蛋白质化学5,6.ppt

四、蛋白质的胶体性质 蛋白质属于生物大分子之一，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。 蛋白质胶体稳定的因素 颗粒表面电荷 水化膜 五、蛋白质的沉淀反应 蛋白质沉淀(precipitation)：蛋白质分子从溶液中析出的现象。 凡能破坏蛋白质分子表面电荷及水化膜等稳定因素的方法都可使蛋白质分子聚集成颗粒并沉淀。 + + + + + + + 带正电荷的蛋白质 － － － － － － － － 带负电荷的蛋白质 水化膜 + + + + + + + + 带正电荷的蛋白质 － － － － － － － － 带负电荷的蛋白质 酸 碱 酸 碱 酸 碱 脱水作用 脱水作用 脱水作用 溶液中蛋白质的聚沉 不稳定的蛋白质颗粒 在等电点的蛋白质 方法 所用物质 原理 应用 盐析 中性盐，如(NH4)2SO4 破坏水化膜，中和其电荷，且蛋白质不会变性 分离提纯蛋白质 重金属离子沉淀 Hg2+,Pb2+,Cu2+,Ag+等 pHpI时，中和其负电荷 临床上抢救重金属中毒；低温制备未变性蛋白质 生物碱试剂及某些酸类沉淀 苦味酸,钨酸,鞣酸,三氯醋酸等 pHpI时，中和其正电荷 除去样品中的杂蛋白 有机溶剂沉淀 乙醇，甲醇，丙酮等 破坏水化膜 酒精消毒灭菌；低温分离制备血浆蛋白 六、蛋白质的颜色反应 茚三酮反应 蛋白质分子内含有游离的氨基，可与水合茚三酮反应呈色。 双缩脲反应 双缩脲由两分子尿素脱氨缩合生成，在碱性溶液中与Cu2+作用呈紫红色，称为双缩脲反应，蛋白质分子中的肽键也能发生此反应，可用来检测蛋白质水解程度。 酚试剂反应 酚试剂含有磷钼酸-磷钨酸，与蛋白质的呈色反应比较复杂。 ①在碱性条件下，蛋白质与Cu2+作用生成螯合物。 ②该螯合物在碱性条件下将磷钼酸-磷钨酸试剂还原，呈深蓝色(磷钼蓝和磷钨蓝混合物)。 酚试剂反应的灵敏度比双缩脲反应高100倍，常用于蛋白质的定量分析。 蛋白质分离和纯化 The separation and purification of Protein 第 六 节 一、蛋白质的提取 ①选择合适的材料（高含量） ②组织细胞的粉碎——根据植物，动物以及不同的材料选择 ③提取：最大限度的提取蛋白质又最小限度的防止污染和其他物质对蛋白质结构的影响 二、蛋白质的分离和纯化 1.根据溶解度不同的分离纯化方法 等电点沉淀 盐析沉淀 低温有机溶剂沉淀法 温度对蛋白质溶解度的影响： 0-40℃ 球状蛋白质溶解度增加 40-50 ℃ 不稳定开始变性 2.根据分子大小不同的分离纯化方法 透析和超滤 分子排阻层析（凝胶过滤） 利用蛋白质分子量的差异，通过具有分子筛性质的 凝胶而分离 大分子物质由于直径较大，不易进入凝胶颗粒的微孔，而只能分布在颗粒之间，其流程短，遇到的阻力小，所以在洗脱时向下移动的速度较快，先流出层析柱 。 分子筛效应 3.根据电离性质不同的分离纯化方法 电泳法 在直流电场中，带电粒子向带符号相反的电极移动 的现象称为电泳(electrophoresis) 在电场中，推动带电粒子运动的力(F)等于粒子所带净电荷量(Q)与电场强度(E)的乘积，即： F＝QE * * 蛋白质化学 第 四 章 复 习 蛋白质的结构层次： 基本结构：一级结构 高级结构（空间结构）： 二级结构 三级结构 四级结构 维持蛋白质天然构象的化学键 三、蛋白质和多肽合成的基本原理 （一）化学合成法的基本原理 在蛋白质和多肽一级结构阐明以后，如何用化学方法来合成 具有生物活性的多肽和蛋白质成为一项非常重要的研究方向。 1958-1965 中国人工合成牛胰岛素，成为第一个合成蛋白质的国家 虽错失了诺贝尔奖 但意义重大 （一）化学合成法的基本原理 1.氨基酸的基团保护 封闭保护基团，避免在接肽缩合反应中不该参与反应的基团发生反应，如-SH，-OH，-NH2和-COOH。 保护基的条件：在接肽缩合时起保护作用，接肽 后易除去而不引起肽键的断裂。 氨基保护：卞氧羰酰氯（Cbz-Cl）与氨基反应后，用H2/Pd或钠-液氨法除去 羧基保护：无水乙醇酯化，碱水解除去 （一）化学合成法的基本原理 2.氨基酸的液相合成—三步法 固 相 合 成 （二）采用生物技术合成蛋白质 1.基因工程（DNA重组） 2.细胞工程 3.酶工程： 人胰岛素的酶促半合成： 将猪胰岛素通过酶的特异性催化作用转化为人胰岛素。 蛋白质结构与功能 The Structure and Function of Protein 第 四 节 1.一级结构不同生物学功能各异 一、蛋白质一级结构与功能的关系 2.一级结构“关键”部分相同，功能相同 促肾上腺皮质激素（ACTH）的活性必需来自于1-2