生物化学蛋白质化学二3
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蛋白质只有在比较温和的条件下才倾向于稳定。 温和条件指的是：温度为0℃~40℃，
pH范围为5.5~9.0， 没有有机溶剂。
2020/6/17
15
生工学院生命科学系
2.导致蛋白质变性的因素
物理因素
高温、高压、超声波、剧烈振荡、搅拌、X射 线和紫外线等；
化学因素
强酸、强碱、尿素、胍、去污剂、重金属盐 （Hg2＋、Ag+、Pb2＋等）、三氯乙酸、浓乙醇等 都能蛋白质变性。
四、蛋白质的沉淀
改变稳定蛋白质胶体溶液的条件时，稳定性就 被破坏，蛋白质分子相聚集而从溶液中析出，
这种+现+ 象+ 称为H蛋+ 白质的沉淀OH-作用。- - -
+
+ +
+
OH-
-
-
H+
-- -
带正电荷的蛋白质
在等电点的蛋白质
带负电荷的蛋白质
脱水作用
脱水作用
+ ++
+
+ +
+
带正电荷的蛋白质
不稳定的蛋白质颗粒聚 集而沉淀
（1）净电荷为零
（2）一定离子强度的缓冲液：等离子点特征常数
（3）多数蛋白质在水中等电点偏酸
碱性AA/酸性AA 等电点
胃蛋白酶 0.2
1.
血红蛋白 1.7
6
细胞色素C 2.9
10.7
菊糖酶
0.34
8.2
（4）导电性、溶解度、黏度及渗透压都最小。
2等020/6电/17 沉淀和白泳：
5
生工学院生命科学系
同性电荷蛋白质分子互相排斥。
2020/6/17
10
生工学院生命科学系
蛋白质颗粒的表面电荷和水化膜
+++
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
脱水作用
脱水作用
2020/6/17
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4.蛋白质凝胶
生工学院生命科学系
凝胶具有胀润作用： 分类：（1）可逆性凝胶
2020也/6/17 不同，据此可互相分离。
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生工学院生命科学系
二、蛋白质胶体性质
１．蛋白质溶液是胶体溶液
维持蛋白质的胶体系统稳定的因素
①1－100nm大小的质点在动力学上是稳定的. ②某一pH下质点带有同种电荷，互相排斥。可构成双电层 ③质点能与溶剂（水）形成水化层，相互间不易靠拢。
2020/6/17
根据化学组成测定最低相对分子质量 用物理化学方法来测蛋白质的相对分子质量
2020/6/17
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生工学院生命科学系
一、蛋白质两性解离和等电点
蛋白质分子中氨基酸残基的侧链上存在游离的 氨基和羧基，因此蛋白质与氨基酸一样具有两性 解离性质，具有特定的等电点（pI）。
溶液pH＝pI时，蛋白质所带正负电荷相等；
（2）不可逆性凝胶
部分破坏水化膜、适当加热和远离等电点
2020/6/17
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5.蛋白质胶体性质的应用生工学院生命科学系
1、蛋白质是生物大分子—— 不能透 过半透膜
2、蛋白质溶液是稳定的胶体溶液— — 具有亲水胶体性质
3、临床应用—— 维持有效循环血量、 实验室透析技术
2020/6/17
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生工学院生命科学系
2020/6/17
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生工学院生命科学系
5.蛋白质的复性
当变性因素除去后，变性蛋白质又可 重新回复到天然构象，这一现象称为 蛋白质的复性。
可逆变性（三、四级结构）与不可逆 变性（二、三、四）
不是所有的变性蛋白都能复性。大部
分蛋白质变性后不能恢复其原有的各
种性质 2020/6/17
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生工学院生命科学系
pH＞pI时，蛋白质带净负电荷；
pH＜pI时，蛋白质带净正电荷。
2020/6/17
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生工学院生命科学系
蛋白质两性解离和等电点
主要由肽链中可解离的功能团决定
两性解离：
蛋白质的等电点PI： 蛋白质等离子点：
蛋白质电泳：用于蛋白质的分离
鉴定。
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生工学院生命科学系
等电点时特点：
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2.蛋白质具有胶体溶液的性生质工学院生命科学系
蛋白质分子的颗粒直径已达1~100nm，处于胶体 颗粒的范围。（亲水胶体）
蛋白质具有胶体溶液的性质：布朗运动、丁道尔 现象、不能透过半透膜、具有吸附力等。
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3、稳定蛋白质亲水溶胶的两生个工学重院生要命科学系 因素：
水化膜 ---- 通过氢键与水结合 表面电荷---- 在非等电点状态下，双电层，带
-
-
-
-
-- -
带负电荷的蛋白质
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生工学院生命科学系
沉淀蛋白质的方法
１、盐析法(salting out)：定义，原理，应用 ２、重金属盐法：pH>pI Pr－＋M＋ → PrM↓ ３、生物碱试剂：三氯乙酸，单宁酸，苦味酸，
钨酸等。 ４、有机溶剂法：定义，原理，注意 5、加热沉淀蛋白质
三、蛋白质的变性作用
变性
复性
吴宪教授是中国协和医科大学(原北京协和医学院)生物
化学系创始人，曾任中国生理学会会长。他早在20世
纪30年代就提出了蛋白质变性理论，在中国和国际生
2020/6物/17 界有很高的学术地位和广泛的影响。
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生工学院生命科学系
1.蛋白质变性的本质
蛋白质分子中次级键被破坏，引起天然构象松 散。不涉用共价键的断裂（肽键和二硫键），
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1.盐析—中性盐沉淀 生工学院生命科学系
等电点沉淀和电泳：
等电点沉淀：迁移率与净电荷量、 分子大小、分子形状等有关
电泳：带电粒子在电场中移动的
现象称为电泳
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生工学院生命科学系
蛋白质分子在一定pH的溶液中可带净 的负电荷或正电荷，故可在电场中发生 移动。
不同蛋白质分子所带电荷量不同，且分
子大小也不同，故在电场中的移动速度
生工学院生命科学系
第四节 蛋白质的理化性质及其应用
一、蛋白质的两性解离和等到电 点
二、蛋白质的胶体性质
三、蛋白质的变性作用
四、蛋白质的沉淀作用
五、蛋白质的呈色反应
2020/6六/17 、蛋白质的免疫学性质
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生工学院生命科学系
蛋白质分子的大小
1.蛋白质相对分子质量 1万至几万.
2 .蛋白质相对分子质量的测定方法
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3.常用的变性剂
生工学院生命科学系
尿素：与多肽主链竞争氢键；增加非极性侧
链在水中的溶解度，从而降低疏水相互作用。
O
H
C
H
N
N
Hຫໍສະໝຸດ Baidu
H
尿素分子
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O
O
C
C
蛋白质肽链 17
生工学院生命科学系
4.变性蛋白质的特点
①生物活性丧失：
②某些物理化学性质改变：
易与相应的试剂起化学反应； 溶解度降低，易形成沉淀析出； 结晶能力丧失； 分子不对称性加大； 粘度增加； 紫外吸收光谱有所改变； 肽键易被酶水解和消化。
pH范围为5.5~9.0， 没有有机溶剂。
2020/6/17
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2.导致蛋白质变性的因素
物理因素
高温、高压、超声波、剧烈振荡、搅拌、X射 线和紫外线等；
化学因素
强酸、强碱、尿素、胍、去污剂、重金属盐 （Hg2＋、Ag+、Pb2＋等）、三氯乙酸、浓乙醇等 都能蛋白质变性。
四、蛋白质的沉淀
改变稳定蛋白质胶体溶液的条件时，稳定性就 被破坏，蛋白质分子相聚集而从溶液中析出，
这种+现+ 象+ 称为H蛋+ 白质的沉淀OH-作用。- - -
+
+ +
+
OH-
-
-
H+
-- -
带正电荷的蛋白质
在等电点的蛋白质
带负电荷的蛋白质
脱水作用
脱水作用
+ ++
+
+ +
+
带正电荷的蛋白质
不稳定的蛋白质颗粒聚 集而沉淀
（1）净电荷为零
（2）一定离子强度的缓冲液：等离子点特征常数
（3）多数蛋白质在水中等电点偏酸
碱性AA/酸性AA 等电点
胃蛋白酶 0.2
1.
血红蛋白 1.7
6
细胞色素C 2.9
10.7
菊糖酶
0.34
8.2
（4）导电性、溶解度、黏度及渗透压都最小。
2等020/6电/17 沉淀和白泳：
5
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同性电荷蛋白质分子互相排斥。
2020/6/17
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生工学院生命科学系
蛋白质颗粒的表面电荷和水化膜
+++
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
脱水作用
脱水作用
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4.蛋白质凝胶
生工学院生命科学系
凝胶具有胀润作用： 分类：（1）可逆性凝胶
2020也/6/17 不同，据此可互相分离。
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生工学院生命科学系
二、蛋白质胶体性质
１．蛋白质溶液是胶体溶液
维持蛋白质的胶体系统稳定的因素
①1－100nm大小的质点在动力学上是稳定的. ②某一pH下质点带有同种电荷，互相排斥。可构成双电层 ③质点能与溶剂（水）形成水化层，相互间不易靠拢。
2020/6/17
根据化学组成测定最低相对分子质量 用物理化学方法来测蛋白质的相对分子质量
2020/6/17
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生工学院生命科学系
一、蛋白质两性解离和等电点
蛋白质分子中氨基酸残基的侧链上存在游离的 氨基和羧基，因此蛋白质与氨基酸一样具有两性 解离性质，具有特定的等电点（pI）。
溶液pH＝pI时，蛋白质所带正负电荷相等；
（2）不可逆性凝胶
部分破坏水化膜、适当加热和远离等电点
2020/6/17
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5.蛋白质胶体性质的应用生工学院生命科学系
1、蛋白质是生物大分子—— 不能透 过半透膜
2、蛋白质溶液是稳定的胶体溶液— — 具有亲水胶体性质
3、临床应用—— 维持有效循环血量、 实验室透析技术
2020/6/17
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生工学院生命科学系
2020/6/17
18
生工学院生命科学系
5.蛋白质的复性
当变性因素除去后，变性蛋白质又可 重新回复到天然构象，这一现象称为 蛋白质的复性。
可逆变性（三、四级结构）与不可逆 变性（二、三、四）
不是所有的变性蛋白都能复性。大部
分蛋白质变性后不能恢复其原有的各
种性质 2020/6/17
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生工学院生命科学系
pH＞pI时，蛋白质带净负电荷；
pH＜pI时，蛋白质带净正电荷。
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生工学院生命科学系
蛋白质两性解离和等电点
主要由肽链中可解离的功能团决定
两性解离：
蛋白质的等电点PI： 蛋白质等离子点：
蛋白质电泳：用于蛋白质的分离
鉴定。
2020/6/17
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等电点时特点：
8
2.蛋白质具有胶体溶液的性生质工学院生命科学系
蛋白质分子的颗粒直径已达1~100nm，处于胶体 颗粒的范围。（亲水胶体）
蛋白质具有胶体溶液的性质：布朗运动、丁道尔 现象、不能透过半透膜、具有吸附力等。
2020/6/17
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3、稳定蛋白质亲水溶胶的两生个工学重院生要命科学系 因素：
水化膜 ---- 通过氢键与水结合 表面电荷---- 在非等电点状态下，双电层，带
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带负电荷的蛋白质
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沉淀蛋白质的方法
１、盐析法(salting out)：定义，原理，应用 ２、重金属盐法：pH>pI Pr－＋M＋ → PrM↓ ３、生物碱试剂：三氯乙酸，单宁酸，苦味酸，
钨酸等。 ４、有机溶剂法：定义，原理，注意 5、加热沉淀蛋白质
三、蛋白质的变性作用
变性
复性
吴宪教授是中国协和医科大学(原北京协和医学院)生物
化学系创始人，曾任中国生理学会会长。他早在20世
纪30年代就提出了蛋白质变性理论，在中国和国际生
2020/6物/17 界有很高的学术地位和广泛的影响。
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生工学院生命科学系
1.蛋白质变性的本质
蛋白质分子中次级键被破坏，引起天然构象松 散。不涉用共价键的断裂（肽键和二硫键），
2020/6/17
21
1.盐析—中性盐沉淀 生工学院生命科学系
等电点沉淀和电泳：
等电点沉淀：迁移率与净电荷量、 分子大小、分子形状等有关
电泳：带电粒子在电场中移动的
现象称为电泳
2020/6/17
6
生工学院生命科学系
蛋白质分子在一定pH的溶液中可带净 的负电荷或正电荷，故可在电场中发生 移动。
不同蛋白质分子所带电荷量不同，且分
子大小也不同，故在电场中的移动速度
生工学院生命科学系
第四节 蛋白质的理化性质及其应用
一、蛋白质的两性解离和等到电 点
二、蛋白质的胶体性质
三、蛋白质的变性作用
四、蛋白质的沉淀作用
五、蛋白质的呈色反应
2020/6六/17 、蛋白质的免疫学性质
1
生工学院生命科学系
蛋白质分子的大小
1.蛋白质相对分子质量 1万至几万.
2 .蛋白质相对分子质量的测定方法
2020/6/17
16
3.常用的变性剂
生工学院生命科学系
尿素：与多肽主链竞争氢键；增加非极性侧
链在水中的溶解度，从而降低疏水相互作用。
O
H
C
H
N
N
Hຫໍສະໝຸດ Baidu
H
尿素分子
2020/6/17
O
O
C
C
蛋白质肽链 17
生工学院生命科学系
4.变性蛋白质的特点
①生物活性丧失：
②某些物理化学性质改变：
易与相应的试剂起化学反应； 溶解度降低，易形成沉淀析出； 结晶能力丧失； 分子不对称性加大； 粘度增加； 紫外吸收光谱有所改变； 肽键易被酶水解和消化。