、溶解度、黏度、 结晶性、旋光度、圆二色性等
• 化学性质变化：功能基团反应性 • 生物活性变化：减少或完全丧失 • 结构发生变化 • 有时能部分复性 • 营养性不变但消化性增强
蛋白质变性的鉴定方法
• 测定蛋白质的比活力或生物活性 • 以天然蛋白质为对比，测定蛋白质物理
• PRO + HNO3
黄色物质
• 5 坂口反应 （Arg）（奈酚，次溴酸盐，碱）
• PRO + 坂口试剂 红色沉淀
（6）. 乙醛酸反应 （Trp）
PRO + 乙醛酸 + 浓硫酸
紫色环
4.2 DENATURATION
• 1. 概念 • 变性作用，凝固作用
• 天然蛋白质 ，变性蛋白质，凝固蛋白质 • 复性，复性蛋白质
• 同时，还有一种特殊情况，既在冷冻的情况下， 某些存在于生物或食品中的酶活力不但不下降， 反而上升，对食品的保鲜造成极大的危害
冷冻处理对酶活力的特殊影响 在冻结下部分酶活力的提高
反应类型 糖原分解
ATP降解 H2O2分解 H2O2分解 酚类氧化
材料
条件
鱼、青蛙、 -2.5~-6℃ 肉
鱼、肉
-2~-8℃
4.1 蛋白质的一般性质
• 两性解离 • 胶体性质 • 沉淀作用 • 颜色反应
两性解离
• 蛋白质中的可解离基团
• （1）N-NH3+ • （2）C-COOH • （3）Lys- NH3+ • （4）Arg-NHC（+NH2）NH2 胍基 • （5）His- 咪唑基
• （6）Asp-COOH • （7）Glu-COOH • （8）Tyr-C6H5OH 酚羟基
•
PH≠PI时，带有某种静电荷
•
能形成水化层
蛋白质的胶体性质
• （3）蛋白质胶体的性质
•
不能透过半透膜
• 溶胶 凝胶（湿） 凝胶（干）
蛋白质的沉淀作用
• 沉淀作用
• 蛋白质沉淀作用的实质就是破坏了蛋白 质胶体稳定所需的基本条件：
• 水化层或带电性
蛋白质沉淀的方法
• （1）等电点沉淀法
• （酸/碱）
数目有关，也与测定时所用溶液的种类和离子强度有 关。 • （4）蛋白质在等电点时其缓冲能力、溶解度、导电性 黏度、膨胀性等都最小。
蛋白质的胶体性质
• （1）胶体稳定的条件
•
质点大小 10 ~ 1000唉
•
质点带有相同的电荷
•
具有溶剂化层
• （2）蛋白质成为胶体的因素
•
蛋白质的分子量 1万~100万
• β-折叠片结构结构比α-螺旋结构更稳定,含 有高比例此结构的蛋白质,一般具有较高的变 性温度
• β-乳球蛋白质(51%β-折叠片结)75.6℃
• 大豆lls球蛋白质(64%β-折叠片结构)84.5℃
• α-螺旋结构蛋白质,经加热再冷却,则通常转 变为β-折叠片结构，反之，尚未发现
• 蛋白质最高稳定性温度取决于极性和非 极性相互作用对蛋白质稳定性贡献相对 值若极性相互作用超过非极性相互作用
土豆
-0.8~-5℃
猪肉
-0.5~-4℃
蔬菜、水果 -2~-4℃
酸碱的影响
• 大部分的蛋白质的pH4 ~ 10 的环境中是稳定的， 超过此范围的酸或碱可以使蛋白质变性
• 大多数情况下，蛋白质的酸碱变性都是可逆的 • 不同的蛋白质的耐酸碱程度是不一样的 • 蛋白质的酸碱变性除了受到pH的影响外，还受
性质的变化。如吸收光谱、圆二色性、 旋光性、特性黏度、溶解性等 • 以天然蛋白质为对比，测定蛋白质化学 性质的变化 • 用免疫法测定蛋白质的抗原性是否改变， 抗原与抗体是否专一性结合
引起蛋白质变性的因素
• 温度 • 紫外线 • 超声波 • 机械作用
•酸 •碱 • 有机溶剂 • 重金属离子 • 生物碱试剂
• （2）. Folin-酚（试剂）反应 （Tyr）
• PRO + Cu++/OH- （磷钨酸+磷钼酸）
•
兰色物质（500/700nm）
• （3）.Millon 反应 （Tyr）
• PRO + Millon 试剂（亚/硝酸/汞）
•
砖红色物质（沉淀）
蛋白质的颜色反应
• （4）. 蛋白黄色反应 （Tyr，Phe）
蛋白质的水解作用
• 水解过程： • 蛋白质 蛋白胨 短肽
氨基酸
• 方法：酸、碱、蛋白酶
• 蛋白质水解程度的测定方法 • 甲醛滴定法 • 双缩脲反应法
蛋白质的颜色反应
• （1）. 双缩脲反应 • PRO + Cu++/OH-
• 紫红色物质（沉淀） • （540nm）
NH2 CO
NH
CO NH2
蛋白质的颜色反应
• 蛋白质在冻结温度或低于冻结温度比在 较高温度进稳定 ，若蛋白质稳定主要依 靠疏水相互作用，蛋白质在室温时比在 冻结温度时更稳定。
低温
• 一般而言，在低温或冷冻条件下，蛋白质/酶被 冷钝化，并且大部分的蛋白质/酶的冷钝化是可 逆的
• 但部分具有复杂四级结构的蛋白质尤其是酶的 冷钝化是不可逆的。如固氮酶的铁蛋白在0 ~ 1℃放置15小时后，就完全丧失了固氮能力
• （2）有机溶剂沉淀法 • （乙醇、丙酮、尿素、盐
酸胍）
• （3）盐析法 • （硫酸铵、氯化钠）
盐溶
盐析
蛋白质沉淀的方法
• （4）重金属盐沉淀 • （Hg++，Cu++，Zn++，Fe+++，et al） • （5）生物碱试剂沉淀 • （单宁酸、苦味酸、钼酸、三氯乙酸等） • （6）免疫沉淀 （抗原+抗体） • （7）SDS沉淀 • （8）加热沉淀、离心沉淀等
源自文库
• 物理因素： • 化学因素
温度的影响
• 高温 • 一般而言。在温度大于50℃的条件下，经过一
定时间的处理，蛋白质都会发生不同程度的变 性。 • 并且在大多数情况下，蛋白质的热变性都是不 可逆的。 • 但对于一些耐热性比较好的蛋白质，在温度小 于50 ~ 60℃下的热变性则是可逆的。如Rnase • 此外，蛋白质的热变性除了受到温度的影响外， 还受到其他环境条件如状态、酸碱度等的影响
NH +NH
解离式与等电点
-
+ pH ＜pI
+pH=pI
pH＞pI
蛋白质等电点的特点
• （1）蛋白质的等电点是指静电荷为零时环境的pH值。
• （2）每种蛋白质都有其特定的等电点。 • 如胃蛋白酶 1.0 ~ 2.5 • 胰蛋白酶 5.0 ~ 8.0 • 鱼精蛋白 12.0 ~ 12.4 • （3）蛋白质的等电点既与其所含有的氨基酸的种类与
变性
复性
变性蛋白质的特点
• 物理性质变化：吸光性、溶解度、黏度、 结晶性、旋光度、圆二色性等
• 化学性质变化：功能基团反应性 • 生物活性变化：减少或完全丧失 • 结构发生变化 • 有时能部分复性 • 营养性不变但消化性增强
蛋白质变性的鉴定方法
• 测定蛋白质的比活力或生物活性 • 以天然蛋白质为对比，测定蛋白质物理
• PRO + HNO3
黄色物质
• 5 坂口反应 （Arg）（奈酚，次溴酸盐，碱）
• PRO + 坂口试剂 红色沉淀
（6）. 乙醛酸反应 （Trp）
PRO + 乙醛酸 + 浓硫酸
紫色环
4.2 DENATURATION
• 1. 概念 • 变性作用，凝固作用
• 天然蛋白质 ，变性蛋白质，凝固蛋白质 • 复性，复性蛋白质
• 同时，还有一种特殊情况，既在冷冻的情况下， 某些存在于生物或食品中的酶活力不但不下降， 反而上升，对食品的保鲜造成极大的危害
冷冻处理对酶活力的特殊影响 在冻结下部分酶活力的提高
反应类型 糖原分解
ATP降解 H2O2分解 H2O2分解 酚类氧化
材料
条件
鱼、青蛙、 -2.5~-6℃ 肉
鱼、肉
-2~-8℃
4.1 蛋白质的一般性质
• 两性解离 • 胶体性质 • 沉淀作用 • 颜色反应
两性解离
• 蛋白质中的可解离基团
• （1）N-NH3+ • （2）C-COOH • （3）Lys- NH3+ • （4）Arg-NHC（+NH2）NH2 胍基 • （5）His- 咪唑基
• （6）Asp-COOH • （7）Glu-COOH • （8）Tyr-C6H5OH 酚羟基
•
PH≠PI时，带有某种静电荷
•
能形成水化层
蛋白质的胶体性质
• （3）蛋白质胶体的性质
•
不能透过半透膜
• 溶胶 凝胶（湿） 凝胶（干）
蛋白质的沉淀作用
• 沉淀作用
• 蛋白质沉淀作用的实质就是破坏了蛋白 质胶体稳定所需的基本条件：
• 水化层或带电性
蛋白质沉淀的方法
• （1）等电点沉淀法
• （酸/碱）
数目有关，也与测定时所用溶液的种类和离子强度有 关。 • （4）蛋白质在等电点时其缓冲能力、溶解度、导电性 黏度、膨胀性等都最小。
蛋白质的胶体性质
• （1）胶体稳定的条件
•
质点大小 10 ~ 1000唉
•
质点带有相同的电荷
•
具有溶剂化层
• （2）蛋白质成为胶体的因素
•
蛋白质的分子量 1万~100万
• β-折叠片结构结构比α-螺旋结构更稳定,含 有高比例此结构的蛋白质,一般具有较高的变 性温度
• β-乳球蛋白质(51%β-折叠片结)75.6℃
• 大豆lls球蛋白质(64%β-折叠片结构)84.5℃
• α-螺旋结构蛋白质,经加热再冷却,则通常转 变为β-折叠片结构，反之，尚未发现
• 蛋白质最高稳定性温度取决于极性和非 极性相互作用对蛋白质稳定性贡献相对 值若极性相互作用超过非极性相互作用
土豆
-0.8~-5℃
猪肉
-0.5~-4℃
蔬菜、水果 -2~-4℃
酸碱的影响
• 大部分的蛋白质的pH4 ~ 10 的环境中是稳定的， 超过此范围的酸或碱可以使蛋白质变性
• 大多数情况下，蛋白质的酸碱变性都是可逆的 • 不同的蛋白质的耐酸碱程度是不一样的 • 蛋白质的酸碱变性除了受到pH的影响外，还受
性质的变化。如吸收光谱、圆二色性、 旋光性、特性黏度、溶解性等 • 以天然蛋白质为对比，测定蛋白质化学 性质的变化 • 用免疫法测定蛋白质的抗原性是否改变， 抗原与抗体是否专一性结合
引起蛋白质变性的因素
• 温度 • 紫外线 • 超声波 • 机械作用
•酸 •碱 • 有机溶剂 • 重金属离子 • 生物碱试剂
• （2）. Folin-酚（试剂）反应 （Tyr）
• PRO + Cu++/OH- （磷钨酸+磷钼酸）
•
兰色物质（500/700nm）
• （3）.Millon 反应 （Tyr）
• PRO + Millon 试剂（亚/硝酸/汞）
•
砖红色物质（沉淀）
蛋白质的颜色反应
• （4）. 蛋白黄色反应 （Tyr，Phe）
蛋白质的水解作用
• 水解过程： • 蛋白质 蛋白胨 短肽
氨基酸
• 方法：酸、碱、蛋白酶
• 蛋白质水解程度的测定方法 • 甲醛滴定法 • 双缩脲反应法
蛋白质的颜色反应
• （1）. 双缩脲反应 • PRO + Cu++/OH-
• 紫红色物质（沉淀） • （540nm）
NH2 CO
NH
CO NH2
蛋白质的颜色反应
• 蛋白质在冻结温度或低于冻结温度比在 较高温度进稳定 ，若蛋白质稳定主要依 靠疏水相互作用，蛋白质在室温时比在 冻结温度时更稳定。
低温
• 一般而言，在低温或冷冻条件下，蛋白质/酶被 冷钝化，并且大部分的蛋白质/酶的冷钝化是可 逆的
• 但部分具有复杂四级结构的蛋白质尤其是酶的 冷钝化是不可逆的。如固氮酶的铁蛋白在0 ~ 1℃放置15小时后，就完全丧失了固氮能力
• （2）有机溶剂沉淀法 • （乙醇、丙酮、尿素、盐
酸胍）
• （3）盐析法 • （硫酸铵、氯化钠）
盐溶
盐析
蛋白质沉淀的方法
• （4）重金属盐沉淀 • （Hg++，Cu++，Zn++，Fe+++，et al） • （5）生物碱试剂沉淀 • （单宁酸、苦味酸、钼酸、三氯乙酸等） • （6）免疫沉淀 （抗原+抗体） • （7）SDS沉淀 • （8）加热沉淀、离心沉淀等
源自文库
• 物理因素： • 化学因素
温度的影响
• 高温 • 一般而言。在温度大于50℃的条件下，经过一
定时间的处理，蛋白质都会发生不同程度的变 性。 • 并且在大多数情况下，蛋白质的热变性都是不 可逆的。 • 但对于一些耐热性比较好的蛋白质，在温度小 于50 ~ 60℃下的热变性则是可逆的。如Rnase • 此外，蛋白质的热变性除了受到温度的影响外， 还受到其他环境条件如状态、酸碱度等的影响