蛋白质的理化性质和分离纯化

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
应用正压或离心力使蛋白质溶液透过有一定截留 分子量的超滤膜,达到浓缩蛋白质溶液的目的。
(二)丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀
*使用丙酮沉淀时,必须在0~4℃低温下进行, 丙酮用量一般10倍于蛋白质溶液体积。蛋白 质被丙酮沉淀后,应立即分离。除了丙酮以 外,也可用乙醇沉淀。
*盐析(salt precipitation)是将硫酸铵、硫酸钠 或氯化钠等加入蛋白质溶液,使蛋白质表面 电荷被中和以及水化膜被破坏,导致蛋白质 沉淀。
❖ 4.肽的命名是从肽链的游离氨基开始的。( )
❖ 5.蛋白质分子中肽链能自由旋转。( )
❖ 6.所有的蛋白质都具有一、二、三、四级结构。.( )
❖ 7.蛋白质在pl时其溶解度最小。( ) ❖ 8.pH2.3时,所有氨基酸都带正电荷。.( ) ❖ 9.SDS—PAGE中,肽链越长,结合的SDS分子越多,
(四)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。
(五)蛋白质的呈色反应
⒈茚三酮反应(ninhydrin reaction)
蛋白质经水解后产生的氨基酸也可发生茚 三酮反应。
❖ 7.肽键在下列哪个波长具有最大光吸收?( ) ❖ (A)215nm (B)260nm (C)280nm (D)340nm
(E)以上都不是 ❖ 8.有一多及经酸水解后产生等摩尔的Lys、Gly和Ala。如用胰蛋白酶水解
该肽,仅发现有游离的Gly和一种二肽。下列多肽的一级结构中,哪一个 符合该肽的结构?( )
❖ 3.肽链中,共有______个原子同在一个肽平面上。
❖ 4.β-折叠结构的氢键是由邻近两条肽链中一条的______基因 与另一条的_____基之间所形成。
❖ 5.维持蛋白质一级结构的化学键有______和_______;维持 蛋白质二级结构的力是_____;a螺旋是链______氢键,而 维持三、四级结构靠______、______、______、______ 和______。
(三)电泳
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) 。
根据支撑物的不同,可分为薄膜电泳、凝 胶电泳等。
几种重要的蛋白质电泳
*SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,常用于蛋白质 分子量的测定。 *等电聚焦电泳,通过蛋白质等电点的差异 而分离蛋白质的电泳方法。 *双向凝胶电泳是蛋白质组学研究的重要技 术。
⒉双缩脲反应(biuret reaction)
蛋白质和多肽分子中肽键在稀碱溶液中与 硫酸铜共热,呈现紫色或红色,此反应称为双 缩脲反应,双缩脲反应可用来检测蛋白质水解 程度。
二、蛋白质的分离和纯化
(一)透析及超滤法 * 透析(dialysis)
利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分 开的方法。
* 超滤法
()
❖ 15.SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法测蛋白质分子量是 依据不同蛋白质所带电菏的不同而分离的。( )
❖ 16.蛋白质变性作用的实质就是蛋白质分子中所有的 键均被破坏引起天然构象的解体。( )
❖ 17. 变性蛋白质溶解度降低是因为蛋白质分子的电 荷被中和以及除去了蛋白质外面的水化层所引起的。 ()
* 凝胶过滤(gel filtration)又称分子筛层析,利 用各蛋白质分子大小不同分离。
问答题和计算题
1、为什麽说蛋白质是生命活动最重要的物质基础?
2、试比较Gly、Pro与其它常见氨基酸结构的异同,它们对多肽链 二级结构的形成有何影响?
3、试举例说明蛋白质结构与功能的关系(包括一级结构、高级结 构与功能的关系)。
❖ (A)Gly-Lys-Ala-Gly-Ala (B)Ala-Lys-Gly (C)Lys-Gly-Ala
❖ (D) Gly-Lys-Ala (E) Ala-Gly-Lys ❖ 9. .关于肽键特点叙述错误的是:( ) ❖ (A)肽键的C-N键具有部分双键性质,(B)与alpha-碳原子相连的N和C所
脱水作用
++ +
+
+
+ ++
带正电荷的蛋白质
脱水作用
脱水作用
--

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
(三)蛋白质的变性、沉淀和凝固
* 蛋白质的变性(denaturation) 在某些物理和化学因素作用下,其特定的 空间构象被破坏,也即有序的空间结构变成无 序的空间结构,从而导致其理化性质改变和生 物活性的丧失。
(二)蛋白质的胶体性质
蛋白质属于生物大分子之一,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。
* 蛋白质胶体稳定的因素 颗粒表面电荷 水化膜
水化膜
+++

+
+碱
++
带正电荷的蛋白质 在等电点的蛋白质

--



- --

带负电荷的蛋白质
❖ 6.分离纯化蛋白质常用的盐析剂是_______。
❖ 7.电泳是在一定的_______下,根据各种蛋白质分子本身的 _____和_____不同,因而在电场中移动的______不同而进 行分离的方法。
❖ 8.天然蛋白分子中α-螺旋大多属于_______手螺旋。
❖ 9.蛋白质在等电点时溶解度最______,粘度最_______,导 电性最______。
4、为什么说蛋白质水溶液是一种稳定的亲水胶体?
5、什麽是蛋白质的变性?变性的机制是什麽?举例说明蛋白质变 性在实践中的应用。
6、已知某蛋白质的多肽链是-螺旋。该蛋白质的分子量为240 000 ,求蛋白质的分子长度。(蛋白质中一个氨基酸的平均分子量为120)
名词解释
等电点(pI)
肽键和肽链
肽平面及二面角
(四)层析
层析(chromatography)分离蛋白质的原理
待分离蛋白质溶液(流动相)经过一个固 态物质(固定相)时,根据溶液中待分离的蛋 白质颗粒大小、电荷多少及亲和力等,使待分 离的蛋白质组分在两相中反复分配,并以不同 速度流经固定相而达到分离蛋白质的目的 。
蛋白质分离常用的层析方法
* 离子交换层析:利用各蛋白质的电荷量及性 质不同进行分离。
二级结构 三级结构
四级结构 超二级结构
蛋白质变性与复性 分子病 肽
一级结构 结构域
❖ 三、是非题
❖ 1.构成蛋白质的20种基本氨基酸除脯氨酸外,在结 构上的共同点是与羧基相邻α-碳原子上都有一个氨 基。( )
❖ 2.一个氨基酸在水溶液中或固体状态时是以两性离 子形式存在。( )
❖ 3. .构型的改变必须有旧共价键的破坏和新共价键的 形成,而构象的改变则不发生此变化。( )
形成的化学键可以自由旋转,(C)肽键可以自由旋转,(D)肽键中C-N键 所相连的四个原子基本处于同一个平面上
❖ 10.蛋白质所形成的胶体颗粒,在下列那种条件下不稳定:( ) ❖ (A)溶液pH值大于pI,(B)溶液pH值等于pI,(C)溶液pH值小于pI,(D)在
水溶液中
❖ 11.蛋白质的等电点是:( ) ❖ (A)蛋白质的溶液的pH值等于7时溶液的pH值,(B)蛋白质分子呈正离子
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
* 蛋白质沉淀 在一定条件下,蛋白疏水侧链暴露在外,肽 链融会相互缠绕继而聚集,因而从溶液中析出。 变性的蛋白质易于沉淀,有时蛋白质发生沉 淀,但并不变性。
* 蛋白质的凝固作用(protein coagulation) 蛋白质变性后的絮状物加热可变成比较坚固 的凝块,此凝块不易再溶于强酸和强碱中。
❖ (A) 2.00g,(B) 2.50g,(C) 3.00g,(D) 6.25g
❖ 5.下列含有两个羧基的氨基酸是:( )
❖ (A)精氨酸 (B)赖氨酸 (C)色氨酸 (D)谷氨酸
❖ 6.含有疏水侧链的一组氨基酸是:( )
❖ (A)色氨酸、精氨酸,(B)苯丙氨酸、异亮氨酸,(C)精氨酸、亮氨酸,(D) 蛋氨酸、组氨酸
故泳动速度越快。( ) ❖ 10.该氨基酸溶液的pH大于它的pI时,则该氨基酸在
电场中向正极移动。( ) ❖ 11.蛋白质分子的四级结构是指多个肽键通过共价键
连成的整体分子。( ) ❖ 12.血红蛋白与肌红蛋白均为氧的载体,前者是一个
典型的变构蛋白,后者则ຫໍສະໝຸດ 是。.( ) ❖ 13.变性的蛋白质的分子量发生了变化。( ) ❖ 14.蛋白质的亚基(或称亚单位)和肽键是同义的。
蛋白质的理化性质和分离纯化
一、蛋白质的两性电离
蛋白质分子除两端的氨基和羧基可解离外, 氨基酸残基侧链中某些基团,在一定的溶液pH条 件下都可解离成带负电荷或正电荷的基团。
* 蛋白质的等电点( isoelectric point, pI) 当蛋白质溶液处于某一pH时,蛋白质解离成 正、负离子的趋势相等,即成为兼性离子,净电 荷为零,此时溶液的pH称为蛋白质的等电点。
❖ 10.用分光光度法测定蛋白质在280nm有吸收,这是因为蛋 白质分子中的_____、______和______三种氨基酸残基侧 链基团起作用。
❖ 11.组成蛋白质分子的碱性氨基酸有

。酸性氨基酸有 和
、 。
❖ 12.维持蛋白质构象的化学键








❖ 13.血红蛋白(Hb)与氧结合的过程呈现 通过Hb的 现象实现的。
• 变性的本质
—— 破坏非共价键和二硫键,不改变蛋白 质的一级结构。
• 造成变性的因素 如加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、
重金属离子及生物碱试剂等 。
• 应用举例 ➢ 临床医学上,变性因素常被应用来消毒及 灭菌。 ➢ 此外, 防止蛋白质变性也是有效保存蛋白质 制剂(如疫苗等)的必要条件。
若蛋白质变性程度较轻,去除变性因素后, 蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象 和功能,称为复性(renaturation) 。
状态时溶液的pH值,(C)蛋白质分子呈负离子状态时溶液的pH值,(D)蛋 白质的正电荷与负电荷相等时溶液的pH值
❖ 12.蛋白质变性是由于:( ) ❖ (A)氨基酸排列顺序的改变,(B)肽键的断裂,(C)蛋白质空间构象的破坏,(D)蛋
白质的水解
❖ 13.变性蛋白质的主要特点是:( ) ❖ (A)黏度下降,(B)溶解度增加,(C)生物学活性丧失,(D)容易被盐析出现沉淀 ❖ 14.下列那种因素不能使蛋白质变性:( ) ❖ (A)加热震荡,(B)强酸强碱、有机溶剂,(C)重金属盐,(D)盐析 ❖ 15.蛋白质变性不包括:( ) ❖ (A)氢键断裂,(B)肽键断裂,(C)疏水键断裂,(D)二硫键断裂 ❖ 16.若用重金属沉淀pI=8的蛋白质时,该溶液的pH值应为:( ) ❖ (A) 8,(B) >8,(C) <8,(D) >=8 ❖ 17.蛋白质一级结构与功能关系的特点是( ) ❖ (A)相同氨基酸组成的蛋白质,功能一定相同 ❖ (B)一级结构相近的蛋白质,其功能类似性越大 ❖ (C)不同结构中任何氨基酸的改变,其生物活性即消失 ❖ (D)不同生物来源的同种蛋白质,其一级结构相同 ❖ (E)以上都不对 ❖ 18.通过凯氏微量定氮测得某样品的总蛋白氮为2.0克,该样品含多少克蛋白质?( ) ❖ (A)28.14 (B)18.56 (C) 14.07 (D)12.5
❖ (A)酪氨酸和苯丙氨本都含有苯环
❖ (B)酪氨酸和丝氨酸都含羟基
❖ (C)亮氨酸和缬氨酸都是非极性氨基酸
❖ (E)组氨酸、色氨酸和脯氨酸都是杂环氨基酸
❖ 3.下列氨酸溶液除哪个外都能使偏振光发生旋转?( )
❖ (A)丙氨酸 (B)甘氨酸 (C)亮氨酸 (D)丝氨酸 (E)缬氨酸
❖ 4.测得某一蛋白质样品的氮含量为0.40克,此样品约含蛋白质多少克? ()
效应,是
❖ 14.当溶液中盐离子强度低时,可增加蛋白质的溶解度,这
种现象称
。当溶液中盐离子强度高时,可使蛋白质
沉淀,这种现象称

❖ 五.单项选择
❖ 1.下列氨基酸中,哪个含有吲哚环?( )
❖ (A)甲硫氨酸 (E)组氨酸
(B)苏氨酸
(C)色氨酸
(D)缬氨酸
❖ 2.下列有关氨基酸的叙述,哪个是错误的?( )
❖ 18.天然氨基酸都具有一个不对称a-碳原子。( )
❖ 19. .蛋白质分子中所有氨基酸(除甘氨酸外)都是 左旋的。( )
❖ 20. .只有在很高或很低pH值时,氨基酸才主要以非 离子化形式存在。( )
❖ 四、填空
❖ 1.氨酸的结构通式为

❖ 2.在pH7.0的缓冲液中,向阴极移动的氨基酸是______、 _______和_____。
相关文档
最新文档