第三节 蛋白质的理化性质 PPT课件
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蛋白质的理化性质和分类
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3、蛋白质沉淀的方法： （1）盐析法 （2）有机溶剂沉淀法 （3）某些酸类沉淀法 （4）重金属盐沉淀法
（1）盐析法
• 定义：向蛋白质溶液中加入一定浓度的中 性盐，可破坏蛋白质表面的水化膜并中和 电荷，从而使蛋白质从溶液中析出的现象 称为盐析 • 一般用盐析法分离出来的蛋白质不变性， 故常用于天然蛋白质的分离 • 盐析时若将该溶液的PH调至该蛋白质的等 电点则效果更佳
二、蛋白质的分类
• (一)根据蛋白质形状 • 1.纤维状蛋白质 • 2.球状蛋白质
• (二)根据蛋白质组成成分 • 1.单纯蛋白质 • 根据来源及理化性质，可分为清蛋白、球 蛋白、谷蛋白、醇溶谷蛋白、精蛋白、组 蛋白、硬蛋白 • 2.结合蛋白质 = 蛋白质部分 + 非蛋白质部 分（辅基） • 根据辅基不同，结合蛋白可分为核蛋白、 糖蛋白、脂蛋白、色蛋白、磷蛋白、金属 蛋白
蛋白质的胶体性质
• 颗粒大小达1~100nm之间，属胶体。因此溶 于水，成为亲水胶体。 • 稳定亲水胶体的因素： 水化膜 表面电荷
不通透性：半透膜 透析原理：
透析
• 将蛋白质溶液（不纯）放入透析袋中，放 在流水中（纯水），让低分子杂质（如盐 类）透过半透膜扩散入水内，蛋白质则留 在袋中，质负离子结合成不溶 性的蛋白质盐而沉淀 • 此法常引起蛋白质变性 • 临床上可利用这性质抢救重金属盐中毒的 病人，如口服牛奶、蛋清等，然后把生成 的不溶性蛋白质盐排出体外
（三）凝固作用 加热使蛋白质变性并结成凝块，此凝块不在 溶于强酸和强碱中，这种现象称为蛋白质的 凝固作用。凝固其实是蛋白质变性后不可进 一步发展的不可逆的结果。
几种蛋白质的等电点
电泳
定义：溶液中带电粒子在电场中向电性相反 的电极移动的现象。
蛋白质的结构及功能课件.ppt
蛋白质的结构及功能课件
2. 侧链有极性但不带电荷的氨基酸是极性中 性氨基酸
蛋白质的结构及功能课件
3. 侧链含芳香基团的氨基酸是芳香族氨基酸
蛋白质的结构及功能课件
4. 侧链含负性解离基团的氨基酸是酸性氨基酸
蛋白质的结构及功能课件
5. 侧链含正性解离基团的氨基酸属于碱性 氨基酸
蛋白质的结构及功能课件
3. 氧化供能
蛋白质的结构及功能课件
第一节
蛋白质的分子组成
The Molecular Component of Protein
蛋白质的结构及功能课件
蛋白质的元素组成 主要有C、H、O、N和S。 有些蛋白质含有少量P或金属元素Fe、
Cu、Zn、Mn、Co、Mo，个别蛋白质还 含有 I 。
蛋白质的结构及功能课件
蛋白质的结构及功能课件
第三节
蛋白质结构与功能的关系
The Relation of Structure and Function of Protein
蛋白质的结构及功能课件
一、蛋白质一级结构与功能的关系
（一）一级结构是空间构象的基础
二
硫
键
牛核糖核酸酶的 一级结构
蛋白质的结构及功能课件
去除尿素、 β-巯基乙醇
蛋白质的结构及功能课件
生物化学与医学
• 生物化学的理论与技术已渗透到医学科 学的各个领域
• 生物化学在生命科学中占有重要的地位 • 生物化学的发展促进了疾病病因、诊断
和治疗的研究
蛋白质的结构及功能课件
本课内容简介（一）
• 蛋白质的结构与功能 •酶 • 生物氧化 • 糖代谢 • 脂类代谢 • 氨基酸代谢
几种特殊氨基酸
Gly：无手性碳原子。 Pro：为环状亚氨基酸。 Cys：可形成二硫键。
2. 侧链有极性但不带电荷的氨基酸是极性中 性氨基酸
蛋白质的结构及功能课件
3. 侧链含芳香基团的氨基酸是芳香族氨基酸
蛋白质的结构及功能课件
4. 侧链含负性解离基团的氨基酸是酸性氨基酸
蛋白质的结构及功能课件
5. 侧链含正性解离基团的氨基酸属于碱性 氨基酸
蛋白质的结构及功能课件
3. 氧化供能
蛋白质的结构及功能课件
第一节
蛋白质的分子组成
The Molecular Component of Protein
蛋白质的结构及功能课件
蛋白质的元素组成 主要有C、H、O、N和S。 有些蛋白质含有少量P或金属元素Fe、
Cu、Zn、Mn、Co、Mo，个别蛋白质还 含有 I 。
蛋白质的结构及功能课件
蛋白质的结构及功能课件
第三节
蛋白质结构与功能的关系
The Relation of Structure and Function of Protein
蛋白质的结构及功能课件
一、蛋白质一级结构与功能的关系
（一）一级结构是空间构象的基础
二
硫
键
牛核糖核酸酶的 一级结构
蛋白质的结构及功能课件
去除尿素、 β-巯基乙醇
蛋白质的结构及功能课件
生物化学与医学
• 生物化学的理论与技术已渗透到医学科 学的各个领域
• 生物化学在生命科学中占有重要的地位 • 生物化学的发展促进了疾病病因、诊断
和治疗的研究
蛋白质的结构及功能课件
本课内容简介（一）
• 蛋白质的结构与功能 •酶 • 生物氧化 • 糖代谢 • 脂类代谢 • 氨基酸代谢
几种特殊氨基酸
Gly：无手性碳原子。 Pro：为环状亚氨基酸。 Cys：可形成二硫键。
生物化学--蛋白质的结构与功能(共112张PPT)全
两分子氨基酸缩合形成二肽，三分子氨基酸缩 合则形成三肽……
由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽
(oligopeptide)，由更多的氨基酸相连形成的肽称 多肽(polypeptide)。
肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全，
被称为氨基酸残基(residue)。
多肽链(polypeptide chain)是指许多氨基 酸之间以肽键连接而成的一种结构。
1. 谷胱甘肽(glutathione, GSH)
GSH与GSSG间的转换
H2O2
2GSH
GSH过氧 化物酶
2H2O
GSSG
NADP+
GSH还原酶
NADPH+H+
2.多肽类激素及神经肽 • 体内许多激素属寡肽或多肽
• 神经肽(neuropeptide)
第二节
蛋白质的分子结构
The Molecular Structure of Protein
1953年，Frederick Sanger完成胰岛素一级序列测定。 1962年，John Kendrew和Max Perutz确定了血基因组计划实施，功能基
因组与蛋白质组计划的展开 ，使蛋白质结构与 功能的研究达到新的高峰 。
第一节
蛋白质的分子组成
蛋白质的分子结构包括:
一级结构(primary structure)
二级结构(secondary structure) 三级结构(tertiary structure) 四级结构(quaternary structure)
高级 结构
一、氨基酸的排列顺序决定蛋白质 的一级结构
定义: 蛋白质的一级结构指在蛋白质分子从N-端至C-
模体是具有特殊功能的超二级结构。
由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽
(oligopeptide)，由更多的氨基酸相连形成的肽称 多肽(polypeptide)。
肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全，
被称为氨基酸残基(residue)。
多肽链(polypeptide chain)是指许多氨基 酸之间以肽键连接而成的一种结构。
1. 谷胱甘肽(glutathione, GSH)
GSH与GSSG间的转换
H2O2
2GSH
GSH过氧 化物酶
2H2O
GSSG
NADP+
GSH还原酶
NADPH+H+
2.多肽类激素及神经肽 • 体内许多激素属寡肽或多肽
• 神经肽(neuropeptide)
第二节
蛋白质的分子结构
The Molecular Structure of Protein
1953年，Frederick Sanger完成胰岛素一级序列测定。 1962年，John Kendrew和Max Perutz确定了血基因组计划实施，功能基
因组与蛋白质组计划的展开 ，使蛋白质结构与 功能的研究达到新的高峰 。
第一节
蛋白质的分子组成
蛋白质的分子结构包括:
一级结构(primary structure)
二级结构(secondary structure) 三级结构(tertiary structure) 四级结构(quaternary structure)
高级 结构
一、氨基酸的排列顺序决定蛋白质 的一级结构
定义: 蛋白质的一级结构指在蛋白质分子从N-端至C-
模体是具有特殊功能的超二级结构。
蛋白质的性质及分离和纯化课件
这三种氨基酸在280nm 附近有最大吸收。 因此，大多数蛋白质在280nm 附近显示 强的吸收。
利用这个性质，可以对蛋白质进行定性 鉴定和定量测定。
蛋白质的性质及分离和纯化课件
蛋白质的呈色反应
蛋白质分子中肽键可与某些试剂发生显色反 应，且产生的有色物质与蛋白质浓度相关， 氨基酸则不出现此反应。此特性可用于蛋白 质定性、定量检测，如双缩脲反应。
蛋白质的性质及分离和纯化课件
5.生物碱试剂沉淀反应
生物碱试剂是一些酸，如苦味酸等 蛋白质在pH小于其等电点时带正电荷，
可以与生物碱试剂结合，形成不溶性蛋 白质沉淀。 应用：血液样品分析中无蛋白滤液的制 备
蛋白质的性质及分离和纯化课件
变性和沉淀的关系
两者既有联系，又有区别：
变性蛋白质通常都是沉淀，但也有的不沉 淀。
蛋白质的沉淀作用
蛋白质沉淀的概念：蛋白质分子 聚集而从溶液中析出的现象。
蛋白质的性质及分离和纯化课件
蛋白质的沉淀作用
等电点沉淀法 中性盐析沉淀反应 有机溶剂沉淀反应 加热沉淀反应 重金属盐沉淀反应 生物碱试剂沉淀反应
蛋白质的性质及分离和纯化课件
1.中性盐析沉淀反应
盐析作用：高盐时，因破坏蛋白质的水化层并中 和其电荷，促使蛋白质颗粒相互聚集而沉淀，这 种现象称盐析作用。 机理：破坏蛋白质的水化层并中和其电荷，因 而促使蛋白质颗粒相互凝聚而沉淀。
实验只要测得几种标准蛋白质的洗脱体积，以 它们的分子质量的对数对Ve作图得一直线，再 测得样品的Ve ，即可从图中确定蛋白质的相对 分子质量
优点：待测样品可以不纯。
蛋白质的性质及分离和纯化课件
蛋白质的性质及分离和纯化课件
蛋白质的性质及分离和纯化课件
③ SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法
利用这个性质，可以对蛋白质进行定性 鉴定和定量测定。
蛋白质的性质及分离和纯化课件
蛋白质的呈色反应
蛋白质分子中肽键可与某些试剂发生显色反 应，且产生的有色物质与蛋白质浓度相关， 氨基酸则不出现此反应。此特性可用于蛋白 质定性、定量检测，如双缩脲反应。
蛋白质的性质及分离和纯化课件
5.生物碱试剂沉淀反应
生物碱试剂是一些酸，如苦味酸等 蛋白质在pH小于其等电点时带正电荷，
可以与生物碱试剂结合，形成不溶性蛋 白质沉淀。 应用：血液样品分析中无蛋白滤液的制 备
蛋白质的性质及分离和纯化课件
变性和沉淀的关系
两者既有联系，又有区别：
变性蛋白质通常都是沉淀，但也有的不沉 淀。
蛋白质的沉淀作用
蛋白质沉淀的概念：蛋白质分子 聚集而从溶液中析出的现象。
蛋白质的性质及分离和纯化课件
蛋白质的沉淀作用
等电点沉淀法 中性盐析沉淀反应 有机溶剂沉淀反应 加热沉淀反应 重金属盐沉淀反应 生物碱试剂沉淀反应
蛋白质的性质及分离和纯化课件
1.中性盐析沉淀反应
盐析作用：高盐时，因破坏蛋白质的水化层并中 和其电荷，促使蛋白质颗粒相互聚集而沉淀，这 种现象称盐析作用。 机理：破坏蛋白质的水化层并中和其电荷，因 而促使蛋白质颗粒相互凝聚而沉淀。
实验只要测得几种标准蛋白质的洗脱体积，以 它们的分子质量的对数对Ve作图得一直线，再 测得样品的Ve ，即可从图中确定蛋白质的相对 分子质量
优点：待测样品可以不纯。
蛋白质的性质及分离和纯化课件
蛋白质的性质及分离和纯化课件
蛋白质的性质及分离和纯化课件
③ SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法
蛋白质的性质分类及研究方法PPT精选文档
亲合层析：根据蛋 白质的配体专一性 建立的分离方法。
23
六、蛋白质电泳
在pH9左右缓冲体系中，蛋白质组分具有净负电荷， 在电场中向正极泳动，大小和净电荷相同的分子泳动 速度相同，形成一个区带。
制胶板
聚丙烯酰胺凝胶
电泳槽
电泳仪
24
1、非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳 ——分离有生物活性蛋白质
25
2、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）
11
蛋白质的分离与鉴定
注意：保持生
纯
物活性
度
鉴定
分离 纯化
高效液相色谱－质谱 双向电泳－质谱
提取
凝胶过滤层析、离子交换层析、亲和层析
组织匀浆、细胞破碎、盐析、离心、超滤
蛋白质分离纯化步骤 12
常用蛋白质的分离纯化方法
分子大小 ——透析、超过滤、凝胶过滤 溶解度 ——盐溶、盐析、等电点沉淀、有机溶剂沉淀
6
四种羧肽酶来源和特异性
7
几种蛋白酶特异性的比较
8
蛋白质的各种颜色反应
9
蛋白质研究方法
假定你发现一种新的蛋白质：蛋白质X
1. 如何得到这种蛋白质?
蛋白质的分离、纯化技术
2. 这种蛋白质的大小？
（SDS-PAGE）
3.它的pI是多少？
（等电聚焦）
4. 其他细胞或其他生物体内是否存在？
（Western印迹）
3
变性因素
变性原因
pH的变化
改变氨基酸残基侧链的离子化状态，从而影响 蛋白质的电荷外布和氢键的稳定性。
去垢剂
能与蛋白质非极性侧链相互作用而破坏天然蛋
（十二烷基硫酸钠） 白质的疏水相互作用。
尿素和胍离子 离液试剂
23
六、蛋白质电泳
在pH9左右缓冲体系中，蛋白质组分具有净负电荷， 在电场中向正极泳动，大小和净电荷相同的分子泳动 速度相同，形成一个区带。
制胶板
聚丙烯酰胺凝胶
电泳槽
电泳仪
24
1、非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳 ——分离有生物活性蛋白质
25
2、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）
11
蛋白质的分离与鉴定
注意：保持生
纯
物活性
度
鉴定
分离 纯化
高效液相色谱－质谱 双向电泳－质谱
提取
凝胶过滤层析、离子交换层析、亲和层析
组织匀浆、细胞破碎、盐析、离心、超滤
蛋白质分离纯化步骤 12
常用蛋白质的分离纯化方法
分子大小 ——透析、超过滤、凝胶过滤 溶解度 ——盐溶、盐析、等电点沉淀、有机溶剂沉淀
6
四种羧肽酶来源和特异性
7
几种蛋白酶特异性的比较
8
蛋白质的各种颜色反应
9
蛋白质研究方法
假定你发现一种新的蛋白质：蛋白质X
1. 如何得到这种蛋白质?
蛋白质的分离、纯化技术
2. 这种蛋白质的大小？
（SDS-PAGE）
3.它的pI是多少？
（等电聚焦）
4. 其他细胞或其他生物体内是否存在？
（Western印迹）
3
变性因素
变性原因
pH的变化
改变氨基酸残基侧链的离子化状态，从而影响 蛋白质的电荷外布和氢键的稳定性。
去垢剂
能与蛋白质非极性侧链相互作用而破坏天然蛋
（十二烷基硫酸钠） 白质的疏水相互作用。
尿素和胍离子 离液试剂
生物化学 蛋白质的结构与功能(共112张PPT)
它就会出现相应的二级结构。
三、多肽链在二级结构基础上进一步折叠形 成三级结构
（一）三级结构是指整条肽链中全部氨基酸 残基的相对空间位置
定义:
整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。 即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。
主要的化学键: 疏水键、离子键、氢键和 范德华力等。
• 肌红蛋白 (Mb)
各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。
由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此， 只要测定生物样品中的含氮量，就可以根据以 下公式推算出蛋白质的大致含量：
100克样品中蛋白质的含量 (g %) = 每克样品含氮克数× 6.25×100
1/16%
一、组成人体蛋白质的20种L--氨基酸
存在自然界中的氨基酸有300余种，但 组 成 人 体 蛋 白 质 的 氨 基 酸 仅 有 20 种 ， 且 均 属 L-α-氨基酸（甘氨酸除外）。
遍存在
-转角
无规卷曲是用来阐述没有确定规律性的那部分 肽链结构。
（五）二级结构可组成蛋白质分子中的模体
在许多蛋白质分子中，可发现二个或三个具有二 级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个有规则
的二级结构组合，被称为超二级结构。
二级结构组合形式有3种：αα，βαβ，ββ 。
二个或三个具有二级结构的肽段，在空间上 相互接近，形成一个特殊的空间构象，称为模体 (motif) 。
CHHR3
COO-
C
+NH3
H
L-氨基酸的丙甘通氨氨式酸酸
除了20种基本的氨基酸外，近年发现硒代半胱氨 酸在某些情况下也可用于合成蛋白质。硒代半胱氨 酸从结构上来看，硒原子替代了半胱氨酸分子中的 硫原子。硒代半胱氨酸存在于少数天然蛋白质中， 包括过氧化物酶和电子传递链中的还原酶等。硒代 半胱氨酸参与蛋白质合成时，并不是由目前已知的 密码子编码，具体机制尚不完全清楚。
三、多肽链在二级结构基础上进一步折叠形 成三级结构
（一）三级结构是指整条肽链中全部氨基酸 残基的相对空间位置
定义:
整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置。 即肽链中所有原子在三维空间的排布位置。
主要的化学键: 疏水键、离子键、氢键和 范德华力等。
• 肌红蛋白 (Mb)
各种蛋白质的含氮量很接近，平均为16％。
由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因此， 只要测定生物样品中的含氮量，就可以根据以 下公式推算出蛋白质的大致含量：
100克样品中蛋白质的含量 (g %) = 每克样品含氮克数× 6.25×100
1/16%
一、组成人体蛋白质的20种L--氨基酸
存在自然界中的氨基酸有300余种，但 组 成 人 体 蛋 白 质 的 氨 基 酸 仅 有 20 种 ， 且 均 属 L-α-氨基酸（甘氨酸除外）。
遍存在
-转角
无规卷曲是用来阐述没有确定规律性的那部分 肽链结构。
（五）二级结构可组成蛋白质分子中的模体
在许多蛋白质分子中，可发现二个或三个具有二 级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个有规则
的二级结构组合，被称为超二级结构。
二级结构组合形式有3种：αα，βαβ，ββ 。
二个或三个具有二级结构的肽段，在空间上 相互接近，形成一个特殊的空间构象，称为模体 (motif) 。
CHHR3
COO-
C
+NH3
H
L-氨基酸的丙甘通氨氨式酸酸
除了20种基本的氨基酸外，近年发现硒代半胱氨 酸在某些情况下也可用于合成蛋白质。硒代半胱氨 酸从结构上来看，硒原子替代了半胱氨酸分子中的 硫原子。硒代半胱氨酸存在于少数天然蛋白质中， 包括过氧化物酶和电子传递链中的还原酶等。硒代 半胱氨酸参与蛋白质合成时，并不是由目前已知的 密码子编码，具体机制尚不完全清楚。
蛋白质的性质实验(共13张PPT)
第七页，共13页。
稳定蛋白质亲水胶体颗粒的因素
第八页，共13页。
蛋白质的变性
蛋白质的性质与它们的结构密切相关。某些物理或化学因素，能够破 坏蛋白质的结构状态，引起蛋白质理化性质改变并导致其生理活性丧失。 这种现象称为蛋白质的变性(denaturation)。
第九页，共13页。
蛋白质的变性
变性蛋白质通常都是固体状态物质，不溶于水 和其它溶剂，也不可能恢复原有蛋白质所具有 的性质。所以，蛋白质的变性通常都伴随着不 可逆沉淀。引起变性的主要因素是热、紫外光、 激烈的搅拌以及强酸和强碱等。
第五页，共13页。
蛋白质的等电点
当溶液在某一 pH 值时，蛋白质所带正、负电荷相等， 即总净电荷为零，此时溶液的 pH 称该蛋白质的等电 点(isoelectric point)。
第六页，共13页。
蛋白质是由AA组成的高分子化合物，具有许多游离的氨基、羧基、咪唑基、胍基、巯基、酚基等，因此与AA一样，能象酸一样解离，也能 象碱一样解离，也是两性电解质。 所以，蛋白质的变性通常都伴随着不可逆沉淀。 蛋白质的两性电离性质 三、实验操作 具体参见实验指导书 某些物理或化学因素，能够破坏蛋白质的结构状态，引起蛋白质理化性质改变并导致其生理活性丧失。 蛋白质的两性电离性质 3、加深对蛋白质胶体溶液稳定因素的认识。 引起变性的主要因素是热、紫外光、激烈的搅拌以及强酸和强碱等。 有机溶剂沉淀蛋白质 最混浊的一管的pH值即为酪蛋白的等电点。 引起变性的主要因素是热、紫外光、激烈的搅拌以及强酸和强碱等。 4、了解沉淀蛋白质的几种方法及其实用意义。 乙醇引起的变性与沉淀 引起变性的主要因素是热、紫外光、激烈的搅拌以及强酸和强碱等。 最混浊的一管的pH值即为酪蛋白的等电点。 变性蛋白质通常都是固体状态物质，不溶于水和其它溶剂，也不可能恢复原有蛋白质所具有的性质。 所以，蛋白质的变性通常都伴随着不可逆沉淀。 三、实验操作 具体参见实验指导书 2、蛋白质变性与沉淀的关系。 1、稳定蛋白质亲水胶体颗粒的因素有哪些？
稳定蛋白质亲水胶体颗粒的因素
第八页，共13页。
蛋白质的变性
蛋白质的性质与它们的结构密切相关。某些物理或化学因素，能够破 坏蛋白质的结构状态，引起蛋白质理化性质改变并导致其生理活性丧失。 这种现象称为蛋白质的变性(denaturation)。
第九页，共13页。
蛋白质的变性
变性蛋白质通常都是固体状态物质，不溶于水 和其它溶剂，也不可能恢复原有蛋白质所具有 的性质。所以，蛋白质的变性通常都伴随着不 可逆沉淀。引起变性的主要因素是热、紫外光、 激烈的搅拌以及强酸和强碱等。
第五页，共13页。
蛋白质的等电点
当溶液在某一 pH 值时，蛋白质所带正、负电荷相等， 即总净电荷为零，此时溶液的 pH 称该蛋白质的等电 点(isoelectric point)。
第六页，共13页。
蛋白质是由AA组成的高分子化合物，具有许多游离的氨基、羧基、咪唑基、胍基、巯基、酚基等，因此与AA一样，能象酸一样解离，也能 象碱一样解离，也是两性电解质。 所以，蛋白质的变性通常都伴随着不可逆沉淀。 蛋白质的两性电离性质 三、实验操作 具体参见实验指导书 某些物理或化学因素，能够破坏蛋白质的结构状态，引起蛋白质理化性质改变并导致其生理活性丧失。 蛋白质的两性电离性质 3、加深对蛋白质胶体溶液稳定因素的认识。 引起变性的主要因素是热、紫外光、激烈的搅拌以及强酸和强碱等。 有机溶剂沉淀蛋白质 最混浊的一管的pH值即为酪蛋白的等电点。 引起变性的主要因素是热、紫外光、激烈的搅拌以及强酸和强碱等。 4、了解沉淀蛋白质的几种方法及其实用意义。 乙醇引起的变性与沉淀 引起变性的主要因素是热、紫外光、激烈的搅拌以及强酸和强碱等。 最混浊的一管的pH值即为酪蛋白的等电点。 变性蛋白质通常都是固体状态物质，不溶于水和其它溶剂，也不可能恢复原有蛋白质所具有的性质。 所以，蛋白质的变性通常都伴随着不可逆沉淀。 三、实验操作 具体参见实验指导书 2、蛋白质变性与沉淀的关系。 1、稳定蛋白质亲水胶体颗粒的因素有哪些？
第三节蛋白质的理化性质及其分离纯化
NH3+ Pr COOH 阳离子 pH<pI OH
-
NH3+ Pr COO 兼性离子 pH=pI
-
OH H
-
NH2 Pr COO 阴离子 pH>pI
-
H+
+
蛋白质的等电点（pI）
• 概念：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。
第三节
蛋白质的理化性质 及其分离纯化
一、蛋白质的理化性质
（一）蛋白质的两性电离
（二）蛋白质的胶体性质
（三）蛋白质的变性、沉淀和凝固
（四）蛋白质的紫外吸收
（五）蛋白质的呈色反应
（一）蛋白质的两性电离
蛋白质是由氨基酸构成的，其两端及 侧链都含有可解离的酸性基团或碱性基团， 因此在不同pH的介质中，蛋白质的带电状 态就不同。
• 概念: 在某些理化因素作用下，蛋白质 分子的特定空间构象被破坏，从而导致 理化性质的改变和生物活性的丧失。 • 变性本质：二硫键和非共价键的破坏引 起空间结构的改变，不涉及一级结构的 改变。
尿素或 2-巯基乙醇
天然状态， 有催化活性 去除 变性因素
非折叠状态， 无活性， 二硫键被还原
核糖核酸酶
• 复性(renaturation)：蛋白质的变性 程度较轻，去除变性因素后，又恢 复了原有的空间构象和生物活性。 • 不可逆变性 2. 沉淀 (precipitation) • 蛋白质的沉淀：蛋白质的肽链相互 聚集而从溶液中析出的现象。
+ + +
+
+ + + +
-
-
-
NH3+ Pr COO 兼性离子 pH=pI
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OH H
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NH2 Pr COO 阴离子 pH>pI
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H+
+
蛋白质的等电点（pI）
• 概念：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。
第三节
蛋白质的理化性质 及其分离纯化
一、蛋白质的理化性质
（一）蛋白质的两性电离
（二）蛋白质的胶体性质
（三）蛋白质的变性、沉淀和凝固
（四）蛋白质的紫外吸收
（五）蛋白质的呈色反应
（一）蛋白质的两性电离
蛋白质是由氨基酸构成的，其两端及 侧链都含有可解离的酸性基团或碱性基团， 因此在不同pH的介质中，蛋白质的带电状 态就不同。
• 概念: 在某些理化因素作用下，蛋白质 分子的特定空间构象被破坏，从而导致 理化性质的改变和生物活性的丧失。 • 变性本质：二硫键和非共价键的破坏引 起空间结构的改变，不涉及一级结构的 改变。
尿素或 2-巯基乙醇
天然状态， 有催化活性 去除 变性因素
非折叠状态， 无活性， 二硫键被还原
核糖核酸酶
• 复性(renaturation)：蛋白质的变性 程度较轻，去除变性因素后，又恢 复了原有的空间构象和生物活性。 • 不可逆变性 2. 沉淀 (precipitation) • 蛋白质的沉淀：蛋白质的肽链相互 聚集而从溶液中析出的现象。
+ + +
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蛋白质具有稳定性。 原因：蛋白质与水亲和
蛋 白 质 亲水基团 分 子
羟基：-OH 水
溶于水 化
羧基：-COOH
膜
氨基：-NH2
稳定性增加
故蛋白质溶液具有胶体溶液的典型性 质，如
（1）稳定性 （2）丁达尔现象 （3）电泳现象 （4）布郎运动 （5）不能通过半透膜等。
3、蛋白质的沉淀作用
在适当的条件下，蛋白质能够 从溶液中沉淀出来。
作用： 蛋白质的两性解离性质使其成
为人体及动物体中的重要缓冲剂， 调节体液正常pH。
2、蛋白质具有胶体性质
• 蛋白质属于生物大分子，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。因此，它在水中能够形成
胶体溶液。
故蛋白质溶液具有胶体溶液的典 型性质，如
（1）稳定性 （2）丁达尔现象 （3）电泳现象 （4）布郎运动 （5）不能通过半透膜等。
蛋白质 酒精
蛋白质沉淀
高温会变性，低温不会。
3、酸类沉淀法
用硝酸 苦味酸、三氯乙酸、目酸、钨酸
蛋白质
浓硝酸
蛋白盐沉淀
蛋白质已经失去活性
应用：在临床检验中，除去血液中的干扰蛋白质
（三）重金属盐沉淀
重金属盐：Cu2+ 、Hg2+、Ag+、Pb2+
蛋白质 铜离子
蛋白盐沉淀
蛋白质已经失去活性
应用：重金属盐中毒的解毒
1、硝酸与蛋白质反应
硝酸+蛋白质
蛋白质变黄
这是蛋白质的特征反应之一。 常用来鉴别部分蛋白质。
2、双缩脲反应
尿素 + 尿素
双缩脲
双缩脲+Cu2+ 碱性 紫红色配合物
3、茚三酮反应
弱酸
蛋白质+茚三酮
蓝紫色缩合物
二、蛋白质的分类
（一）按分子形状分类 球状蛋白质 纤维状蛋白质
（二）按组成分类 1.单纯蛋白质（氨基酸） 2.结合蛋白质（氨基酸和辅基）
5 蛋白质的紫外吸收
• 大部分蛋白质均含有带芳 香环的苯丙氨酸、酪氨酸 和色氨酸。
• 这三种氨基酸的在280nm 附近有最大吸收。因此， 大多数蛋白质在280nm 附 近显示强的吸收。
• 利用这个性质，可以对蛋 白质进行定性鉴定。
6、蛋白质的颜色反应 通过化学变化改变了化学物质的颜色， 叫做颜色反应。
蛋白质的沉淀
方法有以下四种：
• 盐析法
有机物溶剂沉淀法 • 酸类沉淀法 • 重金属沉淀法
1、盐析法
用高浓度中性盐： （NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl
蛋白质 硫酸铵
蛋白质沉淀
蛋白质没有变性，水解后沉淀会消失，蛋
白质又恢复活性。用于蛋白质分离制备。
2、有机溶剂沉淀法
用有机溶剂 ：丙酮、乙醇 破坏蛋白质水膜
请完成课本上习题
变性蛋白质通常都是固体状态物质，不
溶于水和其它溶剂，也不可能恢复原有蛋
白质所具有的性质。所以，蛋白质的变性
通常都伴随着不可逆沉淀。
表现在：
结晶能力消失
溶解度降低
生物活性丧失
粘度增加
易受蛋白酶水解
• 应用举例 ➢临床医学上，变性因素常被应用来消 毒及灭菌。 ➢豆腐的制作 ➢急救 ：中毒后灌豆浆、牛奶等 ➢煮熟食物方便消化 ➢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。
4、蛋白质的变性 蛋白质的变性：在某些物理或化学 因素作用下，蛋白质特定的空间结构 被破坏，引起其理化性质改变并导致 其生物活性丧失的现象。
• 造成变性的因素 热、紫外光、乙醇等有机溶剂、激烈 的搅拌、强酸、强碱、重金属离子及 生物碱试剂等 。
• 变性不改变蛋白质的一级结构。
•蛋白质变性后的性质改变：
第三节 蛋白质的理化性质 和分类
一、蛋白质的理化性质
• 蛋白质呈两性 • 蛋白质的胶体性质 • 蛋白质的沉淀作用 • 蛋白质的变性 • 蛋白质的紫外吸收 • 蛋白质的颜色反应
1、蛋白质呈两性（酸性和碱性）
蛋白质分子中 含有呈碱性的氨基，能发生碱式解离； 又含有呈酸性的羧基，能发生酸式解离。
——故蛋白质能发生两性解离