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一蛋白质化学市公开课获奖课件省名师优质课赛课一等奖课件.ppt

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*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。,第一章 蛋 白 质,1/104,蛋白质生物学意义,蛋白质元素组成,蛋白质氨基酸组成,肽,蛋白质结构,蛋白质分子结构与功效关系,蛋白质性质,蛋白质分类,2/104,蛋白质,是由许多不一样-氨基酸按一定序列经过酰胺键(肽键)缩合而成,含有较稳定构象并含有一定生物功效大分子。,Protein,:最原初,第一主要,3/104,一、蛋白质生物学意义,生物体组成成份,酶,运输,运动,抗体,干扰素,遗传信息控制,细胞膜通透性,高等动物记忆、识别机构,4/104,二、蛋白质元素组成,C,(5055%)、,H,(68%)、,O,(2023%)、,N,(1518%)、,S,(04%)、,N,含量平均为16%,凯氏(Kjadehl)定氮法,理论基础,蛋白质含量=蛋白氮,6.25(100/16),5/104,氨基酸,(amino acids)是蛋白质基本组成单位。从细菌到人类,全部蛋白质都由20种,标准氨基酸,组成。,三、蛋白质氨基酸组成,6/104,(一)蛋白质水解,完全水解:各种aa混合物,部分水解:肽段和aa,蛋白质可被,酸、碱、蛋白酶催化水解,酸水解:6M HCl,4M H,2,SO,4,(105)回流煮沸20h左右完全水解,优点:不引发消旋作用,Laa,缺点:色氨酸完全破坏;羟基氨基酸(丝氨酸、苏氨酸)部分水解;Asn、Gln酰胺基被水解下来,7/104,碱水解:5M NaOH共煮1020h完全水解,产生消旋;精氨酸脱氨生成鸟氨酸和尿素;色氨酸稳定,酶水解部分水解,不产生消旋也不破坏aa,8/104,(一)氨基酸,结构通式,:19种氨基酸含有一级氨基(-NH,3,+,)和羧基(-COOH)结合到碳原子(C,),同时结合到(C,)上是H原子和各种侧链(R);,Pro,含有二级氨基(-亚氨基酸),9/104,COO,-,R group,Amino group,Carboxylic group,L,-Form Amino Acid Structure,a,H=Glycine,CH,3,=Alanine,H N,3,+,H,-碳:有机物中主链与官能团连接最近一个碳位,10/104,Mirror Images of Amino Acid,a,a,Mirror,image,Same chemical properties,Stereo isomers,11/104,不带电形式,H,2,N,C,H,COOH,R,+,H,3,N,C,H,COO,-,R,两性离子形式,C,如是不对称C(除Gly),则:,含有两种立体异构体 D-型和L-型,2.含有旋光性 左旋(-)或右旋(+),不对称碳原子(手性碳):,四个不一样原子或原子基团共价连接并因而失去对称性四面体碳,12/104,Leu,L,-C-C-CONH,2,-C-CONH,2,-C-COOH,-C-C-COOH,-H,-CH,3,-C-OH,-C-SH,-C-C-S-C,P,Pro,-C-C C,N N,+,-C-C-C-C-NH,3,+,-C-,-C-OH,-C-,N,Aliphatic,Amide,Acidic,Imino,Circular,Basic,Sulfur,Hydroxy,Aromatic,-C-C-C-N-C-N,N,+,=,C,-C-C-C,C,-C-C-C,C C,-C,C,C C,HN C-COOH,a,-C-C,OH,Gln,Q,Asn,N,Asp,D,Glu,E,Phe,F,Arg,R,Lys,K,His,H,Gly,G,A,A,Ala,V,Val,I,Ile,Y,Tyr,Ser,S,Thr,T,Met,M,Cys,C,(三)氨基酸分类,Trp,W,Classified by Chemical Struture,13/104,POLAR,NON-,POLAR,Tyr,His,Gly,Acidic,Neutral,Basic,Asp,Glu,Gln,Cys,Asn,Ser,Thr,Lys,Arg,Ala,Val,Ile,Leu,Met,Phe,Trp,Pro,Classification of Amino Acids by,Polarity,Polar or non-polar,it is the bases of the amino acid properties.,14/104,不常见蛋白质aa,1,2,3,4,5,6,1,2,3,5,4,5-羟脯氨酸,5-羟赖氨酸,15/104,必需氨基酸:人体不能合成,不过人体必需,成人:,Phe,、,Met、,Lys,、Thr,、,Trp、,Leu、Ile、Val,记忆口诀:,笨蛋来宿舍,晾一晾鞋,婴儿期:Arg和His半必需aa,16/104,(四)氨基酸主要理化性质,普通物理性质,无色晶体,熔点极高(200以上,离子晶格-静电引力),不一样味道;水中溶解度差异较大(极性和非极性),不溶于有机溶剂。,两性解离和等电点,氨基酸在水溶液中或在晶体状态时都以离子形式存在,在同一个氨基酸分子上带有能放出质子NH,3,+,正离子和能接收质子COO,-,负离子,为两性电解质。,17/104,调整氨基酸溶液pH,使氨基酸分子上NH,3,+,基和COO,-,基解离程度完全相等时,即所带净电荷为零,此时氨基酸所处溶液pH值称为该氨基酸,等电点,(pI)。,pI时,aa溶解度最小,轻易沉淀,H,3,NCHCOOH,R,+,在酸性溶液中氨基酸,(pHpI),H,3,NCHCOO,-,R,+,在晶体状态或水溶液中氨基酸(pH=pI),H,2,NCHCOO,-,R,在碱性溶液中氨基酸,(pHpI),(当氨基酸相互连接成蛋白质时,只有其侧链基团和末端-氨基、-羧基是能够离子化。),18/104,丙氨酸电离平衡,等电点时:,Ala,+,=Ala,-,19/104,丙氨酸等电点,p I,=(2.34+9.69)/2 =6.02,-lgH,+,2,=-lgK,1,-lgK,2,20/104,侧链上有解离基团aapI怎样计算?Glu、Lys,K,1,K,2,K,3,2.19,4.25,9.67,Glu,Glu,+,Glu,-,Glu,2-,碱性氨基酸 p I=1/2(p K,2,+p K,R,),酸性氨基酸 p I=1/2(p K,1,+p K,R,),21/104,氨基酸等电点确定:,1)酸碱滴定(,滴定曲线,),2)依据pK值(该基团在此pH二分之一解离)计算:,等电点等于两性离子两侧pK值算术平均数。,pI=,pK,1,+pK,2,2,or(pI=),pK,2,+pK,3,2,22/104,12,9,6,3,0,OH,p,K,1,p,K,2,pH,pI,H,-,C,-,R,COO,-,NH,2,H,+,Isoelectric point=,p,K,1,+p,K,2,2,Amino Acids Isoelectric point,Juang RH()BCbasics,A,o,=A,-,A,+,=A,o,23/104,在等电点,以上,任一pH,aa带,净负,电荷,所以在电场中向,正极,移动。在,低于,等电点任一pH,aa带有,净正,电荷,在电场中向,负极,移动。在一定范围内,aa溶液pH离等电点,愈远,,aa所带,静电荷愈大,。,24/104,aa化学性质,R,R,H,2,N,-CH-,COOH,H,3,N,+,-CH-COO,-,(1),-氨基参加反应,a.与亚硝酸反应,在标准条件下测定生成N,2,体积,即可计算出aa量。Van Slyke法测定氨基氮基础。可用于aa定量和Pr水解程度测定。,N,2,二分之一来自aa,二分之一起源于HNO,2,。,25/104,b.烃基化反应,与2,4-二硝基氟苯(DNFB)反应,该反应首先被英国Sanger用来判定多肽、蛋白质N末端aa,H,2,26/104,与异硫氰酸苯酯(PITC),该反应首先被Edman用来判定多肽、蛋白质N末端aa。,重复测定多肽链N端氨基酸排列次序,设计出“多肽次序自动分析仪”。,苯氨基硫甲酰氨基酸,苯硫乙内酰尿氨基酸,27/104,c.形成西佛碱反应,西佛碱:,氮原子与碳原子用双键连接形成一类化合物,是以aa为底物一些酶促反应如转氨基反应中间物,28/104,d.脱氨基反应,e.荧光胺反应,29/104,(2),-羧基参加反应,a.成盐或成酯反应,b.脱羧基反应,30/104,c.叠氮反应,酰化氨基酸甲酯,Y=酰基,酰化氨基酸酰肼,酰化氨基酸叠氮,31/104,(3),-氨基和,-羧基共同,参加反应,a.与茚三酮反应,:,加热,还原型茚三酮,水合茚三酮,32/104,蓝紫色物质,33/104,Pro产生黄色物质,其它为蓝紫色。在570nm(蓝紫色)或440nm(黄色)定量测定(几g)。,黄 色,34/104,b.成肽反应,一个aaNH,2,与另一个aa羧基能够缩合成肽,二酮吡嗪,(甘氨酸酐),Gly,O,35/104,c.与甲醛反应,:氨基酸甲醛滴定法,RCHCOO,-,NH,3,+,RCHCOO,-,NH,2,+,H,+,OH,-,中和滴定,HCHO,RCHCOO,-,NHCH,2,OH,HCHO,RCHCOO,-,N(CH,2,OH),2,氨基酸,能直接用酸、碱滴定来进行定量测定吗?,36/104,H,2,NCH,CH,2,S,SH,NO,2,HOOC,S,NO,2,COOH,COOH,+,S,S,NO,2,NO,2,HOOC,COOH,H,2,NCHCOOH +,CH,2,SH,pH8.0,硫代硝基苯甲酸,测定Cys含量(pH8.0,412nm,摩尔消光系数=13600),(4),侧链R基参加反应,5,5-双硫基双(2-硝基苯甲酸),Ellman,试剂,37/104,4、aa混合物分析分离,(1)分配层析法普通原理,惯用分离方法:分配柱层析、纸层析、薄层层析、离子交换层析、气液层析、高效液相层析,全部层析系统通常都由2相组成,一个为固定相或静相,一个为流动相或动相,混合物在层析系统中分离决定于该混合物组分在这两相中分配情况。,38/104,纸色谱,为分配色谱,色谱过程在固定相组成平面状层下进行。滤纸为载体,固定相为滤纸上水,流动相(展开剂)为用水饱和过有机溶剂。纸色谱属于,分配色谱,。,衡量物质向上移动物理量是比移值(,Rf,),(相对迁移率),=,X,Y,39/104,例,:,大黄中游离蒽醌纸色谱图,溶剂前沿,大黄素甲醚,芦荟大黄素,大黄素,大黄酸,点样点,X,Y,40/104,五、肽,一个氨基酸-羧基和另一个氨基酸-氨基脱水缩合而成化合物。,氨基酸之间脱水后形成键称,肽键,(酰胺键)。,(一)肽和肽键结构,41/104,NH,2,CO,OH,1,N,H,2,COOH,2,NH,2,C,N,COOH,O,H,2,1,Amino acids are connected head to tail,Dehydration,-H,2,O,Carbodiimide,42/104,蛋白质分子中aa连接基本方式是肽键,试验依据,蛋白质分子中游离,-氨基和-羧基极少,一些人工合成多肽能被水解蛋白质蛋白酶所水解,包含-CO-NH-基团化合物如双缩脲H,2,N-CO-NH-CO-NH,2,能与硫酸铜NaOH溶液产生双缩脲颜色反应。,人工合成多聚aaX射线衍射图案和红外吸收光谱与天然纤维状Pr十分相同,人工合成蛋白质结晶牛胰岛素,43/104,44/104,二肽,寡肽(oligo peptide),多肽(poly peptide),氨基酸残基(residue):主链、侧链,环状肽,氨基末端(amino terminal)或N末端,羧基末端(carboxyl terminal)或C末端,肽单位,45/104,46/104,肽链写法,:游离-氨基在左,游离-羧基在右,氨基酸之间用“-”表示肽键。,H,2,N-丝氨酸-亮氨酸-苯丙氨酸-COOH,Ser-Leu-Phe,(S-L-F),47/104,肽平面(酰胺平面),0.127nm,键长=0.132nm,0.148nm,48/104,肽键构型,稳定 不稳定,顺式异构体Cis:两个相同原子或基团在双键同一侧为顺式异构体,也用 cis-来表示。,反式异构体Trans:两个相同原子或基团分别在双键两侧为反式异构体,也用 trans-来表示。,49/104,(二)肽物理化学性质,在pH 0-14范围内,肽键酰胺氢不解离,肽酸碱性主要决定于肽键中游离末端,-NH,2,、游离末端-COOH以及侧链R基上可解离功效团。,肽中末端,-COOHpKa值要比游离aa中大一些,而末端-NH,2,比其小。R基pKa值在二者之间区分不大。,50/104,化学反应与aa一样,游离,-NH,2,、-COOH和R基也能够发生与aa中对应基团类似反应。NH,2,末端aa残基也能与茚三酮发生定量反应,生成成色物质。,短肽旋光度等于该肽中各个aa旋光度总和。,51/104,CO-,NH-CH-CO-,NH-CH,2,-COOH,CH,2,CH,2,CHNH,2,COOH,CH,2,SH,谷胱甘肽存在与动、植物及微生物中:,1.参加体内氧化还原反应,2.作为辅酶参加氧化还原反应,保护巯基酶或含Cys蛋白质中,SH还原性,3.预防氧化物积累,2G,SH,GS-SG,1.谷胱甘肽(GSH),(三)常见肽,52/104,(二)催产素和升压素,均为9肽,第3位和第9位氨基酸不一样。,催产素,使子宫和乳腺平滑肌收缩,含有催产和促使乳腺排乳作用。,升压素,促进血管平滑肌收缩,升高血压,降低排尿。,(三)促肾上腺皮质激素(ACTH),39肽,活性部位为第410位7肽片段:,Met-Glu-His-Phe-Arg-Trp-Gly。,53/104,(四)脑肽,脑啡肽含有强烈镇痛作用(强于吗啡),不上瘾。,Met-脑啡肽 Tyr-Gly-Gly-Phe-Met,Leu-脑啡肽 Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu,-内啡肽(31肽)含有较强吗啡样活性与镇痛作用。,(五)胆囊收缩素,(六)胰高血糖素,由胰岛-细胞分泌(-细胞分泌胰岛素),29肽。胰高血糖素调整 维持血糖浓度。,54/104,五、蛋白质结构,一级结构(primary),二级结构(secondary),三级结构(tertiary),四级结构(quaternary),(一)蛋白质一级结构(共价结构),一级结构,就是蛋白质分子中氨基酸残基,排列次序,,即氨基酸线性序列。一级结构中包含共价键(covalent bonds)主要指肽键(peptide bond)和二硫键(disulfide bond),蛋白质有四种结构层次:,55/104,HPhe-Val-Asn-Gln-His-Leu-Cys-Gly-Ser-His-Leu-Val-Glu-Ala-Leu-Tyr Leu-Val-Cys-Gly,Glu-Arg-Gly-Phe-Phe-Tyr-Thr-Pro-Lys-Ala,OH,B链,1,5,7,10,15,19,20,21,25,30,H,Gly-Ile-Val-Glu-Gln-Cys-Cys-Ala-Ser-Val-Cys-Ser-Leu-Tyr-Gln-Leu-Glu-Asn-Tyr-Cys-AsnOH,1,5,10,20,15,A链,7,11,6,21,S,S,S,S,牛胰岛素化学结构,SS,56/104,蛋白质结构测序策略:,(1)测定蛋白质分子中多肽链数目,(2)拆分蛋白质分子多肽链并分离提纯,寡聚Pr:变性剂,8M 尿素;6M 盐酸胍;高浓度盐,共价二硫桥:氧化剂,过甲酸,还原剂,巯基乙醇,(3)断开多肽链内二硫桥,(4)分析每一多肽链aa组成,57/104,(5)判定多肽链N-末端和C-末端,(6)裂解多肽链成较小片段,(7)测定各肽段aa序列,(8)重建完整多肽链一级结构,(9)确定半胱氨酸残基间形成S-S交联桥位置,58/104,一级结构确定标准,:将大化小,逐段分析,制成两套肽片段,找出重合位点,排出肽前后位置,最终确定蛋白质完整序列。,当前往往采取从待测蛋白质基因序列反推出蛋白质一级结构。,59/104,(二)蛋白质空间结构(构象、高级结构),Pr天然折叠结构决定于三个原因:,(1)与溶剂分子(普通H,2,O)相互作用,(2)溶剂pH和离子组成,(3)Praa序列,构象:Pr分子中全部原子在三维空间排列分布和肽链走向,构型:立体结构中取代原子或基团在空间取向,60/104,1.蛋白质二级结构,指蛋白质多肽链本身折叠和盘绕方式,(1)-螺旋(-helix),Pauling和Corey于1965年提出。,结构关键点:,1)螺旋每圈有3.6个氨基酸,螺旋间距离为0.54nm,每个残基沿轴上升0.15nm,旋转100。,2)每个肽键羰基氧与远在第五个氨基酸氨基上氢形成氢键(hydrogen bond),氢键走向平行于螺旋轴,全部肽键都能参加链内氢键形成。,C(NHCCO),3,N,O,H,H,R,3.6,13,(,n,s,),61/104,62/104,63/104,64/104,65/104,影响,-螺旋形成原因:,aa组成和序列,多聚aa,R基小,不带电荷多聚丙氨酸,在pH7水溶液能自发地卷曲成,-螺旋。不过多聚Lys在一样pH条件下却不能形成-螺旋,而是以无规卷曲形式存在。这是因为多聚Lys在pH7时R基含有正电荷,彼此间因为静电排斥,不能形成链内氢键。在pH12时,多聚赖Lys即自发地形成-螺旋。一样,多聚Glu也与这类似。,66/104,多聚Pro-C原子参加R基吡咯形成,环内C-N键和C-N肽键都不能旋转,而且多聚Pro肽键不含有酰胺H,不能形成链内氢键,所以,多肽链只要存在,脯氨酸,(或,羟脯氨酸,),-螺旋即被中止,并产生一个“结节”。,除R基电荷性质外,R基大小对多肽链能否形成螺旋也有影响。,多聚Ile,因为它,-C原子附近有较大R基,造成空间妨碍,因而不能形成-螺旋。,67/104,(2)-折叠结构(-pleated sheet),C,C,C,C,C,C,R,R,R,R,R,R,N,N,C,N,N,C,C,C,平行,反平行,-折叠片中,相邻多肽链,平行,或,反平行,(较稳定)。,纤维状蛋白:反平行;不一样肽链形成氢键,球蛋白:平行、反平行一样广泛,也可在同意肽链不一样肽段之间形成,-角蛋白,丝心蛋白,68/104,(3)-转角(-turn),N,1,CHC,C,2,CH,NH,O=C,3,CH,N,C,4,CHN,R,R,H,O,H,R,R,O,H,O,-转角经常出现在连接反平行-折叠片端头。,非重复性结构,69/104,70/104,(4)无规卷曲(自由回转),没有一定规律涣散肽链结构。酶活性部位。,2.超二级结构和结构域,超二级结构,是指若干相邻二级结构中构象单元彼此相互作用,形成有规则,在空间上能识别二级结构组合体。是蛋白质二级结构至三级结构层次一个过渡态构象层次。,、,、,、,71/104,Rossmann折叠,72/104,结构域,是球状蛋白质折叠单位。多肽链在超二级结构基础上深入绕波折叠成紧密近似球行结构,含有部分生物功效。对于较大蛋白质分子或亚基,多肽链往往由两个以上结构域缔合而成三级结构。,73/104,74/104,3.蛋白质三级结构,指多肽链上全部原子(包含主链和残基侧链)在三维空间分布。,肌红蛋白,75/104,亚基(单体):四级结构蛋白质中每个球状蛋白质,二聚体蛋白:两个亚基组成,四聚体蛋白,寡聚蛋白质:由两个或两个以上亚基组成蛋白质,单体蛋白质:仅由一个亚基组成并所以无四级结构Pr,同多聚,杂多聚,原体,4.蛋白质四级结构,多肽亚基(subunit)空间排布和相互作用。亚基间以非共价键连接。,76/104,血红蛋白,Hemoglobin(Hb),77/104,共价键,次级键,化学键,肽键,一级结构,氢键,二硫键,二、三、四级结构,疏水键,盐键,范德华力,三、四级结构,(三)蛋白质分子中共价键与次级键,78/104,(1)氢键,羰基氧酰胺氢;侧链侧链;侧链介质水;主链肽基侧链;主链肽基水,XH,Y X氢供体 Y氢受体,特征,方向性:相互吸引方向沿氢受体Y孤电子对轨道轴,受体Y和供体X之间角度靠近180度,饱和性:X-H只能和一个Y原子相结合,79/104,氢键,负电性很强原子(如氧或氮)和与氧或氮共价结合氢原子相互吸引,80/104,(2)范德华力,定向效应:极性分子极性基团,诱导效应:极性非极性物质,分散效应:非极性非极性分子(基团),81/104,由非极性基团受到水分子排斥相互聚集在一起作用力,疏水作用示意图,(3)疏水作用,82/104,(5)二硫键,(4)盐键(离子键):正、负电荷间静电相互作用,蛋白质酸、碱性aa侧链解离成离子,分布在球状蛋白质分子表面,而与介质水分子发生电荷偶极之间相互作用,形成排列有序水化层。,83/104,d,e,d 范德华力,e 二硫键,84/104,六、蛋白质分子结构与功效关系,蛋白质分子含有多样生物学功效,需要一定化学结构,还需要一定空间构象。,(一)蛋白质一级结构与功效关系,1.种属差异,蛋白质一级结构种属差异十分显著,但相同部分氨基酸对蛋白质功效起决定作用。依据蛋白质结构上差异,能够断定它们在亲缘关系上远近。,2.分子病,蛋白质分子一级结构氨基酸排列次序与正常有所不一样遗传病。,85/104,镰状细胞贫血(sick-cell anemia),从患者红细胞中判定出特异镰刀型或月牙型细胞。,-链 1 2 3 4 5 6 7,Hb-A Val-His-Leu-Thr-Pro-,Glu,-Lys,Hb-S Val-His-Leu-Thr-Pro-,Val,-Lys,Val 取代Glu,含氧-HbA,O,2,O,2,粘性疏水斑点,含氧HbS,脱氧HbS,疏水位点,血红蛋白分子凝集,86/104,HbS与HbA区分,-亚基第6位氨基酸,正常人:Glu,患者:Val,87/104,(二)蛋白质构象与功效关系,别(变)构作用:含亚基蛋白质因为一个亚基构象改变而引发其余亚基和整个分子构象、性质和功效发生改变作用。因别构而产生效应称别构效应。,血红蛋白是别构蛋白,O,2,结合到一个亚基上以后,影响与其它亚基相互作用。,88/104,七、蛋白质性质,(一)蛋白质相对分子量,测定方法:渗透压法、,超离心法,、凝胶过滤法、聚丙烯酰胺凝胶电泳等。,最准确可靠方法是,超离心法,(Svedberg于1940年设计):蛋白质颗粒在255010,4,g离心力作用下从溶液中沉降下来。,沉降系数(s):单位(cm)离心场里沉降速度。,s,=,v,2,x,v,=沉降速度(dx/dt),=离心机转子角速度(弧度/s),x,=蛋白质界面中点与转子中心距离(cm),沉降系数单位惯用S,1S=110,-13,(s),89/104,蛋白质分子量(,M,)与沉降系数(,s,)关系,M,=,RTs,D,(,1V,),R,气体常数(8.31410,7,ergsmol,-1,度,-1,),T,绝对温度,D,扩散常数(蛋白质分子量很大,离心机转速很快,则忽略不计),V,蛋白质微分比容(m,3,g,-1,),溶剂密度(20,gml,-1,),s,沉降系数,90/104,(二)蛋白质两性电离及等电点,蛋白质在其等电点偏酸溶液中带正电荷,在偏碱溶液中带负电荷,在等电点pH时为两性离子。,电泳:带电颗粒在电场中移动现象。分子大小不一样蛋白质所带净电荷密度不一样,迁移率即异,在电泳时能够分开。,自由界面电泳:蛋白质溶于缓冲液中进行电泳。,区带电泳:将蛋白质溶液点在浸了缓冲液支持物上进行电泳,不一样组分形成带状区域。,91/104,(2)凝胶电泳:用凝胶(淀粉、琼脂糖、聚丙烯酰胺)作支持物。,1)圆盘电泳:玻璃管中进行凝胶电泳。,+,2)平板电泳:铺有凝胶玻板上进行电泳。,-,+,(1)纸上电泳:用滤纸作支持物。,92/104,等电聚焦电泳:当蛋白质在其等电点时,净电荷为零,在电场中不再移动。,+,+,+,5.0,6.0,7.0,稳定pH梯度,5.0,6.0,7.0,稳定pH梯度,通电,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,93/104,(三)蛋白质胶体性质,布郎运动、丁道尔现象、电泳现象,不能透过半透膜,含有吸附能力,蛋白质溶液稳定原因:,1)表面形成水膜(水化层),2)带相同电荷。,94/104,(四)蛋白质沉淀反应,加高浓度盐类(盐析):加盐使蛋白质沉淀析出。,分段盐析:调整盐浓度,可使混合蛋白质溶液中几个蛋白质分段析出。血清球蛋白(50%(NH,4,),2,SO,4,饱和度),清蛋白(饱和(NH,4,),2,SO,4,)。,硫酸铵、硫酸钠、氯化钠,95/104,加有机溶剂:酒精、丙酮,加重金属盐:,氯化高汞、硝酸银、醋酸铅、三氯化铁,加生物碱试剂,单宁酸、苦味酸、钼酸、钨酸、三氯乙酸能沉淀生物碱,称生物碱试剂。,96/104,(五)蛋白质变性,天然蛋白质受物理或化学原因影响,其共价键不变,但分子内部原有高度规律性空间排列发生改变,致使其原有性质发生部分或全部丧失,称为蛋白质,变性,。,97/104,变性蛋白质主要特征:,(2)生物活性丧失,(4)变性蛋白质轻易消化,(1)蛋白质分子中次级键断裂,构象破坏,但不包括共价键破坏,一级结构不变,(3)变性蛋白质溶解度常降低、粘度增加、扩散系数减小,98/104,常见变性原因:,强酸、,强碱、,有机溶剂、,尿素、,胍、,重金属,生物碱、,化学原因,物理原因,猛烈振荡,热、,紫外线、,超声波、,99/104,蛋白质聚沉,100/104,反应名称,试 剂,颜色,反应相关基团,有此反应蛋白质或氨基酸,双缩脲反应,NaOH、CuSO,2,紫色或粉红色,二个以上肽键,全部蛋白质,米伦反应,HgNO,3,、Hg(NO,3,),2,及HNO,3,混合物,红色,Tyr,黄色反应,浓HNO,3,及NH,3,黄色、橘色,Tyr、Phe,乙醛酸反应,(Hopking-Cole反应),乙醛酸试剂及浓H,2,SO,4,紫色,Trp,坂口反应,(Sakaguchi反应),-萘酚、NaClO,红色,胍基,Arg,酚试剂反应,(Folin-Cioculteu反应),碱性CuSO,4,及磷钨酸-钼酸,蓝色,酚基、吲哚基,Tyr,茚三酮反应,茚三酮,蓝紫色,自由氨基及羧基,-氨基酸,(六)蛋白质颜色反应,OH,N,101/104,八、蛋白质分类,蛋白质形状,球状蛋白质,纤维状蛋白质,分子组成,简单蛋白质,结合蛋白质,溶解度,可溶蛋白质,不可溶状蛋白质,102/104,2.分子组成,简单蛋白(按溶解度),结合蛋白(按辅基),清蛋白,球蛋白,谷蛋白,醇溶蛋白,精蛋白,组蛋白,硬蛋白,核蛋白,糖蛋白与蛋白聚糖,脂蛋白,色蛋白,磷蛋白,103/104,本章较全方面地介绍了蛋白质化学基本知识,重点阐述了氨基酸和蛋白质结构、性质和功效间依存关系。在学习氨基酸结构时应联络有机化学羧酸结构,在学习氨基酸化学性质时应联络氨基酸结构,再将氨基酸结构和特征与蛋白质结构和特征联络起来。认识蛋白质主要生物学意义。,提要,104/104,
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