第一章绪论蛋白质的结构和功能课件.ppt

1、 延安大学医学院延安大学医学院 生物化学教研室生物化学教研室 生物化学w生命的化学，应用化学的理论、技术及生命的化学，应用化学的理论、技术及物理学、免疫学等原理和方法研究生物物理学、免疫学等原理和方法研究生物体（植物、动物、微生物、人体等）的体（植物、动物、微生物、人体等）的化学组成和生命过程中化学变化规律的化学组成和生命过程中化学变化规律的一门基础生命科学。一门基础生命科学。w分子生物学分子生物学 是从生物化学、生物物理学、是从生物化学、生物物理学、遗传学、微生物学等多种学科经过相互杂遗传学、微生物学等多种学科经过相互杂交、相互渗透而形成的，主要研究核酸和交、相互渗透而形成的，主要研究核酸和

2、蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信蛋白质等生物大分子的结构及其在遗传信息传递和细胞信息转导过程中的作用。息传递和细胞信息转导过程中的作用。生物化学发展史：生物化学发展史：w叙述生物化学阶段叙述生物化学阶段（2020世纪世纪2020年代以前）年代以前）以分析和研究组成生物体的成分及生物以分析和研究组成生物体的成分及生物体的分泌物和排泄物为主。体的分泌物和排泄物为主。w动态生物化学阶段动态生物化学阶段（2020世纪世纪2020年代至年代至5050年代）年代）主要研究体内各种物质的合成和分解途主要研究体内各种物质的合成和分解途径及动态平衡。径及动态平衡。w机能生物化学阶段机能生物化学阶段（近（近5

3、050多年）多年）探讨生物大分子的结构和机能的关系。探讨生物大分子的结构和机能的关系。第第 一一 篇篇 生物大分子的结构与功能生物大分子的结构与功能 构件分子构件分子 生物大分子生物大分子 细胞器细胞器 细胞细胞 组织器官组织器官 生物体生物体 蛋白质的结构与功能蛋白质的结构与功能第第 一一 章章Structure and Function of Protein一、什么是蛋白质一、什么是蛋白质?蛋白质蛋白质(protein)(protein)是由许多氨基酸是由许多氨基酸(amino acids)(amino acids)通过肽键通过肽键(peptide bond)(peptide bond)相

4、相连形成的高分子含氮化合物。连形成的高分子含氮化合物。二、蛋白质的生物学重要性二、蛋白质的生物学重要性1.1.蛋白质是生物体重要组成成分蛋白质是生物体重要组成成分分布广：分布广：所有器官、组织都含有蛋白所有器官、组织都含有蛋白质；细胞的各个部分都含有蛋白质。质；细胞的各个部分都含有蛋白质。含量高：含量高：是细胞内最丰富的有机分子，是细胞内最丰富的有机分子，占人体干重的占人体干重的4545，某些组织含量更高，某些组织含量更高，例如脾、肺及横纹肌等高达例如脾、肺及横纹肌等高达8080。1 1）作为生物催化剂（酶）作为生物催化剂（酶）2 2）代谢调节作用）代谢调节作用3 3）免疫保护作用）免疫保护作

5、用4 4）物质的转运和存储）物质的转运和存储5 5）运动与支持作用）运动与支持作用6 6）参与细胞间信息传递）参与细胞间信息传递2.2.蛋白质重要的生物学功能蛋白质重要的生物学功能3.3.氧化供能氧化供能蛋蛋 白白 质质 的的 分分 子子 组组 成成The Molecular Component of Protein第第 一一 节节 组成蛋白质的元素组成蛋白质的元素 主要有主要有C C、H H、O O、N N和和S S。有些蛋白质含有少量有些蛋白质含有少量磷磷或金属元素或金属元素铁、铜、锌、锰、钴、钼铁、铜、锌、锰、钴、钼，个别蛋白质，个别蛋白质还含有还含有碘碘 。各种蛋白质的含氮量很接近，平

6、均为各种蛋白质的含氮量很接近，平均为1616 由于体内的含氮物质以蛋白质为主，因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：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克样品中蛋白质的含量(g%)=每克样品含氮克数每克样品含氮克数 6.251001/16%蛋白质元素组成的特点蛋白质元素组成的特点一、氨基酸一、氨基酸 组成蛋白质的基本单位组成蛋白质的基本单位存在自然界中的氨基酸有存在自然界中的氨基酸有300300余种，余种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅有但组成人体蛋白质的氨基酸仅

7、有2020种，种，且均属且均属 L-L-氨基酸氨基酸（甘氨酸除外）。（甘氨酸除外）。H甘氨酸甘氨酸CH3丙氨酸丙氨酸L-L-氨基酸的通式氨基酸的通式RC+NH3COO-H极性中性氨基酸极性中性氨基酸非极性疏水性氨基酸非极性疏水性氨基酸酸性氨基酸酸性氨基酸碱性氨基酸碱性氨基酸（一）氨基酸的分类（一）氨基酸的分类甘氨酸甘氨酸 glycine Gly G 5.97丙氨酸丙氨酸 alanine Ala A 6.00缬氨酸缬氨酸 valine Val V 5.96亮氨酸亮氨酸 leucine Leu L 5.98 异亮氨酸异亮氨酸 isoleucine Ile I 6.02 苯丙氨酸苯丙氨酸 pheny

8、lalanine Phe F 5.48脯氨酸脯氨酸 proline Pro P 6.301.非极性疏水性氨基酸非极性疏水性氨基酸目目 录录色氨酸色氨酸 tryptophan Try W 5.89丝氨酸丝氨酸 serine Ser S 5.68酪氨酸酪氨酸 tyrosine Tyr Y 5.66 半胱氨酸半胱氨酸 cysteine Cys C 5.07 蛋氨酸蛋氨酸 methionine Met M 5.74天冬酰胺天冬酰胺 asparagine Asn N 5.41 谷氨酰胺谷氨酰胺 glutamine Gln Q 5.65 苏氨酸苏氨酸 threonine Thr T 5.602.2.极性中

9、性氨基酸极性中性氨基酸目目 录录天冬氨酸天冬氨酸 aspartic acid Asp D 2.97谷氨酸谷氨酸 glutamic acid Glu E 3.22赖氨酸赖氨酸 lysine Lys K 9.74精氨酸精氨酸 arginine Arg R 10.76组氨酸组氨酸 histidine His H 7.593.3.酸性氨基酸酸性氨基酸4.4.碱性氨基酸碱性氨基酸目目 录录几种特殊氨基酸几种特殊氨基酸 脯氨酸脯氨酸（亚氨基酸）（亚氨基酸）CH2CHCOO-NH2+CH2CH2CH2CHCOO-NH2+CH2CH2 半胱氨酸半胱氨酸 +胱氨酸胱氨酸二硫键二硫键-HH（二）氨基酸的理化性质（

10、二）氨基酸的理化性质1.1.两性解离及等电点两性解离及等电点氨基酸是两性电解质，其解离程度氨基酸是两性电解质，其解离程度和带电性质取决于其所处溶液的酸碱度。和带电性质取决于其所处溶液的酸碱度。等电点等电点(isoelectric point,pI)(isoelectric point,pI)在某一在某一pHpH的溶液中，氨基酸解离的溶液中，氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成阳离子和阴离子的趋势及程度相等，成为兼性离子，呈电中性。此时溶液成为兼性离子，呈电中性。此时溶液的的pHpH值值称为该氨基酸的称为该氨基酸的等电点等电点。pH=pI+OH-pHpI+H+OH-+H+pHpI氨基酸

11、兼性离子氨基酸兼性离子 阳离子阳离子阴离子阴离子CHNH3+COO-R CHNH3+COO-RCHNH2COO-R CHNH2COO-RCH COOHRNH3+CH COOHRNH3+2.2.紫外吸收紫外吸收 色氨酸、酪氨酸色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰分别的最大吸收峰分别280nm280nm和和275nm275nm 附近。附近。大多数蛋白质含大多数蛋白质含有这两种氨基酸残基，有这两种氨基酸残基，所以测定蛋白质溶液所以测定蛋白质溶液280nm280nm的光吸收值是的光吸收值是分析溶液中蛋白质含分析溶液中蛋白质含量的快速简便的方法。量的快速简便的方法。3.3.茚三酮反应茚三酮反应 氨基酸与茚三酮水合

12、物共热，可生氨基酸与茚三酮水合物共热，可生成成蓝紫色蓝紫色化合物，其最大吸收峰在化合物，其最大吸收峰在570nm570nm处。由于此吸收峰值与氨基酸的处。由于此吸收峰值与氨基酸的含量存在正比关系，因此可作为氨基酸含量存在正比关系，因此可作为氨基酸定量分析方法。定量分析方法。二、肽二、肽 肽键肽键(peptide bond)(peptide bond)是由一个氨基是由一个氨基酸的酸的-羧基与另一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的-氨氨基脱水缩合而形成的化学键。基脱水缩合而形成的化学键。（一）肽（一）肽(peptide)(peptide)NH2-CH-CHOOH甘甘氨氨酸酸NH2-CH-CHOOH甘甘

13、氨氨酸酸NH-CH-CHOHO OH甘甘氨氨酸酸+-HOH甘氨酰甘氨酸甘氨酰甘氨酸肽键NH2-CH-C-N-CH-COOHHHHONH2-CH-C-N-CH-COOHHHHO 肽肽是由氨基酸通过肽键缩合而形成的是由氨基酸通过肽键缩合而形成的化合物。化合物。两分子氨基酸缩合形成两分子氨基酸缩合形成二肽二肽，三分子，三分子氨基酸缩合则形成氨基酸缩合则形成三肽三肽 肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基肽链中的氨基酸分子因为脱水缩合而基团不全，被称为团不全，被称为氨基酸残基氨基酸残基(residue)(residue)。由十个以内氨基酸相连而成的肽称为由十个以内氨基酸相连而成的肽称为寡肽寡肽(oligo

14、peptide)(oligopeptide)，由更多的氨基，由更多的氨基酸相连形成的肽称酸相连形成的肽称多肽多肽(polypeptide)(polypeptide)。N N 末端：有末端：有自由氨基自由氨基的一端的一端C C 末端：有末端：有自由羧基自由羧基的一端的一端多肽链有两端多肽链有两端 多肽链多肽链(polypeptide chain)(polypeptide chain)是指许多是指许多氨基酸之间以肽键连接而成的一种结氨基酸之间以肽键连接而成的一种结构。构。N末端末端C末端末端牛核糖核酸酶牛核糖核酸酶（二）（二）几种生物活性肽几种生物活性肽 1.1.谷胱甘肽谷胱甘肽(glutathi

15、one,GSH)(glutathione,GSH)GSH过氧过氧化物酶化物酶H2O2 2GSH 2H2O GSSG GSH还原酶还原酶NADPH+H+NADP+体内许多激素属寡肽或多肽体内许多激素属寡肽或多肽 神经肽神经肽(neuropeptide)(neuropeptide)2.2.多肽类激素及神经肽多肽类激素及神经肽蛋蛋 白白 质质 的的 分分 子子 结结 构构The Molecular Structure of Protein 第第 二二 节节蛋白质的分子结构包括蛋白质的分子结构包括 一级结构一级结构(primary structure)(primary structure)二级结构二级

16、结构(secondary structure)(secondary structure)三级结构三级结构(tertiary structure)(tertiary structure)四级结构四级结构(quaternary structure)(quaternary structure)高高 级级 结结 构构定义定义 指多肽链中氨基酸的排列顺序。指多肽链中氨基酸的排列顺序。一、蛋白质的一级结构一、蛋白质的一级结构主要的化学键主要的化学键 肽键肽键，有些蛋白质还包括二硫键。，有些蛋白质还包括二硫键。一级结构是蛋白质空间构象和特异一级结构是蛋白质空间构象和特异生物学功能的基础。生物学功能的基础。目

17、目 录录二、蛋白质的二级结构二、蛋白质的二级结构 蛋白质分子中某一段肽链的局部蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构，即该段肽链主链骨架原子空间结构，即该段肽链主链骨架原子的相对空间位置，并不涉及氨基酸残的相对空间位置，并不涉及氨基酸残基侧链的构象基侧链的构象。定义定义 主要的化学键：主要的化学键：氢键氢键 （一）肽单元（一）肽单元参与肽键的参与肽键的6 6个原子个原子C C 1 1、C C、O O、N N、H H、C C 2 2位于同一位于同一平面，平面，C C 1 1和和C C 2 2在平面上所在平面上所处的位置为反式处的位置为反式(trans)(trans)构构型，此同一平面上的型，此同一

18、平面上的6 6个原个原子 构 成 了 所 谓 的子 构 成 了 所 谓 的 肽 单 元肽 单 元 (peptide unit)peptide unit)。蛋白质二级结构的主要形式蛋白质二级结构的主要形式 -螺旋螺旋(-helix)-helix)-折叠折叠(-pleated sheet)-pleated sheet)-转角转角(-turn)-turn)无规卷曲无规卷曲(random coil)(random coil)（二）（二）-螺旋螺旋目目 录录（三）（三）-折叠折叠（四）（四）-转角和无规卷曲转角和无规卷曲-转角转角无规卷曲是指没有规律性的那部分肽无规卷曲是指没有规律性的那部分肽链结构。链

19、结构。（五）模体（五）模体在许多蛋白质分子中，可发现二个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，在空间上或三个具有二级结构的肽段，在空间上相互接近，形成一个具有特殊功能的空相互接近，形成一个具有特殊功能的空间构象，被称为模体间构象，被称为模体(motif)(motif)。钙结合蛋白中结钙结合蛋白中结合钙离子的模体合钙离子的模体 锌指结构锌指结构 三、蛋白质的三级结构三、蛋白质的三级结构疏水键、离子键、氢键等。疏水键、离子键、氢键等。主要的化学键主要的化学键整条肽链中全部氨基酸残基的相对空整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置间位置,即肽链中所有原子在三维空间的即肽链中所有原子在

20、三维空间的排布位置。排布位置。（一）（一）定义定义 目目 录录肌红蛋白肌红蛋白(Mb)(Mb)N 端端 C端端纤连蛋白分子的结构域纤连蛋白分子的结构域 （二）结构域（二）结构域大分子蛋白质的三级结构常可分割成一大分子蛋白质的三级结构常可分割成一个或数个球状或纤维状的区域，折叠得较个或数个球状或纤维状的区域，折叠得较为紧密，各行使其功能，称为结构域为紧密，各行使其功能，称为结构域(domain)(domain)。（三）分子伴侣（三）分子伴侣通过提供一个保护环境而加速蛋白质折通过提供一个保护环境而加速蛋白质折叠成天然构象或形成四级结构。叠成天然构象或形成四级结构。可逆地与未折叠肽段的疏水部分结合随

21、后可逆地与未折叠肽段的疏水部分结合随后松开，如此重复进行可防止错误的聚集发松开，如此重复进行可防止错误的聚集发生，使肽链正确折叠。生，使肽链正确折叠。与错误聚集的肽段结合，使之解聚后，再与错误聚集的肽段结合，使之解聚后，再诱导其正确折叠。诱导其正确折叠。折叠中对二硫键的正确形成起重要。折叠中对二硫键的正确形成起重要。(chaperon)亚基之间的结合力主要是离子键，其次亚基之间的结合力主要是离子键，其次是氢键和疏水作用。是氢键和疏水作用。四、蛋白质的四级结构四、蛋白质的四级结构蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，称为基接触部位的布局和相互

22、作用，称为蛋白蛋白质的四级结构质的四级结构。有些蛋白质分子含有二条或多条多有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链，每一条多肽链都有完整的三级结肽链，每一条多肽链都有完整的三级结构，称为蛋白质的构，称为蛋白质的亚基亚基(subunit)(subunit)。血红蛋白的四级结构血红蛋白的四级结构 五、蛋白质的分类五、蛋白质的分类 根据折叠方式和复杂程度根据折叠方式和复杂程度 一级结构蛋白质一级结构蛋白质 二级结构蛋白质二级结构蛋白质 三级结构蛋白质三级结构蛋白质 四级结构蛋白质四级结构蛋白质 根据功能根据功能 活性蛋白质活性蛋白质 非活性蛋白质非活性蛋白质 根据组成成分根据组成成分 单纯蛋白质单纯蛋白质

23、结合蛋白质结合蛋白质=蛋白质部分蛋白质部分+非蛋白质非蛋白质 部分部分 根据外观形状根据外观形状 纤维状蛋白质纤维状蛋白质球状蛋白质球状蛋白质蛋白质结构与功能的关系蛋白质结构与功能的关系The Relation of Structure and Function of Protein第第 三三 节节（一）一级结构是空间构象的基础（一）一级结构是空间构象的基础 一、蛋白质一级结构与功能的关系一、蛋白质一级结构与功能的关系 牛核糖核酸酶牛核糖核酸酶的一级结构的一级结构二二硫硫键键 天然状态，天然状态，有催化活有催化活性性 尿素、尿素、-巯基乙醇巯基乙醇 去除尿素、去除尿素、-巯基乙醇巯基乙醇非折叠

24、状态，无活性非折叠状态，无活性（二）一级结构与功能的关系（二）一级结构与功能的关系例：镰刀形红细胞贫血例：镰刀形红细胞贫血N-val his leu thr pro glu glu C(146)HbS 肽链肽链HbA 肽肽 链链N-val his leu thr pro val glu C(146)这种由蛋白质分子发生变异所导致的这种由蛋白质分子发生变异所导致的疾病，称为疾病，称为“分子病分子病”。（一）肌红蛋白与血红蛋白的结构（一）肌红蛋白与血红蛋白的结构 二、蛋白质空间结构与功能的关系二、蛋白质空间结构与功能的关系 目目 录录HbHb与与MbMb一样能可逆地与一样能可逆地与O O2 2结合

25、，结合，Hb Hb与与O O2 2结合后称为氧合结合后称为氧合HbHb。氧合。氧合HbHb占总占总HbHb的的百分数（称百分饱和度）随百分数（称百分饱和度）随O O2 2浓度变化而浓度变化而改变。改变。（二）血红蛋白的构象变化与结合氧（二）血红蛋白的构象变化与结合氧 肌红蛋白肌红蛋白(Mb)(Mb)和血红蛋白和血红蛋白(Hb)(Hb)的氧解离曲线的氧解离曲线 O2血红素与氧血红素与氧结合后，铁原子结合后，铁原子半径变小，就能半径变小，就能进入卟啉环的小进入卟啉环的小孔中，继而引起孔中，继而引起肽链位置的变动。肽链位置的变动。变构效应变构效应(allosteric effect)(alloste

26、ric effect)在变构剂的作用下，变构蛋白质的在变构剂的作用下，变构蛋白质的空间构象发生改变，导致其功能发生改空间构象发生改变，导致其功能发生改变的现象称为变构效应。变的现象称为变构效应。有些蛋白质错误折叠后相互聚集，常有些蛋白质错误折叠后相互聚集，常形成抗蛋白水解酶的淀粉样纤维沉淀，形成抗蛋白水解酶的淀粉样纤维沉淀，产生毒性而致病，表现为蛋白质淀粉样产生毒性而致病，表现为蛋白质淀粉样纤维沉淀的病理改变。纤维沉淀的病理改变。疯牛病中的蛋白质构象改变疯牛病中的蛋白质构象改变疯牛病是由朊病毒蛋白疯牛病是由朊病毒蛋白(prion protein,(prion protein,PrP)PrP)引

27、起的一组人和动物神经退行性病变。引起的一组人和动物神经退行性病变。正常的正常的PrPPrP富含富含-螺旋，称为螺旋，称为PrPPrPc c。PrPPrPc c在某种未知蛋白质的作用下可转变在某种未知蛋白质的作用下可转变成全为成全为-折叠的折叠的PrPPrPscsc，从而致病。，从而致病。PrPc-螺旋螺旋PrPsc-折叠折叠正常正常疯牛病疯牛病第四节第四节蛋白质的理化性质与分离纯化蛋白质的理化性质与分离纯化The Physical and Chemical Characters and Separation and Purification of Protein（一）蛋白质的两性解离（一）蛋白

28、质的两性解离 一、理化性质一、理化性质 蛋白质分子除两端的氨基和羧基可解离外，蛋白质分子除两端的氨基和羧基可解离外，氨基酸残基侧链中某些基团，在一定的溶液氨基酸残基侧链中某些基团，在一定的溶液pHpH条条件下都可解离成带负电荷或正电荷的基团。件下都可解离成带负电荷或正电荷的基团。蛋白质的等电点蛋白质的等电点(isoelectric point,(isoelectric point,pI)pI)当蛋白质处于某一当蛋白质处于某一pHpH时，解离成正、负离子时，解离成正、负离子的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此的趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液的时溶液的pHpH称为蛋白质的等电

29、点。称为蛋白质的等电点。（二）蛋白质的胶体性质（二）蛋白质的胶体性质 蛋白质属于生物大分子之一，分子量蛋白质属于生物大分子之一，分子量可自可自1 1万至万至100100万之巨，其分子的直径可万之巨，其分子的直径可达达1 1100nm100nm，为胶粒范围之内。，为胶粒范围之内。蛋白质胶体稳定的因素蛋白质胶体稳定的因素颗粒表面电荷颗粒表面电荷水化膜水化膜+带正电荷的蛋白质带正电荷的蛋白质带负电荷的蛋白质带负电荷的蛋白质在等电点的蛋白质在等电点的蛋白质水化膜水化膜+带正电荷的蛋白质带正电荷的蛋白质带负电荷的蛋白质带负电荷的蛋白质不稳定的蛋白质颗粒不稳定的蛋白质颗粒酸酸碱碱酸酸碱碱酸酸碱碱脱水作用脱

30、水作用脱水作用脱水作用脱水作用脱水作用溶液中蛋白质的聚沉溶液中蛋白质的聚沉（三）蛋白质的变性、沉淀和凝固（三）蛋白质的变性、沉淀和凝固 蛋白质的变性蛋白质的变性(denaturation)(denaturation)在某些物理或化学因素作用下，其特在某些物理或化学因素作用下，其特定的空间构象被破坏，即有序的空间结构定的空间构象被破坏，即有序的空间结构变成无序的空间结构，从而导致其理化性变成无序的空间结构，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。质改变和生物活性的丧失。造成变性的因素造成变性的因素 如加热如加热,乙醇等有机溶剂乙醇等有机溶剂,强酸、强强酸、强碱、重金属离子及生物碱试剂等碱、重金属

31、离子及生物碱试剂等。变性的本质变性的本质破坏非共价键和二硫键，不改破坏非共价键和二硫键，不改 变蛋白质的一级结构。变蛋白质的一级结构。应用举例应用举例 临床医学上临床医学上,变性常被应用来消毒及灭菌。变性常被应用来消毒及灭菌。此外此外,防止蛋白质变性也是有效保存蛋白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。质制剂（如疫苗等）的必要条件。若蛋白质变性程度较轻，去除变性因若蛋白质变性程度较轻，去除变性因素后，蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有素后，蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的 构 象 和 功 能，称 为的 构 象 和 功 能，称 为 复 性复 性(renaturation)(re

32、naturation)。天然状态，天然状态，有催化活有催化活性性 尿素、尿素、-巯基乙醇巯基乙醇 去除尿素、去除尿素、-巯基乙醇巯基乙醇非折叠状态，无活性非折叠状态，无活性蛋白质沉淀蛋白质沉淀在一定条件下，蛋白疏水侧链暴露在外，在一定条件下，蛋白疏水侧链暴露在外，肽链融会相互缠绕继而聚集，因而从溶液中肽链融会相互缠绕继而聚集，因而从溶液中析出。析出。变性的蛋白质易于沉淀，有时蛋白质发变性的蛋白质易于沉淀，有时蛋白质发生沉淀，但并不变性。生沉淀，但并不变性。蛋白质的凝固作用蛋白质的凝固作用蛋白质变性后的絮状物加热可变成比较坚蛋白质变性后的絮状物加热可变成比较坚固的凝块，此凝块不再溶于强酸和强碱中

33、。固的凝块，此凝块不再溶于强酸和强碱中。（四）蛋白质的紫外吸收（四）蛋白质的紫外吸收蛋白质分子中含有共轭双键的苯丙氨蛋白质分子中含有共轭双键的苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸，在酸、酪氨酸和色氨酸，在280nm280nm波长处有波长处有特征性吸收峰。蛋白质的特征性吸收峰。蛋白质的ODOD280280与其浓度呈与其浓度呈正比关系，可作蛋白质定量测定。正比关系，可作蛋白质定量测定。（五）蛋白质的呈色反应（五）蛋白质的呈色反应茚三酮反应茚三酮反应(ninhydrin reaction)(ninhydrin reaction)蛋白质经水解后产生的氨基酸可发生蛋白质经水解后产生的氨基酸可发生茚三酮反应。茚三酮反

34、应。双缩脲反应双缩脲反应(biuret reaction)(biuret reaction)蛋白质和多肽中肽键在稀碱溶液中与蛋白质和多肽中肽键在稀碱溶液中与硫酸铜共热，呈现紫红色，用来检测蛋白硫酸铜共热，呈现紫红色，用来检测蛋白质水解程度。质水解程度。二、蛋白质的分离和纯化二、蛋白质的分离和纯化（一）透析及超滤法（一）透析及超滤法 透析透析(dialysis)(dialysis)利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合利用透析袋把大分子蛋白质与小分子化合物分开的方法。物分开的方法。超滤法超滤法 应用正压或离心力使蛋白质溶液透过有一应用正压或离心力使蛋白质溶液透过有一定截留分子量的超滤膜，达到浓缩蛋

35、白质定截留分子量的超滤膜，达到浓缩蛋白质溶液的目的。溶液的目的。（二）丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀（二）丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀 丙酮丙酮(或乙醇）沉淀或乙醇）沉淀时，必须在时，必须在0 044低低温下进行，丙酮用量一般温下进行，丙酮用量一般1010倍于蛋白质倍于蛋白质溶液体积。蛋白质被丙酮沉淀后，应立溶液体积。蛋白质被丙酮沉淀后，应立即分离。即分离。盐析法盐析法(salt precipitation)(salt precipitation)，是将硫，是将硫酸铵、硫酸钠或氯化钠等中性盐加入蛋酸铵、硫酸钠或氯化钠等中性盐加入蛋白质溶液，使蛋白质表面电荷被中和及白质溶液，使蛋白质表面电荷被中和及水化膜

36、被破坏，导致蛋白质沉淀。水化膜被破坏，导致蛋白质沉淀。免疫沉淀法：免疫沉淀法：将某一纯化蛋白质免疫动物可获得抗将某一纯化蛋白质免疫动物可获得抗该蛋白的特异抗体。利用特异抗体识别该蛋白的特异抗体。利用特异抗体识别相应的抗原蛋白，并形成抗原抗体复合相应的抗原蛋白，并形成抗原抗体复合物的性质，可从蛋白质混合溶液中分离物的性质，可从蛋白质混合溶液中分离获得抗原蛋白。获得抗原蛋白。（三）电泳（三）电泳（elctrophoresiselctrophoresis）蛋白质在高于或低于其蛋白质在高于或低于其pIpI的溶液中为的溶液中为带电的颗粒，在电场中能向正极或负极移带电的颗粒，在电场中能向正极或负极移动。这

37、种通过蛋白质在电场中泳动而达到动。这种通过蛋白质在电场中泳动而达到分离各种蛋白质的技术分离各种蛋白质的技术,称为电泳。称为电泳。根据支撑物的不同，可分为薄膜电泳、根据支撑物的不同，可分为薄膜电泳、凝胶电泳等。凝胶电泳等。几种重要的蛋白质电泳几种重要的蛋白质电泳 SDS-SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳，常用于蛋，常用于蛋白质分子量的测定。白质分子量的测定。等电聚焦电泳等电聚焦电泳，通过蛋白质等电点的，通过蛋白质等电点的差异而分离蛋白质的电泳方法。差异而分离蛋白质的电泳方法。双向凝胶电泳双向凝胶电泳是蛋白质组学研究的重是蛋白质组学研究的重要技术。要技术。（四）层析（四）层析（chro

38、matographychromatography）待分离蛋白质溶液（流动相）经过一个待分离蛋白质溶液（流动相）经过一个固态物质（固定相）时，根据溶液中待分固态物质（固定相）时，根据溶液中待分离的蛋白质颗粒大小、电荷多少及亲和力离的蛋白质颗粒大小、电荷多少及亲和力等，使待分离的蛋白质组分在两相中反复等，使待分离的蛋白质组分在两相中反复分配，并以不同速度流经固定相而达到分分配，并以不同速度流经固定相而达到分离蛋白质的目的离蛋白质的目的 。蛋白质分离常用的层析方法蛋白质分离常用的层析方法 离子交换层析：离子交换层析：利用各蛋白质的电荷利用各蛋白质的电荷量及性质不同进行分离。量及性质不同进行分离。凝胶

39、过滤凝胶过滤(gel filtration)(gel filtration)又称分子又称分子筛层析，筛层析，利用各蛋白质分子大小不同分利用各蛋白质分子大小不同分离。离。目目 录录目目 录录（五）超速离心（五）超速离心 超速离心法超速离心法(ultracentrifugation)(ultracentrifugation)既可以用来分离纯化蛋白质也可以用既可以用来分离纯化蛋白质也可以用作测定蛋白质的分子量。作测定蛋白质的分子量。蛋白质在离心场中的行为用蛋白质在离心场中的行为用沉降系沉降系数数(sedimentation coefficient,S)(sedimentation coefficient,S)表示表示,沉降系数与蛋白质的密度和形沉降系数与蛋白质的密度和形状相关状相关 。因为沉降系数因为沉降系数S S大体上和分子量成正大体上和分子量成正比关系，可应用超速离心法测定蛋白质比关系，可应用超速离心法测定蛋白质分子量，但对分子形状的高度不对称的分子量，但对分子形状的高度不对称的大多数纤维状蛋白质不适用。大多数纤维状蛋白质不适用。