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(二)不可逆沉淀
定义:在强烈沉淀条件下,不仅破坏了蛋白质胶 体溶液的稳定性,而且也破坏了蛋白质的结构和 性质,产生的蛋白质沉淀不可能再重新溶解于水。 由于沉淀过程发生了蛋白质的结构和性质的变化, 所以又称为变性沉淀。 如加热沉淀(次级键)、强酸碱沉淀(影响电 荷)、重金属盐沉淀(Hg2+、 Pb2+ 、Cu2+、 Ag2+) 和生物碱试剂或某些酸类沉淀等都属于不可逆沉 淀。
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酸
碱
碱
酸
碱
酸
Βιβλιοθήκη Baidu
溶液中蛋白质的聚沉
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(一)可逆沉淀
定义:在温和条件下,通过改变溶液的 pH或电荷状况,使蛋白质从胶体溶液中沉 淀分离。
在沉淀过程中,结构和性质都没有发 生变化,在适当的条件下,可以重新溶解 形成溶液,所以这种沉淀又称为非变性沉 淀。
可逆沉淀是分离和纯化蛋白质的基本 方法,如等电点沉淀法、盐析法和有机溶 剂沉淀法等。
2
一、蛋白质的两性性质和等电点
1.蛋白质的两性性质
在生理条件下,蛋白质表现酸性或碱性,是两性 电解质。
Pr NH3+ COOH
+ OH+ H+
Pr NH3+ COO-
+ OH+ H+
Pr NH2 COO-
pH< pI
净电荷为正
pH = pI
净电荷=0
pH > pI
净电荷为负
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2.蛋白质的等电点
12
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实例分析
我国很早便创造了将大豆蛋白质的浓溶液加 热并点入少量盐卤(含MgCl2)的制豆腐方法, 这是成功地应用加热变性沉淀蛋白的一个例子。
老豆腐:盐卤作凝固剂(含水量80%—85%) 嫩豆腐:石膏或葡萄糖酸内酯作凝固剂制(含水
量为85%—90%)
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2. 等电点沉淀 用弱酸或弱碱调节蛋白质溶液的pH处
能够沉淀生物碱的试剂称为生物碱试剂。生物 碱试剂一般为弱酸性物质,如单宁酸、苦味酸等。
生物碱试剂沉淀蛋白质的机理: 在酸性条件下,蛋白质带正电,可以与生物碱试 剂的酸根离子结合而产生沉淀。
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在啤酒生产工艺中有麦芽汁加 啤酒花煮沸的工序,其目的之一就 是借酒花中的单宁类物质怀变性蛋 白质或盐形成沉淀,使麦芽汁得以 澄清,从而防止成品啤酒产生蛋白 质混浊。
蛋白质的等电点的大小和它所含的酸性AA及 碱性AA的数量比例有关:
蛋白质溶液的pH在等 电点时溶解度最小。
4
二、蛋白质的紫外吸收性质
蛋白质在远紫外光 区 ( 200-230nm ) 有 较 大 的 吸 收 , 在 280nm 有 一特征吸收峰,可利用 这一特性对蛋白质进行 定性定量鉴定。
蛋白质质量浓度/(mg/ml)=1.55A218c0m - 0.76A216cm0
“ 柿石症”的产生就是由于空腹吃 了大量的柿子,柿子中含有大量的单宁 酸,使肠胃中的蛋白质凝固变性而成为 不能被消化的“柿石”
实例分析
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6.加热变性沉淀法
加热使蛋白质天然构象解体,疏水基外露, 水化层被破坏,从而发生沉淀。 如:煮鸡蛋
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小 结
盐析法:脱去水化层,中和电荷
蛋 有机溶剂沉淀法:脱去水化层 白 质 等电点沉淀法:破坏电荷 沉 淀 重金属盐沉淀法:破坏电荷 法
第一章 蛋白质
第一节 氨基酸 第二节 肽 第三节 蛋白质的结构 第四节 蛋白质结构与功能的关系 第五节 蛋白质的理化性质 第六节 蛋白质的分离纯化
构件小分子→聚合物→结构→功能→性质
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第五节 蛋白质的理化性质
一、蛋白质的两性性质和等电点 二、蛋白质的紫外吸收性质 三、蛋白质的胶体性质 四、蛋白质的沉淀反应 五、蛋白质的变性与复性 六、蛋白质的呈色反应
6
蛋白质胶体性质的应用
由于胶体溶液中的蛋白质不能通 过半透膜,因此可以应用透析法将 非蛋白的小分子杂质除去。
透析法:以半透膜提纯蛋白质的方 法叫透析法
半透膜:只允许溶剂小分子通过, 而溶质大分子不能通过,如羊皮纸、 火棉胶、玻璃纸等
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四.蛋白质的沉淀反应
定义:蛋白质在溶液中靠水膜和电荷保持其 稳定性,水膜和电荷一旦除去,蛋白质溶液 的稳定性就被破坏,蛋白质就会从溶液中沉 淀下来,此现象即为蛋白质的沉淀作用。
测定范围:0.1~0.5mg/ml
5
三、蛋白质胶体性质
由于蛋白质分子量很大,在水溶液中形成直径1100nm之间的颗粒,已达到胶体颗粒范围的大小, 因而具有胶体溶液的通性。
蛋白质的水溶液能形成稳定的亲水胶体的原因: 1、蛋白质多肽链上含有许多极性基团。 如 等同互:,排蛋2-它、斥白N们蛋,质H都白保颗3具+质持粒有、是一带高-两定有度C性距同O的电离性O亲解-,电水质不荷、性,致,-,在互使O当非相蛋H与等、凝白水电-聚质S接状H而颗确、态沉粒时-时淀之C,,O。间极N相相H易吸附水分子,使蛋白质颗粒外围形成一层水化膜,将 颗粒蛋彼白此质隔溶开液,由不于致具因有互水相化碰层撞与凝电聚荷而两沉方淀面。的稳定 因素,所以作为胶体系统是相对稳定的。
于等电点处,使蛋白质沉淀。
弱酸或弱碱沉淀法机理: 破坏蛋白质表面净电荷。
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3. 有机溶剂沉淀法: 在蛋白质溶液中,加入能与水互溶的
有机溶剂如乙醇、丙酮等,蛋白质产生 沉淀。 有机溶剂沉淀法的机理:
破坏蛋白质的水化膜。 注意:有机溶液沉淀蛋白质通常在低温 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产生变性。
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4.重金属盐沉淀(条件:pH 稍大于pI为宜) 当pH 稍大于pI时,蛋白质颗粒带负电荷这 样就容易与重金属离子结合成不溶性盐而沉 淀。
重金属沉淀法的机理: 重金属盐加入之后,与带负电的羧基结合。
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5.生物碱试剂沉淀法(条件:pH稍小于pI)
生物碱是植物组织中具有显著生理作用的一类 含氮的碱性物质。
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1. 盐析
在蛋白质的水溶液中,加入大量高浓度的强电
解质盐如硫酸铵、氯化钠、硫酸钠等,可破坏蛋质 分子表面的水化层,中和它们的电荷,因而使蛋白 质沉淀析出,这种现象称为盐析。
而低浓度的盐溶液加入蛋白质溶液中,会导致蛋 白质的溶解度增加,该现象称为盐溶。 盐析的机理:
破各坏种蛋蛋白白质质的的水亲化水膜性,及中荷和电表性面均的有净差电别荷,。因此不 同蛋白质所需中性盐浓度也有不同,只要调节中性 盐浓度盐,析就法可是使最混常合用蛋的白蛋质白溶质液沉中淀的方几法种蛋白质分 散沉淀析出,这种方法称为分段盐析。
(二)不可逆沉淀
定义:在强烈沉淀条件下,不仅破坏了蛋白质胶 体溶液的稳定性,而且也破坏了蛋白质的结构和 性质,产生的蛋白质沉淀不可能再重新溶解于水。 由于沉淀过程发生了蛋白质的结构和性质的变化, 所以又称为变性沉淀。 如加热沉淀(次级键)、强酸碱沉淀(影响电 荷)、重金属盐沉淀(Hg2+、 Pb2+ 、Cu2+、 Ag2+) 和生物碱试剂或某些酸类沉淀等都属于不可逆沉 淀。
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酸
碱
碱
酸
碱
酸
Βιβλιοθήκη Baidu
溶液中蛋白质的聚沉
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(一)可逆沉淀
定义:在温和条件下,通过改变溶液的 pH或电荷状况,使蛋白质从胶体溶液中沉 淀分离。
在沉淀过程中,结构和性质都没有发 生变化,在适当的条件下,可以重新溶解 形成溶液,所以这种沉淀又称为非变性沉 淀。
可逆沉淀是分离和纯化蛋白质的基本 方法,如等电点沉淀法、盐析法和有机溶 剂沉淀法等。
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一、蛋白质的两性性质和等电点
1.蛋白质的两性性质
在生理条件下,蛋白质表现酸性或碱性,是两性 电解质。
Pr NH3+ COOH
+ OH+ H+
Pr NH3+ COO-
+ OH+ H+
Pr NH2 COO-
pH< pI
净电荷为正
pH = pI
净电荷=0
pH > pI
净电荷为负
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2.蛋白质的等电点
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实例分析
我国很早便创造了将大豆蛋白质的浓溶液加 热并点入少量盐卤(含MgCl2)的制豆腐方法, 这是成功地应用加热变性沉淀蛋白的一个例子。
老豆腐:盐卤作凝固剂(含水量80%—85%) 嫩豆腐:石膏或葡萄糖酸内酯作凝固剂制(含水
量为85%—90%)
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2. 等电点沉淀 用弱酸或弱碱调节蛋白质溶液的pH处
能够沉淀生物碱的试剂称为生物碱试剂。生物 碱试剂一般为弱酸性物质,如单宁酸、苦味酸等。
生物碱试剂沉淀蛋白质的机理: 在酸性条件下,蛋白质带正电,可以与生物碱试 剂的酸根离子结合而产生沉淀。
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在啤酒生产工艺中有麦芽汁加 啤酒花煮沸的工序,其目的之一就 是借酒花中的单宁类物质怀变性蛋 白质或盐形成沉淀,使麦芽汁得以 澄清,从而防止成品啤酒产生蛋白 质混浊。
蛋白质的等电点的大小和它所含的酸性AA及 碱性AA的数量比例有关:
蛋白质溶液的pH在等 电点时溶解度最小。
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二、蛋白质的紫外吸收性质
蛋白质在远紫外光 区 ( 200-230nm ) 有 较 大 的 吸 收 , 在 280nm 有 一特征吸收峰,可利用 这一特性对蛋白质进行 定性定量鉴定。
蛋白质质量浓度/(mg/ml)=1.55A218c0m - 0.76A216cm0
“ 柿石症”的产生就是由于空腹吃 了大量的柿子,柿子中含有大量的单宁 酸,使肠胃中的蛋白质凝固变性而成为 不能被消化的“柿石”
实例分析
20
6.加热变性沉淀法
加热使蛋白质天然构象解体,疏水基外露, 水化层被破坏,从而发生沉淀。 如:煮鸡蛋
21
小 结
盐析法:脱去水化层,中和电荷
蛋 有机溶剂沉淀法:脱去水化层 白 质 等电点沉淀法:破坏电荷 沉 淀 重金属盐沉淀法:破坏电荷 法
第一章 蛋白质
第一节 氨基酸 第二节 肽 第三节 蛋白质的结构 第四节 蛋白质结构与功能的关系 第五节 蛋白质的理化性质 第六节 蛋白质的分离纯化
构件小分子→聚合物→结构→功能→性质
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第五节 蛋白质的理化性质
一、蛋白质的两性性质和等电点 二、蛋白质的紫外吸收性质 三、蛋白质的胶体性质 四、蛋白质的沉淀反应 五、蛋白质的变性与复性 六、蛋白质的呈色反应
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蛋白质胶体性质的应用
由于胶体溶液中的蛋白质不能通 过半透膜,因此可以应用透析法将 非蛋白的小分子杂质除去。
透析法:以半透膜提纯蛋白质的方 法叫透析法
半透膜:只允许溶剂小分子通过, 而溶质大分子不能通过,如羊皮纸、 火棉胶、玻璃纸等
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四.蛋白质的沉淀反应
定义:蛋白质在溶液中靠水膜和电荷保持其 稳定性,水膜和电荷一旦除去,蛋白质溶液 的稳定性就被破坏,蛋白质就会从溶液中沉 淀下来,此现象即为蛋白质的沉淀作用。
测定范围:0.1~0.5mg/ml
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三、蛋白质胶体性质
由于蛋白质分子量很大,在水溶液中形成直径1100nm之间的颗粒,已达到胶体颗粒范围的大小, 因而具有胶体溶液的通性。
蛋白质的水溶液能形成稳定的亲水胶体的原因: 1、蛋白质多肽链上含有许多极性基团。 如 等同互:,排蛋2-它、斥白N们蛋,质H都白保颗3具+质持粒有、是一带高-两定有度C性距同O的电离性O亲解-,电水质不荷、性,致,-,在互使O当非相蛋H与等、凝白水电-聚质S接状H而颗确、态沉粒时-时淀之C,,O。间极N相相H易吸附水分子,使蛋白质颗粒外围形成一层水化膜,将 颗粒蛋彼白此质隔溶开液,由不于致具因有互水相化碰层撞与凝电聚荷而两沉方淀面。的稳定 因素,所以作为胶体系统是相对稳定的。
于等电点处,使蛋白质沉淀。
弱酸或弱碱沉淀法机理: 破坏蛋白质表面净电荷。
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3. 有机溶剂沉淀法: 在蛋白质溶液中,加入能与水互溶的
有机溶剂如乙醇、丙酮等,蛋白质产生 沉淀。 有机溶剂沉淀法的机理:
破坏蛋白质的水化膜。 注意:有机溶液沉淀蛋白质通常在低温 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产生变性。
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4.重金属盐沉淀(条件:pH 稍大于pI为宜) 当pH 稍大于pI时,蛋白质颗粒带负电荷这 样就容易与重金属离子结合成不溶性盐而沉 淀。
重金属沉淀法的机理: 重金属盐加入之后,与带负电的羧基结合。
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5.生物碱试剂沉淀法(条件:pH稍小于pI)
生物碱是植物组织中具有显著生理作用的一类 含氮的碱性物质。
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1. 盐析
在蛋白质的水溶液中,加入大量高浓度的强电
解质盐如硫酸铵、氯化钠、硫酸钠等,可破坏蛋质 分子表面的水化层,中和它们的电荷,因而使蛋白 质沉淀析出,这种现象称为盐析。
而低浓度的盐溶液加入蛋白质溶液中,会导致蛋 白质的溶解度增加,该现象称为盐溶。 盐析的机理:
破各坏种蛋蛋白白质质的的水亲化水膜性,及中荷和电表性面均的有净差电别荷,。因此不 同蛋白质所需中性盐浓度也有不同,只要调节中性 盐浓度盐,析就法可是使最混常合用蛋的白蛋质白溶质液沉中淀的方几法种蛋白质分 散沉淀析出,这种方法称为分段盐析。