实验 蛋白质的基本性质(编)
蛋白质的性质实验报告

蛋白质的性质实验报告蛋白质的性质实验(一)蛋白质的性质实验(一)蛋白质及氨基酸的呈色反应一、目的1.了解构成蛋白质的基本结构单位及主要连接方式。
2.了解蛋白质和某些氨基酸的呈色反应原理。
3.学习几种常用的鉴定蛋白质和氨基酸的方法。
二、呈色反应(一)双缩脲反应1.原理尿素加热至180℃左右,生成双缩脲并放出一分子氨。
双缩脲在碱性环境中能与Cu2+结合生成紫红色化合物,此反应称为双缩脲反应。
蛋白质分子中有肽键,其结构与双缩脲相似,也能发生此反应。
可用于蛋白质的定性或定量测定。
双缩脲反应不仅为含有两个以上肽键的物质所有。
含有一个肽键和一个—CS—NH2,—CH2—NH2,—CRH—NH2,—CH2—NH2—CHNH2—CH2OH或—CHOHCH2NH2等基团的物质以及一切蛋白质或二肽以上的多肽都有双缩脲反应,但有双缩脲反应的物质不一定都是蛋白质或多肽。
2.试剂3.操作取少量尿素结晶,放在干燥试管中。
用微火加热使尿素熔化。
熔化的尿素开始硬化时,停止加热,尿素放出氨,形成双缩脲。
冷后,加10%氢氧化钠溶液约1mL,振荡混匀,再加1%硫酸铜溶液1滴,再振荡。
观察出现的粉红颜色。
要避免添加过量硫酸铜,否则,生成的蓝色氢氧化铜能掩盖粉红色。
向另一试管加卵清蛋白溶液约1mL和10%氢氧化钠溶液约2 mL,摇匀,再加1%硫酸铜溶液2滴,随加随摇。
观察紫玫瑰色的出现。
(二)茚三酮反应1.原理除脯氨酸、羟脯氨酸和茚三酮反应产生黄色物质外,所有α-氨基酸及一切蛋白质都能和茚三酮反应生成蓝紫色物质。
β-丙氨酸、氨和许多一级胺都呈正反应。
尿素、马尿酸、二酮吡嗪和肽键上的亚氨基不呈现此反应。
因此,虽然蛋白质和氨基酸均有茚三酮反应,但能与茚三酮呈阳性反应的不一定就是蛋白质或氨基酸。
在定性、定量测定中,应严防干扰物存在。
该反应十分灵敏,1∶1500000浓度的氨基酸水溶液即能给出反应,是一种常用的氨基酸定量测定方法。
茚三酮反应分为两步,第一步是氨基酸被氧化形成CO2、NH3和醛,水合茚三酮被还原成还原型茚三酮;第二步是所形成的还原型茚三酮同另一个水合茚三酮分子和氨缩合生成有色物质。
蛋白质的性质实验报告

蛋白质的性质实验报告引言:蛋白质是生命体内的基本组成部分之一,也是生物体内起重要功能的分子。
为了深入了解蛋白质的性质,本次实验旨在通过多种实验方法和技术,研究蛋白质的结构、溶解性、酶解性、电泳性质以及光学性质等方面,揭示蛋白质的特点和变化规律。
实验一:溶解性实验材料与方法:1. 采用鸡蛋白、牛乳蛋白和豆腐蛋白作为实验物质。
2. 将这几种物质分别加入不同的试管中,加入相同体积的蒸馏水,并在水浴中加热搅拌。
3. 每隔10秒观察一次试管内物质的溶解情况,记录时间。
结果与分析:经过实验发现,鸡蛋白和牛乳蛋白在加热搅拌过程中逐渐溶解,反应速度较快;而豆腐蛋白则需要更长时间才能完全溶解。
这是因为不同蛋白质具有不同的溶解性,与其分子结构的差异密切相关。
鸡蛋白和牛乳蛋白中的水解蛋白在热力作用下发生构象变化,使其更易溶于水。
而豆腐蛋白含有较多的结合蛋白,抗热性较强,所以需要更长时间才能溶解。
实验二:酶解性实验材料与方法:1. 采用胰蛋白酶作为酶解物质。
2. 将鸡蛋白、牛乳蛋白和豆腐蛋白分别加入试管中。
3. 随后加入胰蛋白酶,保持适宜的温度和酸碱度。
4. 观察酶解反应的进行并记录时间。
结果与分析:通过酶解实验显示,胰蛋白酶能高效地将鸡蛋白、牛乳蛋白和豆腐蛋白分解为较小的片段。
这说明蛋白质在酶解的作用下能够发生化学反应,由长链结构转变为短链或小分子物质。
这也印证了蛋白质的特性之一——可变性。
所以,蛋白质的特性和功能不仅受其自身分子结构的影响,还受到外界环境和酶的影响。
实验三:电泳性质实验材料与方法:1. 先将鸡蛋白、牛乳蛋白和豆腐蛋白分别加入几个小孔的凝胶上。
2. 运用直流电电源进行电泳实验。
3. 观察凝胶上蛋白质的迁移情况,并记录时间。
结果与分析:通过电泳实验发现,不同蛋白质在电场的作用下迁移的速度不同。
豆腐蛋白迁移速度较快,鸡蛋白次之,牛乳蛋白最慢。
这是因为电泳性质与蛋白质的分子量和电荷有关。
在电场中,带正电荷的蛋白质离子会向负极迁移,而带负电荷的蛋白质离子则向阳极迁移。
蛋白质的性质

把鸡毛在酒精灯上灼烧,随即离开酒精灯,熄灭鸡毛,闻气味
实验现象 烧焦羽毛味
结论
蛋白质灼烧有烧焦羽毛味
实用文档
蛋白质性质归纳:
1、 蛋白质 水解 生成多种氨基酸
2、蛋白质溶液 无机轻金属盐 析出蛋白质(盐析)
加水
①强酸强碱②重金属盐③加热
3、蛋白质溶液
变性凝结
④一些有机物如:醛、醇⑤紫外线
4、蛋白质的颜色反应,多数蛋白质分子含有带苯
二、糖类的性质
观察实物并结合生活体验,总结糖类的基本性质?
葡萄糖
果糖
有甜味
麦芽糖
蔗糖
注意:糖类不一定有甜味,如淀粉、纤实用维文素档;有甜味的也不一定是糖类,如糖精 等。
= — — — — —
1、糖类的特征反应
(1)、葡萄糖的特征反应 醛基 O CH2—CH—CH—CH—CH—C—H OH OH OH OH OH
淀粉部分水解: 加碘水—显蓝色 加银氨溶液—产生银镜
淀粉完全水解: 加碘水—不显蓝色 加银氨溶液—实用产文档 生银镜
与新制Cu(OH)2反应, 银镜反应
条件:碱性环境
单糖:葡萄糖、果糖;
糖类 二糖:麦芽糖、蔗糖;
多糖:淀粉、纤维素。
遇碘单质变蓝
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水解反应
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蛋白质的性质:
2、 盐析
盐析一般是指在溶液中加入无机盐类而使某种物质 溶解度降低而析出的过程。在乙酸的酯化反应中加 入饱和碳酸钠溶液,降低乙酸乙酯溶解度,使其分 层现象更明显的过程。 一般向蛋白质溶液中加入 某些无机盐溶液后,都可以使蛋白质凝聚而从溶液 中析出。盐析的过程可复原。
鸡蛋白溶液 硫酸铵
7、在使用浓硝酸时,不慎溅在皮肤上而使皮肤呈现黄色。
蛋白质的性质实验二-蛋白质的等电点测定和沉淀反应

蛋白质沉淀反应结果分析
要点一
蛋白质沉淀反应原理
当溶液的pH值低于或高于蛋白质的 等电点时,蛋白质带负电荷或正电荷 ,容易与其他带相反电荷的物质发生 静电吸引而产生沉淀。沉淀反应可用 于分离纯化和测定蛋白质含量。
要点二
实验结果
实验观察到在pH值低于或高于等电 点时,蛋白质出现沉淀现象。通过离 心分离和称重,测定了沉淀物中蛋白 质的质量和含量。实验结果表明,该 蛋白质在不同pH值下的沉淀效果显 著,可用于蛋白质的分离纯化和含量 测定。
实验试剂
盐酸、氢氧化钠、醋酸、醋酸钠、磷酸盐缓冲液等。
配置不同pH值的缓冲液
选择适当的缓冲液,如醋酸-醋酸钠缓 冲液、磷酸盐缓冲液等。
根据需要配置不同pH值的缓冲液,确 保缓冲液的准确性和稳定性。
蛋白质溶液的等电点测定
将蛋白质溶液与不同pH值的缓冲液混合,观察蛋白质的溶解度变化。
当蛋白质溶解度最低时,记录对应的pH值,即为该蛋白质的等电点。
了解蛋白质的沉淀反应及原理
沉淀反应
蛋白质在某些条件下,失去溶解性从 溶液中析出的现象。
原理
蛋白质的沉淀反应通常与溶液的pH值 、离子强度、温度等因素有关,当这 些因素发生变化时,蛋白质的溶解度 可能会降低,导致沉淀的产生。
02
实验原理
蛋白质等电点的概念及影响因素
蛋白质等电点
蛋白质分子在溶液中处于净电中性状态时的pH值,此时蛋白质的溶解度最低。
通过测定不同pH值下的蛋白质电导率,确定了蛋 白质的等电点。
在实验过程中,观察到了蛋白质的溶解度变化和 电荷性质的变化。
分析实验结果与理论预期的差异
实验结果与理论预期基本一致,没有出现明显的偏差。
实验结果支持了蛋白质等电点沉淀的理论,即当溶液pH值等于蛋白质等电点时,蛋白质溶解度最低, 容易发生沉淀。
蛋白质的性质实验:在少量鸡蛋白溶...

蛋白质的性质实验:(以鸡蛋白实验)
( 1 )在少量鸡蛋白溶液中加足量纯净水,振荡,观察到现象;
( 2 )在鸡蛋白中加硫酸钠溶液,观察到现象;
( 3 )在鸡蛋白中加乙酸铅溶液,观察到现象;
( 4 )在鸡蛋白中加浓硝酸,微热,观察到现象;
( 5 )给鸡蛋白溶液加热,可看到现象.
【答案】分析:( 1 )根据鸡蛋白能溶解于水的性质回答.
( 2 )根据非重金属盐溶液能使鸡蛋白发生盐析的性质回答.
( 3 )根据重金属盐溶液能使鸡蛋白发生变性的性质回答.
( 4 )根据浓硝酸能和蛋白质发生反应使其变成黄色,热的酸能使蛋白质变性的性质回答.
( 5 )根据蛋白质在高温条件下能变性的性质回答.
解答:解:( 1 )鸡蛋白能溶解于水,在少量鸡蛋白溶液中加足量纯净水,振荡,观察到可溶于水的现象;
( 2 )在鸡蛋白中加硫酸钠溶液,无机盐溶液能使蛋白质凝聚而从溶液中析出,所以可观察到蛋白质沉淀下来的现象;
( 3 )在鸡蛋白中加乙酸铅溶液,乙酸铅是可溶的重金属盐,能产生重金属离子铅离子,从而破坏蛋白质的结构,凝聚后形成沉淀所以可观察到产生黄色沉淀的现象;
( 4 )浓硝酸能和蛋白质发生反应使其变成黄色,热的酸又能使蛋白质变性,所以在鸡蛋白中加浓硝酸,微热,观察到黄色沉淀的现象;
( 5 )蛋白质在高温条件下能变性,给鸡蛋白溶液加热,可看到蛋白质凝固成白色固体现象.
故答案为:(1)可溶于水;(2)蛋白质沉淀下来;(3)产生淡黄色沉淀;(4)产生黄色沉淀;(5)蛋白质凝固成白色固体.点评:理解蛋白质的变性与盐析的区别,掌握蛋白质的化学和物理性质,以及蛋白质反应时的实验现象是解题的必要前提.。
生物化学实验--蛋白质性质试验

(三)黄色反应 原理:蛋白质分子中含有苯环结构的氨基酸(如
酪氨酸、色氨酸等),于浓硝酸可反应并生成黄色物 质,此物质在碱性环境下变为桔黄色的硝基苯衍生物 硝醌酸等。
操作:取一支试管,加入1ml蛋白液及浓硝酸5滴。加 热,冷却后注意颜色变化。然后再加入10%NaOH溶液 1ml,颜色有什么变化?
(四)茚三酮反应 原理:蛋白质与茚三酮共热,产生兰紫色的还原茚三
操作:
1、尿素实验
取少量尿素晶体放在干燥的试管中,微火加热使其
熔化成液体,此时有氨气放出,可用湿润的试纸检验,
至液体重新结晶出现白色固体时,停止加热,冷却。然
后加10%NaOH溶液1ml,摇匀,再加2-4滴1% 混匀,观察有无紫色出现。
CuSO4溶液,
2、蛋白液实验
取蛋白液1ml,加10%NaOH溶液1ml,摇匀,再加2-4 滴1% CuSO4溶液,混匀,观察有无紫色出现。
荧光法gml不同种类蛋白最大吸收波长nm标准方法准确操作麻烦费时灵敏度低适用于标准的测定紫外分光光度280205灵敏快速不消耗样品核酸类物质有影响100010000540重复性线性关系好灵敏度低测定范围窄样品需要量大folin酚试剂750灵敏费时较长干扰物质多25050500595灵敏度高稳定误差较大颜色会转移bca50500562灵敏度高稳定干扰因素少费时较长蛋白质不同方法比较一实验原理一实验原理蛋白质或多肽分子中有带酚基酪氨酸或色氨酸在碱性条件下可使酚试剂中的磷钼酸化合物还原成蓝色生成钼蓝和钨蓝化合物
察结果。 (四)生物碱试剂沉淀蛋白质 取一支试管,加入蛋白液2ml及醋 酸4-5滴,再加饱和苦味酸数滴,
观察现象。
http://222.195.234.199/openclass 登录名:自己的学号 密码:自己的学号 大家先把电子版的实验报告作好,然后在
蛋白质的性质实验报告
一、实验目的1. 了解蛋白质的基本性质和结构特点;2. 掌握蛋白质的鉴定方法,如双缩脲反应、茚三酮反应等;3. 探究蛋白质的等电点,了解蛋白质在溶液中的溶解度与pH值的关系;4. 分析蛋白质的变性、凝固等性质。
二、实验原理蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的大分子化合物,具有复杂的空间结构和多种生物学功能。
蛋白质的性质与其结构密切相关,主要包括以下几方面:1. 鉴定性质:蛋白质与特定试剂发生颜色反应,如双缩脲反应、茚三酮反应等,可用于蛋白质的鉴定;2. 等电点:蛋白质分子所带正负电荷相等时的pH值称为等电点,此时蛋白质的溶解度最小;3. 变性:蛋白质在某些物理或化学因素作用下,其空间结构发生改变,导致生物活性丧失;4. 凝固:蛋白质在加热、酸碱、重金属盐等作用下,溶解度降低,形成不溶性的沉淀。
三、实验材料与试剂1. 实验材料:鸡蛋清、鸡蛋黄、牛血清白蛋白、硫酸铵、氯化钠、硝酸、氢氧化钠、氢氧化铵、酒精、酚酞指示剂等;2. 试剂:硫酸铵饱和溶液、氯化钠饱和溶液、氢氧化钠溶液、氢氧化铵溶液、硝酸溶液、酒精溶液等。
四、实验步骤1. 蛋白质的鉴定(1)取少量鸡蛋清,加入双缩脲试剂,观察颜色变化;(2)取少量鸡蛋清,加入茚三酮试剂,加热,观察颜色变化。
2. 蛋白质的等电点(1)配制不同pH值的缓冲溶液;(2)将牛血清白蛋白溶解于缓冲溶液中;(3)测定不同pH值下牛血清白蛋白的溶解度,找出等电点。
3. 蛋白质的变性(1)取少量牛血清白蛋白,加入不同浓度的硫酸铵溶液,观察蛋白质的溶解度变化;(2)取少量牛血清白蛋白,加入不同浓度的氯化钠溶液,观察蛋白质的溶解度变化;(3)取少量牛血清白蛋白,加入硝酸溶液,观察蛋白质的变性现象。
4. 蛋白质的凝固(1)取少量牛血清白蛋白,加入不同浓度的氢氧化钠溶液,观察蛋白质的凝固现象;(2)取少量牛血清白蛋白,加入不同浓度的氢氧化铵溶液,观察蛋白质的凝固现象。
五、实验结果与分析1. 蛋白质的鉴定(1)双缩脲试剂与鸡蛋清反应,呈现紫色;(2)茚三酮试剂与鸡蛋清反应,加热后呈现蓝紫色。
蛋白质的性质实验实验报告
蛋白质的性质实验实验报告蛋白质的性质实验实验报告引言:蛋白质是生命体内最基本的有机分子之一,它在细胞的结构和功能中起着重要的作用。
了解蛋白质的性质对于深入理解生命活动和开发药物具有重要意义。
本实验旨在通过一系列实验探究蛋白质的性质,包括溶解性、酸碱稳定性、热稳定性和氧化还原性。
一、溶解性实验蛋白质的溶解性是指蛋白质在不同溶剂中的溶解情况。
本实验采用水、酸和碱作为溶剂,将不同种类的蛋白质加入其中,观察其溶解情况。
结果显示,大部分蛋白质在水中溶解良好,而在酸性溶液中溶解度较低,而在碱性溶液中溶解度较高。
这是因为蛋白质的分子结构中含有大量的氨基酸,其中一部分氨基酸具有酸碱性质,导致蛋白质在不同溶剂中的溶解度不同。
二、酸碱稳定性实验酸碱稳定性是指蛋白质在不同酸碱条件下的稳定性。
本实验选取几种常见的酸和碱,将蛋白质溶液分别加入其中,观察其变化。
结果显示,蛋白质在酸性条件下容易发生变性和沉淀,而在碱性条件下相对稳定。
这是因为酸性条件会导致蛋白质分子中的氢键断裂,从而改变其空间结构,使其失去原有的功能。
三、热稳定性实验热稳定性是指蛋白质在高温条件下的稳定性。
本实验将蛋白质溶液加热至不同温度,观察其变化。
结果显示,蛋白质在较高温度下会发生变性和失活。
这是因为高温会使蛋白质分子中的氢键和疏水作用发生破坏,导致其空间结构的改变,进而失去功能。
四、氧化还原性实验氧化还原性是指蛋白质在氧化还原条件下的稳定性。
本实验选取几种常见的氧化剂和还原剂,将蛋白质溶液分别加入其中,观察其变化。
结果显示,蛋白质在氧化条件下容易发生氧化反应,导致分子结构的改变,失去原有的功能。
而在还原条件下,蛋白质可以恢复到原来的状态,重新获得功能。
结论:通过以上一系列实验,我们可以得出以下结论:1. 蛋白质在水中溶解良好,而在酸性溶液中溶解度较低,而在碱性溶液中溶解度较高。
2. 蛋白质在酸性条件下容易发生变性和沉淀,而在碱性条件下相对稳定。
3. 蛋白质在较高温度下会发生变性和失活。
蛋白质的化学性质实验报告
一、实验目的1. 了解蛋白质的化学性质。
2. 掌握蛋白质的沉淀、盐析、变性等实验方法。
3. 通过实验,加深对蛋白质性质的理解。
二、实验原理蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的高分子化合物。
蛋白质具有多种化学性质,如溶解性、水解性、变性、颜色反应等。
本实验主要探究蛋白质的沉淀、盐析、变性等性质。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 鸡蛋白溶液- 硫酸铵溶液- 碘液- 氢氧化钠溶液- 稀硝酸- 双缩脲试剂- 水浴锅- 烧杯- 玻璃棒- 滴管2. 实验仪器:- 酸碱滴定仪- 电子天平- 紫外可见分光光度计- 显微镜四、实验步骤1. 沉淀实验:(1)取鸡蛋白溶液适量于烧杯中,滴加碘液,观察溶液颜色变化。
(2)继续滴加碘液,观察溶液是否出现沉淀。
2. 盐析实验:(1)取鸡蛋白溶液适量于烧杯中,加入少量硫酸铵溶液,观察溶液颜色变化。
(2)继续加入硫酸铵溶液,观察溶液是否出现沉淀。
(3)向沉淀中加入适量水,观察沉淀是否溶解。
3. 变性实验:(1)取鸡蛋白溶液适量于烧杯中,加热至沸腾,观察溶液颜色变化。
(2)继续加热,观察溶液是否出现沉淀。
(3)取加热后的溶液冷却至室温,观察溶液是否恢复原状。
4. 颜色反应实验:(1)取鸡蛋白溶液适量于烧杯中,滴加稀硝酸,观察溶液颜色变化。
(2)取鸡蛋白溶液适量于烧杯中,滴加双缩脲试剂,观察溶液颜色变化。
五、实验结果与分析1. 沉淀实验:鸡蛋白溶液中加入碘液后,溶液颜色由无色变为蓝色,继续加入碘液,出现沉淀。
2. 盐析实验:鸡蛋白溶液中加入少量硫酸铵溶液后,溶液颜色无明显变化,继续加入硫酸铵溶液,出现沉淀。
向沉淀中加入适量水,沉淀溶解。
3. 变性实验:鸡蛋白溶液加热后,溶液颜色由无色变为白色,继续加热,出现沉淀。
冷却至室温后,溶液颜色无变化,沉淀未溶解。
4. 颜色反应实验:鸡蛋白溶液中加入稀硝酸后,溶液颜色由无色变为黄色;加入双缩脲试剂后,溶液颜色由无色变为紫色。
六、实验结论1. 蛋白质在加入碘液后,会与碘形成复合物,导致溶液颜色变化。
蛋白质的性质实验
实验三蛋白质的性质实验蛋白质的沉淀、变性反应一.目的和要求1.了解蛋白质的沉淀反应、变性作用和凝固作用的原理及他们的相互关系。
2.学习盐析和透析等生物化学操作技术。
二、基本原理蛋白质分子在水溶液中,由于其表面形成了水化层和双电层而成为稳定的胶体颗粒,所以蛋白质溶液和其他亲水胶体溶液相似。
但是,在一定的物理化学因素影响下,由于蛋白质胶体颗粒的稳定条件被破坏,如失去电荷、脱水,甚至变性,而以固态形式从溶液中析出,这个过程称为蛋白质的沉淀反应。
这种反应可分为可逆沉淀反应和不可逆沉淀反应两种类型。
可逆沉淀反应——蛋白质虽已沉淀析出,但它的分子内部结构并未发生显著变化,如果把引起沉淀的因素去除后,沉淀的蛋白质能重新溶于原来的溶剂中,并保持其原有的天然结构和性质。
利用蛋白质的盐析作用和等电点作用,以及在低温下,乙醇、丙酮短时间对蛋白质的作用等所产生的蛋白质沉淀都属于这一类沉淀反应。
不可逆沉淀反应——蛋白质发生沉淀时,其分子内部结构空间构象遭到破坏,蛋白质分子由规则性的结构变为无秩序的伸展肽链,使原有的天然性质丧失,这时蛋白质已发生变性。
这种变性蛋白质的沉淀已不能再溶解于原来的溶剂中。
引起蛋白质变性的因素有重金属盐、植物碱试剂、强酸、强碱、有机溶剂等化学因素,加热、振荡、超声波、紫外线等物理因素。
它们都因破坏了蛋白质的氢键、离子键等次级键而使蛋白质发生不可逆沉淀反应。
天然蛋白质变性后,变性蛋白质分子互相凝聚或互相穿插缠绕在一起的现象称为蛋白质的凝固。
凝固作用分两个阶段:首先是变性,其次是失去规律性的肽链聚集缠绕在一起而凝固。
几乎所有的蛋白质都会因加热变性而凝固,变成不可逆的不溶状态。
三、材料与试剂1.实验材料:鸡蛋或鸭蛋2.实验试剂(1)蛋白质溶液:取5ml鸡蛋或鸭蛋清,用蒸馏水稀释至100ml,搅拌均匀后用4-8层纱布过滤,新鲜配制。
(2)蛋白质氯化钠溶液:取20ml蛋清,加蒸馏水200ml和饱和氯化钠溶液100ml,充分搅拌后,以纱布过滤除去不溶物(加入氯化钠的目的是溶解球蛋白)。
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实验蛋白质的基本性质实验一蛋白质的沉淀、变性反应实验二蛋白质和氨基酸的颜色反应实验一蛋白质的沉淀、变性反应一、目的和要求1.了解蛋白质的沉淀反应、变性作用和凝固作用的原理及它们的相互关系。
2.学习盐析等生物化学操作技术。
二、基本原理蛋白质分子在水溶液中,由于其表面形成了水化层和双电层而成为稳定的胶体颗粒,所以蛋白质溶液和其他亲水胶体溶液相似。
但是,在一定的物理化学因素影响下,由于蛋白质胶体颗粒的稳定条件被破坏,如失去电荷、脱水,甚至变性,而以固态形式从溶液中析出,这个过程称为蛋白质的沉淀反应。
这种反应可分为可逆沉淀反应和不可逆沉淀反应两种类型。
可逆沉淀反应——蛋白质虽已沉淀析出,但它的分子内部结构并未发生显著变化,如果把引起沉淀的因素去除后,沉淀的蛋白质能重新溶于原来的溶剂中,并保持其原有的天然结构和性质。
利用蛋白质的盐析作用和等电点作用,以及在低温下,乙醇、丙酮短时间对蛋白质的作用等所产生的蛋白质沉淀都属于这一类沉淀反应。
不可逆沉淀反应——蛋白质发生沉淀时,其分子内部结构空间构象遭到破坏,蛋白质分子由规则性的结构变为无秩序的伸展肽链,使原有的天然性质丧失,这时蛋白质已发生变性。
这种变性蛋白质的沉淀已不能再溶解于原来溶剂中。
引起蛋白质变性的因素有重金属盐、植物碱试剂、强酸、强碱、有机溶剂等化学因素,加热、振荡、超声波、紫外线、X-射线等物理因素。
它们都能因破坏了蛋白质的氢键、离子键等次级键而使蛋白质发生不可逆沉淀反应。
天然蛋白质变性后,变性蛋白质分子互相凝聚或互相穿插缠绕在一起的现象称为蛋白质的凝固。
凝固作用分两个阶段:首先是变性,其次是失去规律性的肽链聚集缠绕在一起而凝固或结絮。
几乎所有的蛋白质都会因加热变性而凝固,变成不可逆的不溶状态。
三、材料与试剂1.实验材料:鸡蛋或鸭蛋。
2.实验试剂:(1)蛋白质溶液:取5mL鸡或鸭蛋清,用蒸馏水稀释至l00mL,搅拌均匀后用4~8层纱布过滤,新鲜配制。
(2)蛋白质氯化钠溶液:取20mL蛋清,加蒸馏水200mL和饱和氯化钠溶液l00mL,充分搅匀后,以纱布滤去不溶物(加入氯化钠的目的是溶解球蛋白)。
(3)其他试剂①硫酸铵粉末②饱和硫酸铵溶液③0.5%乙酸铅溶液④10%三氯乙酸溶液⑤浓盐酸⑥浓硫酸⑦浓硝酸⑧0.1%硫酸铜溶液⑨饱和硫酸铜溶液⑩0.1%乙酸溶液○1110%乙酸溶液○12饱和氯化钠溶液○1310%氢氧化钠溶液○14 95%乙醇四、实验器材①试管及试管架②小玻璃漏斗③滤纸④玻璃棒⑤烧杯⑥量筒⑦100℃恒温水浴箱五、操作方法1.蛋白质的盐析作用用大量中性盐使蛋白质从溶液中沉淀析出的过程称为蛋白质的盐析作用。
蛋白质是亲水胶体,蛋白质溶液在高浓度中性盐的影响下,蛋白质分子被中性盐脱去水化层,同时所带的电荷被中和,结果蛋白质的胶体稳定性遭到破坏而沉淀析出。
析出的蛋白质仍保持其天然性质,当降低盐的浓度时,还能溶解。
因此,蛋白质的盐析作用是可逆过程。
沉淀不同的蛋白质所需中性盐的浓度不同;而沉淀相同的蛋白质,因使用中性盐类不同所需的盐浓度也有差异。
例如,向含有清蛋白和球蛋白的鸡蛋清溶液中加硫酸镁或氯化钠至饱和,则球蛋白沉淀析出;加硫酸铵至饱和,则清蛋白沉淀析出。
另外,在等电点时,清蛋白可被饱和硫酸镁或氯化钠或半饱和的硫酸铵溶液沉淀析出。
所以在不同条件下,用不同浓度的盐类可将各种蛋白质从混合溶液中分别沉淀析出,该法称为蛋白质的分级盐析,并在提纯蛋白质时常被应用。
取一支试管,加入3mL蛋白质氯化钠溶液和3mL饱和硫酸铵溶液,混匀,静置约10min,则球蛋白沉淀析出,过滤后向滤液中加入硫酸铵粉末,边加边用玻璃棒搅拌,直至粉末不再溶解,达到饱和为止,此时析出的沉淀为清蛋白。
静置,倒去上部清液,取出部分清蛋白沉淀,加水稀释,观察它是否溶解。
2.重金属盐沉淀蛋白质重金属盐类易与蛋白质结合成稳定的沉淀而析出。
蛋白质在水溶液中是酸碱两性电解质,在碱性溶液中(对蛋白质的等电点而言),蛋白质分子带负电荷,能与带正电荷的金属离子结合成蛋白质盐,当加入汞、铅、铜、银等重金属的盐时,蛋白质形成不溶性的盐类而沉淀,并且这种蛋白质沉淀不再溶解于水中,说明它已发生了变性。
重金属盐类沉淀蛋白质的反应通常很完全,因此在生化分析中,常用重金属盐除去体液中的蛋白质;在临床上用蛋白质解除重金屑盐的食物性中毒。
但应注意,使用乙酸铅或硫酸铜沉淀蛋白质时,试剂不可加过量,否则可使沉淀出的蛋白质重新溶解。
取3支试管,各加入约1ml蛋白质溶液,分别加入0.5%乙酸铅溶液1~3滴和0.1%硫酸铜溶液3~4滴,观察沉淀的生成。
向第一、二支试管再分别加入过量的乙醋铅和饱和硫酸铜溶液,观察沉淀的再溶解。
3.无机酸沉淀蛋白质浓无机酸(除磷酸外)都能使蛋白质发生不可逆沉淀反应。
这种沉淀作用可能是蛋白质颗粒脱水的结果。
过量的无机酸(硝酸除外)可使沉淀出的蛋白质重新溶解。
临床诊断上,常利用硝酸沉淀蛋白质的反应,检查尿中蛋白质的存在。
取3支试管,分别加入浓盐酸15滴,浓硫酸、浓硝酸各10滴。
小心地向3支试管中,沿管壁加入蛋白质溶液6滴,不要摇动,观察各管内两液面处有白色环状蛋白质沉淀出现。
然后,摇动每个试管,蛋白质沉淀应在过量的盐酸及硫酸中溶解。
在含硝酸的试管中,虽经振荡,蛋白质沉淀也不溶解。
4.有机酸沉淀蛋白质有机酸能沉淀蛋白质。
在酸性溶液中(对蛋白质的等电点而言),蛋白质分子带正电荷,能与带负电荷的酸根结合。
生成不溶性蛋白质盐复合物而沉淀。
三氯乙酸和磺基水杨酸是沉淀蛋白质最有效的两种有机酸。
取一支试管,加入蛋白质溶液约0.5mL,然后滴加10%三氯乙酸溶液数滴,观察蛋白质的沉淀。
5.有机溶剂沉淀蛋白质乙醇、丙酮都是脱水剂,它能破坏蛋白质胶体颗粒的水化层,而使蛋白质沉淀。
低温时,用乙醇(或丙酮)短时间对蛋白质的作用,还可保持蛋白质原有的生物活性;但用乙醇进行较长时间的脱水可使蛋白质变性沉淀。
取一支试管,加入蛋白质氯化钠溶液1ml再加入95%乙醇2ml并混匀,观察蛋白质的沉淀。
6.加热沉淀蛋白质蛋白质可因加热变性沉淀而凝固,然而盐浓度和氢离子浓度对蛋白质加热凝固有着重要影响。
少量盐类能促进蛋白质的加热凝固;当蛋白质处于等电点时,加热凝固最完全、最迅速;在酸性或碱性溶液中,蛋白质分子带有正电荷或负电荷,虽加热蛋白质也不会凝固;若同时有足量的中性盐存在,则蛋白质可因加热而凝固。
取5支试管,编号,按表2加入有关试剂。
表2 (单位:滴)将各管混匀,观察、记录各管现象后,放入100℃恒温水浴中保温10min.注意观察、比较管的沉淀情况。
然后,将第3,4,5号管分别用10%NaOH溶液或10%乙酸溶液中和,观察并解释实验结果。
将第3,4,5号管继续分别加入过量的酸或碱,观察它们发生的现象。
然后,用过量的酸或碱中和第3,5号管,100℃水浴保温10min,观察沉淀变化,检查这种沉淀是否溶于过量的酸或碱中,并解释实验结果。
思考题1.在蛋白质可逆沉淀反应实验中,为何要用蛋白质氯化钠溶液?2.高浓度的硫酸铵对蛋白质溶解度有何影响,为什么?3.蛋白质分子中的哪些基团可以与重金属离子作用而使蛋白质沉淀?4.鸡蛋清为什么可用作铅中毒或汞中毒的解毒剂?5.蛋白质分子中的哪些基团可以与有机酸、无机酸作用而使蛋白质沉淀?6.在加热沉淀蛋白质的实验过程中应注意哪些问题?实验二蛋白质与氨基酸的颜色反应一、实验原理1.蛋白质和氨基酸鉴定的常用方法原理蛋白质所含有的某些氨基酸及其特殊结构,能够与某些试剂反应,生成有色物质,这就是蛋白质和氨基酸的颜色反应。
(1)双缩脲反应:当脲(即尿素)加热至180℃时,两分子脲缩合,放出一分子氨形成双缩脲(biuret),双缩脲在碱性溶液中与铜离子(Cu2+)结合生成复杂的紫红色化合物。
蛋白质或二肽以上的多肽分子中,含有多个与双缩脲结构相似的肽键,因此也有双缩脲反应。
但是含有一个-CS-NH2,-CH2-NH2,-CRH-NH2,-CH2-NH-CHNH2-CH2OH,-CHOH-CH2NH2等基团的物质,甚至过量的铵盐也干扰本反应。
、(2)Millon反应:单酚及双酚和吲哚衍生物能与Millon试剂(硝酸、亚硝酸、硝酸汞、亚硝酸汞的混合物)产生颜色反应。
单酚衍生物(如酪氨酸)与Millon试剂反应呈粉红色至暗红色。
双酚和吲哚衍生物,如色氨酸与Millon试剂呈黄色至红色。
这些反应最初产生的有色物质可能是酚的亚硝基衍生物,经互变异构后,成为颜色更深的邻醌肟,最终形成红色稳定产物。
不能利用Millon反应检测尿蛋白,试剂中的汞离子能被脲、无机盐所沉淀,使试剂失效。
碱也能沉淀汞离子,因此鉴定碱性试样时,须先酸化。
(3)蛋白的黄色反应:蛋白质分子中含有苯环结构的氨基酸,如酪氨酸、色氨酸等,遇到浓硝酸可硝化成黄色物质。
此化合物在碱性溶液中进一步形成深橙色的邻硝醌酸钠。
这就是蛋白的黄色反应。
皮肤、指甲和毛发等遇到浓硝酸变黄即是这个反应的结果。
参考反应如下:蛋白质的苯丙氨酸不易硝化,一般不发生黄色反应,若加入少量浓硫酸,则得到明显的黄色反应。
(4)茚三酮反应:蛋白质、多肽和各种氨基酸具有茚三酮反应。
除无α氨基脯氨酸和羟脯氨酸呈黄色外,其他氨基酸生成紫红色化合物,最终变为蓝色。
该反应已广泛地用于氨基酸定量测定。
2.特定氨基酸鉴定的方法原理(1)含酚基氨基酸,如酪氨酸,利用上述Millon反应。
(2)含苯环氨基酸,如苯丙氨基和酪氨酸利用上述蛋白黄色反应。
(3)含吲哚基氨基酸,如色氨酸,利用Hopkins-Cole乙醛酸反应加以鉴定。
含色氨酸蛋白质或色氨酸在浓硫酸中与乙醛酸反应形成红紫色物质。
NO3-、NO2-、ClO3-以及过多的Cl-干扰该反应。
有微量CuSO4或Fe3+存在时,可以加强色氨酸的阳性反应。
(4)含胍基的唯一氨基酸即精氨酸,可以利用坂口(Sakaguchi)反应加以鉴定。
精氨酸与α萘酸在碱性次溴酸钠(或次氯酸钠)溶液中发生反应,产生红色产物。
该反应受胍乙酸、甲胍和胍基丁胺等干扰。
反应方程式:由于过量次溴酸钠缓慢氧化上述有色物质,α氨基酸破裂,引起颜色消褪,必须加入浓脲溶液,破坏过量的次溴酸钠,以增加呈色反应的稳定性。
(5)含巯基氨基酸,如半胱氨酸,在碱性条件下与亚硝基铁氰化钠反应形成紫红色物质。
胱氨酸经KCN还原成半胱氨酸后,也呈阳性反应。
反应方程式:(6)含酚核或咪唑环氨基酸,如酪氨酸和组氨酸,利用Ehrlich重氮试剂法,重氮化合物与酚核或咪唑氨基酸或蛋白质结合产生有色物质。
酪氨酸呈不很明显的橙红色;组氨酸呈鲜红色。
此反应受到酪胺、组胺、肾上腺素和胆色素的干扰。
二、实验用品(一)器材试管及试管架,10mL量筒,滴管,滤纸,喷雾器,点滴反应板。
(二)试剂(1)双缩脲试剂:将0.175g硫酸铜(CuSO4·5H2O)溶于约15mL蒸馏水,置于100mL容量瓶中,加入30mL浓氨水,30mL冰冷的蒸馏水和20mL饱和NaOH 溶液,摇匀,室温放置1~2h,再用蒸馏水定容至100mL后,摇匀,置试剂瓶中备用。