南方医科大学：《生物化学》课程教学课件（PPT讲稿）第十章 蛋白质的结构与功能 Structure and Function of Protein（蛋白质的理化性质）

蛋白质的结构与功能 Structure and Function of Protein (四)

蛋白质的结构与功能 Structure and Function of Protein (四)

第四节蛋白质的理化性质 及其分离纯化 蛋白质的理化性质 二 蛋白质分离和纯化 三、 多肽链中氨基酸顺序分析 蛋白质一级结构的测定 两性解离和等电点

第四节 蛋白质的理化性质 一 、蛋白质的理化性质 二、 蛋白质分离和纯化 三、 多肽链中氨基酸顺序分析 ——蛋白质一级结构的测定 （一）两性解离和等电点 及其分离纯化

P了是两性电解质。在溶液中的带电状况 主要取决于溶液的pH值。 COOH Pr NH: NH pHpI pI定义： 在某一H值溶液中，Pr酸性基团和碱性基团的解离程 度相当Pr分子所带正负电荷相等，净电荷为零此时溶液的 pH值称为Pr的pI

Pr是两性电解质。在溶液中的带电状况 主要取决于溶液的pH值。 Pr COOH NH3 + Pr COO￾NH3 + Pr COO￾NH2 OH￾H+ OH￾H+ pHpI pI定义： 在某一pH值溶液中，Pr酸性基团和碱性基团的解离程 度相当Pr分子所带正负电荷相等，净电荷为零此时溶液的 pH值称为Pr的pI

蛋白质的胶体性质 Pr分子颗粒大小1-100nm之间，属胶体颓粒范围， 在溶液中能形成稳定的胶体。 表面形成水化层 原因： 表面同种电荷的斥力 除去这两个因素，P就会发生沉淀。由于胶体 溶液中的PY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

Pr分子颗粒大小1-100nm之间,属胶体颗粒范围， 在溶液中能形成稳定的胶体。 原因： （二）蛋白质的胶体性质 表面形成水化层 表面同种电荷的斥力 除去这两个因素,Pr就会发生沉淀。由于胶体 溶液中的Pr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

(三)蛋白质的变性、沉淀和旅固 l.蛋白质的变性(denaturation) 定义：在某些理化因素的作用下，P工严格的空间结构被破坏 (不包括肽键的断裂)，从而引起若干理化性质和生 物学性质改变的现象。 吴完教授1931年：“天然Pr分子借助次级键 连接而成一种紧密，有规则的空间结构， 变性作用使次级键破坏从而使结构松散

（三）蛋白质的变性、沉淀和凝固 吴宪教授1931年： “天然Pr分子借助次级键 连接而成一种紧密，有规则的空间结构， 变性作用使次级键破坏从而使结构松散” 。 1. 蛋白质的变性(denaturation) 定义：在某些理化因素的作用下，Pr严格的空间结构被破坏 （不包括肽键的断裂），从而引起若干理化性质和生 物学性质改变的现象

变性后的蛋白质称变性蛋白，能使Pr变性 的物质叫Pr变性剂。 高温、高压 物理因素 紫外线、X射线、 变性因素 电离辐射和超声波等 强酸、强碱 化学因素 有机溶剂、重金属盐 高浓度尿素、盐酸胍等 变性实质： 破坏了空间结构，一级结构不受影响（分于组成、 MW不变)

变性后的蛋白质称变性蛋白,能使Pr变性 的物质叫Pr变性剂。 变性因素 物理因素 高温、高压 紫外线、X射线、 电离辐射和超声波等 化学因素 强酸、强碱 有机溶剂、重金属盐 高浓度尿素、盐酸胍等 变性实质： 破坏了空间结构，一级结构不受影响（分子组成、 MW不变）

①生物学活性丧失 溶解度↓，沉降率↑， 变性蛋白质的特点 上②理化性质改变 粘度， 扩散速度， 旋光性、光吸收改变等； ③易被蛋白酶水解 酶水解。 变性与复性 可逆变性：P变性后如将变性剂除去， 该Pr分子的天然构象和生物学 变性 活性还能恢复。 不可逆变性：若变性条件强烈，作用时间长，构像变化大，理化性 质难以恢复。 举例：医疗；生物制品保存；生活等

变性蛋白质的特点 旋光性、光吸收改变等； ①生物学活性丧失 ②理化性质改变 ③易被蛋白酶水解 溶解度↓，沉降率↑， 粘度↑， 扩散速度↓， 酶水解。 变性与复性 变性 可逆变性：Pr变性后如将变性剂除去，该Pr分子的天然构象和生物学 活性还能恢复。 不可逆变性：若变性条件强烈，作用时间长，构像变化大，理化性 质难以恢复。 举例：医疗；生物制品保存；生活等

8mol/L尿素（变性） 阝一疏基乙尊 透析除尿素和 用-巯基乙醇（复性） (A) 面氧化 (B) 尿家， 人驱蓝 环暴乙 8moLR素 (C) RNase的变性与复性

RNase的变性与复性

2.沉淀与凝固 定义：蛋白质分子相互聚寨而从溶液中析出 的现象称为沉淀。 变性后的蛋白质由于疏水基团的暴路而易于沉淀， 但沉淀的蛋白质不一定都是变性后的蛋白质。加热使蛋 白质变性并疑聚成块状称为凝固。因此，凡疑固的蛋白 质一定发生变性。 总结：PY变性、沉淀与疑固之间的关系 变性Pr不一定沉淀 沉淀Pr不一定变性 变性Pr不一定疑固 疑固的PY一定变性

变性后的蛋白质由于疏水基团的暴露而易于沉淀， 但沉淀的蛋白质不一定都是变性后的蛋白质。加热使蛋 白质变性并凝聚成块状称为凝固。因此，凡凝固的蛋白 质一定发生变性。 总结：Pr变性、沉淀与凝固之间的关系 变性Pr不一定沉淀 沉淀Pr不一定变性 变性Pr不一定凝固 凝固的Pr一定变性 2. 沉淀与凝固 定义： 蛋白质分子相互聚集而从溶液中析出 的现象称为沉淀

酸 碱 碱 酸 带正电荷的蛋白质 在等电点的蛋白质 带负电荷的蛋白质 (亲水胶体) (亲水胶体) (亲水胶体) 脱水 脱水 脱水 碱 酸 不稳定的蛋白质颗粒 带负电荷的蛋白质 带正电荷的蛋白质 (沉淀) (疏水胶体) (疏水胶体) 蛋白质胶体颗粒的沉淀

+ + + + + + + + - - - - - - - - + + + + + + + + - - - - - - - - 蛋白质胶体颗粒的沉淀 带正电荷的蛋白质 在等电点的蛋白质 带负电荷的蛋白质 酸 碱 酸 碱 脱水 脱水 脱水 不稳定的蛋白质颗粒 （沉淀） 带正电荷的蛋白质 （疏水胶体） 带负电荷的蛋白质 （疏水胶体） 碱 酸 （亲水胶体） （亲水胶体） （亲水胶体）