生物大分子的结构和功能省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第二章第二章 生物大分子结构与功效生物大分子结构与功效第1页常见生物大分子：常见生物大分子：蛋白质、核酸、碳水化合物、糖类、脂类等第2页Protein Protein 来自希腊字母，意思是来自希腊字母，意思是“头等头等主要，原始主要，原始”蛋白质蛋白质 起源于对蛋清（清蛋白）研究起源于对蛋清（清蛋白）研究 分布广：分布广：全部器官、组织都含有蛋白质；细胞各个全部器官、组织都含有蛋白质；细胞各个 部分都含有蛋白质。自然界中蛋白质多达部分都含有蛋白质。自然界中蛋白质多达 100 100亿种，人体内多达亿种，人体内多达1010万余种万余种含量高：含量高：蛋白质是细胞内最丰富有机分子，占人体固体蛋白质是细胞内最丰富有机分子，占人体固体 成份成份4545，一些组织含量更高，比如脾、肺及横纹肌等高达一些组织含量更高，比如脾、肺及横纹肌等高达8080。第3页一、什么是蛋白质一、什么是蛋白质?蛋蛋白白质质(protein)(protein)是是由由许许多多氨氨基基酸酸(amino(amino acids)acids)经经过过肽肽键键(peptide(peptide bond)bond)相连形成高分子含相连形成高分子含氮氮化合物。化合物。第4页蛋白质生物学功效蛋白质生物学功效组成组织细胞参加调整体内各种生理功效1、维持组织更新、生长和修复2、营养素消化、吸收、转运、代谢3、血液凝固、视觉形成组成体内各种主要生理作用物质酶酶-催化和调整体内一切物质合成和分解催化和调整体内一切物质合成和分解激素激素-维持内环境稳定、调整物质代谢维持内环境稳定、调整物质代谢抗体抗体-参加机体免疫过程参加机体免疫过程细胞膜和血液中载体蛋白细胞膜和血液中载体蛋白-运输和交换运输和交换肌肉组织中肌纤维蛋白肌肉组织中肌纤维蛋白-肌肉收缩肌肉收缩胶原蛋白胶原蛋白-组成皮肤、骨骼等组成皮肤、骨骼等第5页核酸 遗传物质基础 基本单位是核苷酸生物体内常与蛋白质结合形成核蛋白依据核酸分子中所含戊糖不一样分为:DNA RNA脱氧核糖核酸DNA （主要存在于细胞核）作用：1、储存遗传信息分子 2、决定着生物体遗传特征第6页核糖核酸RNA 主要存在于细胞质中，少许存 在细胞核中主要功效是参加遗传信息传递和表示按生物学功效分为：转运核糖核酸tRNA 携带和转移活化氨基酸作用信使核糖核酸mRNA 合成蛋白质模板核糖体核糖核酸rRNA 是细胞合成蛋白质主要场所 第7页第一节第一节蛋白质结构与功效蛋白质结构与功效第8页 一、蛋白质分子组成一、蛋白质分子组成 （一）蛋白质元素组成（一）蛋白质元素组成 有些蛋白质还含有少许有些蛋白质还含有少许P P、FeFe、CuCu、MnMn、ZnZn、CoCo等等。C 50 55%H 6 7%O 19 24%N 13 19%S 0 4%主要元素组成主要元素组成第9页 一切蛋白质都含氮，且含氮量很靠近，平均为一切蛋白质都含氮，且含氮量很靠近，平均为1616。即每克氮相当于即每克氮相当于6.25g6.25g蛋白质。蛋白质。因为体内含氮物质以蛋白质为主，所以，因为体内含氮物质以蛋白质为主，所以，只要测定生物样品中含氮量，就能够依据以下只要测定生物样品中含氮量，就能够依据以下公式推算出蛋白质大致含量公式推算出蛋白质大致含量：100克样品中蛋白质含量克样品中蛋白质含量(g%)=每克样品含氮克数每克样品含氮克数 6.251001/16%蛋白质元素组成特点蛋白质元素组成特点凯氏定氮法：凯氏定氮法：凯氏定氮法：凯氏定氮法：第10页（二）（二）组成蛋白质基本单位组成蛋白质基本单位氨基酸氨基酸1、氨基酸结构、氨基酸结构 存在自然界中氨基酸有存在自然界中氨基酸有300300余种，但组成余种，但组成 人体蛋白质基本氨基酸仅有人体蛋白质基本氨基酸仅有2020种种基本氨基酸中，除基本氨基酸中，除脯氨酸脯氨酸和和甘氨酸甘氨酸外其余外其余 均均 属于属于L-氨基酸氨基酸。L-氨基酸通式氨基酸通式:第11页特点是：1、2、3、第12页1.酸性氨基酸酸性氨基酸2.碱性氨基酸碱性氨基酸3.中性氨基酸中性氨基酸2 2、氨基酸分类、氨基酸分类分类依据分类依据 ：R R侧链基团结构及理侧链基团结构及理 化性质不一样化性质不一样第13页侧链基团在中性溶液中解离后带负电荷。侧链基团在中性溶液中解离后带负电荷。1.酸性氨基酸酸性氨基酸 Glu，Asp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第14页2.碱性氨基酸碱性氨基酸 His，Arg，Lys侧链基团在中性溶液中解离后带正电荷。侧链基团在中性溶液中解离后带正电荷。组氨酸组氨酸 His（H）7.59赖氨酸赖氨酸Lys（K）9.74精氨酸精氨酸 Arg（R）10.76第15页二、蛋白质结构与功效二、蛋白质结构与功效蛋白质是由许多蛋白质是由许多氨基酸氨基酸单位经过单位经过肽键肽键连接连接起来，含有起来，含有特定分子结构特定分子结构高分子化合物高分子化合物。构象构象是因为有机分子中是因为有机分子中单键单键旋转所形成。旋转所形成。蛋白质构象通常由蛋白质构象通常由非共价键（次级键）非共价键（次级键）来来维系维系第16页氨基酸结合方式氨基酸结合方式CHCOOHR1CHNH2COOHR2NH2COHNHOH第17页氨基酸结合方式氨基酸结合方式CHR1NH2OHCOH2OCHCOOHR2HNH第18页氨基酸结合方式氨基酸结合方式:CHR1NH2COCHCOOHR2HNH2O二二肽肽肽键肽键脱水缩合第19页氨基酸结合方式氨基酸结合方式:脱水缩合脱水缩合肽键肽键CHCOOHR2HNOH HCCHR1NH2COCHR2HNO二肽二肽H2OH2O第20页氨基酸结合方式氨基酸结合方式:脱水缩合脱水缩合CCHR1NH2COCHR2HNO肽键肽键二肽二肽CHCOOHR2HNH2O肽键肽键三三肽肽以这类推，由多个氨基酸分子缩合而成含有以这类推，由多个氨基酸分子缩合而成含有多个肽键化合物，叫多肽（链状）。多个肽键化合物，叫多肽（链状）。H2O第21页N N 末端：多肽链中有末端：多肽链中有自由氨基自由氨基一端一端C C 末端：多肽链中有末端：多肽链中有自由羧基自由羧基一端一端多肽链有方向性：多肽链有方向性：Ala-Tyr-Asp-Gly Ala-Tyr-Asp-GlyN N C CN端C端第22页蛋白质分子结构包含（人为划分）蛋白质分子结构包含（人为划分）一级结构一级结构(primary structure)(primary structure)二级结构二级结构(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)高级高级结构结构第23页定义：定义：蛋白质一级结构指多肽链中氨基酸排列次序。蛋白质一级结构指多肽链中氨基酸排列次序。(包含蛋白质分子中全部二硫键位置）包含蛋白质分子中全部二硫键位置）2 2、蛋白质一级结构、蛋白质一级结构主要维系键：主要维系键：肽键肽键，有些蛋白质还包含二硫键。，有些蛋白质还包含二硫键。一级结构是一级结构是蛋白质空间构象和蛋白质空间构象和特异生物学功效基特异生物学功效基础。础。但不是决定蛋但不是决定蛋白质空间构象唯一白质空间构象唯一原因原因第24页二、蛋白质空间结构二、蛋白质空间结构蛋白质二级结构蛋白质二级结构蛋蛋白白质质分分子子中中某某一一段段肽肽链链局局部部空空间间结结构构，即即该该段段肽肽链链主主链链骨骨架架原原子子相相对对空空间间位位置，置，并不包括氨基酸残基侧链并不包括氨基酸残基侧链构象构象。定义定义 主要维系键主要维系键：氢键氢键 第25页 因因为为C=OC=O双双键键中中电电子子云云与与N N原原子子上上未未共共用用电电子子对对发发生生“电电子共振子共振”，使肽键含有，使肽键含有部分双键部分双键性质，性质，不能自由旋转不能自由旋转。蛋白质立体结构标准蛋白质立体结构标准第26页肽肽键键平平面面因因为为肽肽键键含含有有部部分分双双键键性性质质，使使参参加加肽肽键键组组成成六六个个原原子子被被束束缚缚在在同同一一平平面面上上，这这一一平面称为肽键平面或肽单元。平面称为肽键平面或肽单元。（一）肽单元（一）肽单元第27页l因为因为-碳原碳原子与其它原子子与其它原子之间均形成之间均形成单单键键，所以，所以两相两相邻肽键平面能邻肽键平面能够作相对旋转够作相对旋转第28页(二）蛋白质二级结构主要形式二）蛋白质二级结构主要形式 -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)第29页1.-螺旋螺旋：-螺旋是螺旋是多肽链主链多肽链主链原子沿一中原子沿一中心轴盘绕所心轴盘绕所形成有规律形成有规律螺旋构象螺旋构象第30页 结构特征：结构特征：为一为一右手螺旋右手螺旋，侧链，侧链伸向螺旋伸向螺旋外侧外侧 螺旋每圈包含螺旋每圈包含3.63.6个氨个氨基酸残基基酸残基,螺距螺距 0.54nm0.54nm；螺旋以螺旋以氢键氢键维系（氨维系（氨基酸基酸N-HN-H和相邻第四个氨基和相邻第四个氨基酸羰基氧酸羰基氧C=OC=O之间。氢键方之间。氢键方向与螺旋轴基本平行）向与螺旋轴基本平行）第31页2.2.-折叠折叠 -折叠折叠是由若干肽是由若干肽段或肽链排段或肽链排列起来所形列起来所形成扇面状片成扇面状片层构象层构象第32页-折叠包含折叠包含平行式平行式和和反平行式反平行式两种类型两种类型第33页结构特征：结构特征：由若干条肽段或肽链平行或反平由若干条肽段或肽链平行或反平 行排列组成行排列组成片状结构片状结构；主链骨架伸展呈主链骨架伸展呈锯齿状锯齿状；包括肽段较短，普通为包括肽段较短，普通为5 51010个个 氨基酸残基；氨基酸残基；借相邻主链之间借相邻主链之间氢键氢键维系。维系。第34页3.-转角转角 是多肽链是多肽链180180回折部分回折部分所形成所形成一个二级结构一个二级结构无规卷曲是用来阐述没有确定规律性那部分无规卷曲是用来阐述没有确定规律性那部分肽链结构。肽链结构。4.4.无规卷曲无规卷曲第35页（三）模体（三）模体(motif)(motif)在许多蛋白质分子在许多蛋白质分子中，可发觉二个或三个中，可发觉二个或三个含有二级结构肽段，在含有二级结构肽段，在空间上相互靠近，形成空间上相互靠近，形成一个特殊空间构象，被一个特殊空间构象，被称为模体称为模体 钙结合蛋白中钙结合蛋白中结合钙离子模体结合钙离子模体第36页螺旋折叠折叠螺旋折叠折叠2 2个个HisHis和和2 2个个Cys Cys 与与ZnZn离子结合离子结合螺旋区螺旋区 与与 DNA DNA 结合结合锌指结构锌指结构第37页（四）氨基酸残基侧链对二级结构形成影（四）氨基酸残基侧链对二级结构形成影响响蛋白质二级结构是以一级结构为基础。一蛋白质二级结构是以一级结构为基础。一段肽链其氨基酸残基侧链适合形成段肽链其氨基酸残基侧链适合形成-螺旋或螺旋或-折叠，它就会出现对应二级结构。折叠，它就会出现对应二级结构。第38页四、蛋白质三级结构四、蛋白质三级结构疏水键、离子键、氢键和疏水键、离子键、氢键和 Van der Waals Van der Waals力等。力等。主要维系键：主要维系键：整条肽链中整条肽链中全部氨基酸残基全部氨基酸残基相对空间位置。相对空间位置。即肽链中即肽链中全部原子在三维空间排布位置全部原子在三维空间排布位置。（一）（一）定义定义 第39页第40页 肌红蛋白肌红蛋白(Mb)N 端端 C端端 为单肽蛋白质，为单肽蛋白质，含有含有153个氨基酸，个氨基酸，有有8个螺旋区个螺旋区第41页三级结构是蛋白质结构基础三级结构是蛋白质结构基础对于对于单一多肽链蛋白质，单一多肽链蛋白质，三级结构三级结构是它是它最高级结构，最高级结构，只有含有完整三只有含有完整三级结构，才含有全部级结构，才含有全部生物学功效生物学功效第42页（二）结构域（二）结构域大分子蛋白质三级结构常大分子蛋白质三级结构常可分割成一个或数个球状或纤可分割成一个或数个球状或纤维状区域，折叠得较为紧密，维状区域，折叠得较为紧密，各行使其功效，称为各行使其功效，称为结构域结构域(domain)(domain)。第43页（三）分子伴侣（三）分子伴侣(chaperon)(chaperon)分子伴侣经过提供一个保护环境从而加速蛋分子伴侣经过提供一个保护环境从而加速蛋白质折叠整天然构象或形成四级结构白质折叠整天然构象或形成四级结构.*可逆地可逆地与未折叠肽段疏水部分与未折叠肽段疏水部分结合随即松开，如结合随即松开，如此重复进行可预防错误聚集发生，使肽链正确折此重复进行可预防错误聚集发生，使肽链正确折叠。叠。*可与可与错误聚集肽段结合错误聚集肽段结合，使之解聚后，再诱导其，使之解聚后，再诱导其正确折叠。正确折叠。*在蛋白质分子在蛋白质分子折叠过程中折叠过程中二硫键正确形成起了二硫键正确形成起了主要作用。主要作用。第44页伴侣蛋白在蛋白质折叠中作用伴侣蛋白在蛋白质折叠中作用 第45页五、蛋白质四级结构五、蛋白质四级结构亚基亚基(subunit)(subunit)有些蛋白质分子含有有些蛋白质分子含有二条或多条多肽链，每一条二条或多条多肽链，每一条多肽链都有完整三级结构，多肽链都有完整三级结构，称为蛋白质称为蛋白质亚基亚基 。胰岛素受体：胰岛素受体：由由4 4个亚个亚基组成基组成(2 22 2)，亚基与亚基与亚基形成单体亚基形成单体(monomer)(monomer)，2 2个单体形成二聚体个单体形成二聚体(dimer)(dimer)。第46页亚基之间结协力主要是亚基之间结协力主要是疏水作用疏水作用，其次是，其次是氢键和离子键氢键和离子键。蛋白质分子中各亚基空间排布及亚基接触蛋白质分子中各亚基空间排布及亚基接触部位布局和相互作用，称为部位布局和相互作用，称为蛋白质四级结构蛋白质四级结构。第47页血红蛋白四级结构血红蛋白四级结构 第48页血红蛋白四个亚基紧密结合，血红蛋白四个亚基紧密结合，亚基之间维系键是亚基之间维系键是亚基之间亚基之间8 8 个盐键个盐键第49页第50页（一）一级结构是空间构象基础（一）一级结构是空间构象基础 一、蛋白质一级结构与功效关系一、蛋白质一级结构与功效关系 牛核糖核酸酶一牛核糖核酸酶一级结构级结构二二硫硫键键第51页 天然状态，天然状态，有催化活性有催化活性 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，无活性第52页从细胞色素从细胞色素c c一级结一级结构看生物进化构看生物进化物种进化过程中越物种进化过程中越靠近生物，细胞色靠近生物，细胞色素一级结构越相同素一级结构越相同一级结构相同多肽或蛋一级结构相同多肽或蛋白质，其空间构象以及功效白质，其空间构象以及功效也相同。也相同。（二）一级结构与功效关系（二）一级结构与功效关系第53页例：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)因为单个氨基酸改变引发血红蛋白亲水性显著下降，因为单个氨基酸改变引发血红蛋白亲水性显著下降，从而发生聚集，使红细胞变为镰刀状从而发生聚集，使红细胞变为镰刀状 这种由蛋白质分子发生变异所造成这种由蛋白质分子发生变异所造成疾病，称为疾病，称为“分子病分子病”。主要蛋白质氨基酸序列改变可引发疾病主要蛋白质氨基酸序列改变可引发疾病第54页二、蛋白质空间结构与功效关系二、蛋白质空间结构与功效关系 肌红蛋白肌红蛋白 Mb Mb血红蛋白血红蛋白 Hb Hb第55页HbHb与与MbMb一一样样能能可可逆逆地地与与O O2 2结结合合，HbHb与与O O2 2结结合合后后称称为为氧氧合合HbHb。氧氧合合HbHb占占总总HbHb百百分分数数（称（称百分饱和度百分饱和度）随）随O O2 2浓度改变而改变。浓度改变而改变。（二）血红蛋白构象改变与结合氧（二）血红蛋白构象改变与结合氧 第56页肌红蛋白肌红蛋白(Mb)和血红蛋白和血红蛋白(Hb)氧解离曲线氧解离曲线第57页*协同效应协同效应(cooperativity)(cooperativity)一个寡聚体蛋白质一个亚基与其配体结合后，一个寡聚体蛋白质一个亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体中另一个亚基与配体结合能力现能影响此寡聚体中另一个亚基与配体结合能力现象，称为象，称为协同效应协同效应。假如是促进作用则称为假如是促进作用则称为正协同效应正协同效应 (positive(positive cooperativity)cooperativity)假如是抑制作用则称为假如是抑制作用则称为负协同效应负协同效应 (negative(negative cooperativity)cooperativity)第58页血红蛋白四个亚基紧密结合，血红蛋白四个亚基紧密结合，亚基之间维系键是亚基之间维系键是亚基之间亚基之间8 8 个盐键个盐键第59页第60页Hb Hb 未与未与O O2 2结合时候，结合时候，FeFe2+2+位于卟啉环平面外侧，与位于卟啉环平面外侧，与F8His F8His 连接，当第一个连接，当第一个 O O2 2与与 Fe Fe2+2+结合后，结合后，被拉到被拉到平面中，使得牵动平面中，使得牵动F8F8螺旋片段，造成亚基之间盐键断螺旋片段，造成亚基之间盐键断裂、结合变松弛，使裂、结合变松弛，使 易于与第二个亚基结合易于与第二个亚基结合第61页O2血血红红素素与与氧氧结结合合后后，铁铁原原子子半半径径变变小小，就就能能进进入入卟卟啉啉环环小小孔孔中中，继继而而引发肽链位置变动。引发肽链位置变动。第62页第63页变构效应与协同效应变构效应与协同效应协同效应协同效应：一个亚基与其配体（一个亚基与其配体（O O2 2）结合后，）结合后，可影响寡聚体中另一亚基与配体结合能力现可影响寡聚体中另一亚基与配体结合能力现象称为协同效应象称为协同效应 起促进作用，为起促进作用，为正协同效应正协同效应 起抑制作用，为起抑制作用，为负协同效应负协同效应别构效应：别构效应：因为小分子（因为小分子（O O2 2）与大分子）与大分子（HbHb）亚基结合，造成蛋白质分子构象改变）亚基结合，造成蛋白质分子构象改变及功效改变现象称为及功效改变现象称为别构效应别构效应。小分子物质，称为小分子物质，称为 别构效应剂别构效应剂第64页（三）蛋白质构象改变与疾病（三）蛋白质构象改变与疾病 蛋蛋白白质质构构象象疾疾病病：若若蛋蛋白白质质折折叠叠发发生生错错误误，尽尽管管其其一一级级结结构构不不变变，但但蛋蛋白白质质构构象象发发生生改改变变，仍仍可可影影响响其其功功效效，严严重重时时可可造造成成疾疾病发生。病发生。第65页蛋白质构象改变造成疾病机理蛋白质构象改变造成疾病机理：有些蛋白：有些蛋白质错误折叠后相互聚集，常形成抗蛋白水解酶质错误折叠后相互聚集，常形成抗蛋白水解酶淀粉样纤维沉淀，产生毒性而致病，表现为蛋淀粉样纤维沉淀，产生毒性而致病，表现为蛋白质淀粉样纤维沉淀病理改变。白质淀粉样纤维沉淀病理改变。这类疾病包含这类疾病包含：人纹状体脊髓变性病、老：人纹状体脊髓变性病、老年痴呆症、亨停顿舞蹈病、疯牛病等。年痴呆症、亨停顿舞蹈病、疯牛病等。第66页疯牛病中蛋白质构象改变疯牛病中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)引发一组人和动物神经退行性病变。引发一组人和动物神经退行性病变。正常正常PrPPrP富含富含-螺旋，称为螺旋，称为PrPPrPc c。PrPPrPc c在某种未知蛋白质作用下可转变成全为在某种未知蛋白质作用下可转变成全为-折叠折叠PrPPrPscsc，从而致病。，从而致病。PrPPrPc c-螺旋螺旋PrPPrPscsc-折叠折叠正常正常疯牛病疯牛病第67页第二节第二节蛋白质理化性质及应用蛋白质理化性质及应用第68页（二）氨基酸理化性质（二）氨基酸理化性质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，其解离程度取决氨基酸是两性电解质，其解离程度取决于所处溶液酸碱度。于所处溶液酸碱度。+OH-+H+OH-+H+pHpI阴离子阴离子第69页（一）蛋白质两性电离（一）蛋白质两性电离 一、理化性质一、理化性质 蛋蛋白白质质分分子子除除两两端端氨氨基基和和羧羧基基可可解解离离外外，氨氨基基酸酸残残基基侧侧链链中中一一些些基基团团，在在一一定定溶溶液液pHpH条条件件下下都可解离成带负电荷或正电荷基团。都可解离成带负电荷或正电荷基团。*蛋白质等电点蛋白质等电点(isoelectric point,pI)(isoelectric point,pI)第70页当蛋白质溶液处于某一当蛋白质溶液处于某一pHpH时，蛋白质解离成正、负时，蛋白质解离成正、负离子趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此离子趋势相等，即成为兼性离子，净电荷为零，此时溶液时溶液pHpH称为称为蛋白质等电点蛋白质等电点第71页（二）蛋白质胶体性质（二）蛋白质胶体性质 蛋蛋白白质质属属于于生生物物大大分分子子之之一一，分分子子量量可可自自1 1万万至至100100万万之之巨巨，其其分分子子直直径径可可达达1 1100nm100nm，为胶粒范围之内。为胶粒范围之内。*蛋白质胶体稳定原因：蛋白质胶体稳定原因：颗粒表面电荷颗粒表面电荷(电荷层）电荷层）水化膜水化膜第72页+带正电荷蛋白质带正电荷蛋白质带负电荷蛋白质带负电荷蛋白质在等电点蛋白质在等电点蛋白质水化膜水化膜+带正电荷蛋白质带正电荷蛋白质带负电荷蛋白质带负电荷蛋白质不稳定蛋白质颗粒不稳定蛋白质颗粒酸酸碱碱酸酸碱碱酸酸碱碱脱水作用脱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聚沉溶液中蛋白质聚沉第73页等电点等电点(isoelectric point,pI)(isoelectric point,pI)在在某某一一pHpH溶溶液液中中，氨氨基基酸酸解解离离成成阳阳离离子子和和阴阴离离子子趋趋势势及及程程度度相相等等，成成为为兼兼性性离离子子，呈呈电电中中性性。此此时时溶溶液液pHpH值值称称为为该该氨氨基基酸酸等电点等电点。第74页2.2.紫外吸收紫外吸收 色氨酸色氨酸和和酪酪氨酸氨酸最大吸收峰最大吸收峰在在 280 nm280 nm 附近。附近。第75页紫外分分光度法：紫外分分光度法：大多数蛋白质含有大多数蛋白质含有这两种氨基酸残基，所这两种氨基酸残基，所以测定蛋白质溶液以测定蛋白质溶液280nm280nm光吸收值是分析光吸收值是分析溶液中蛋白质含量快速溶液中蛋白质含量快速简便方法。简便方法。芳香族氨基酸紫外吸收芳香族氨基酸紫外吸收第76页3 3显色反应显色反应 茚茚三三酮酮反反应应：氨氨基基酸酸可可与与茚茚三三酮酮缩缩合合产产生生蓝紫色化合物蓝紫色化合物，最大吸收峰在，最大吸收峰在570nm570nm。该该反反应应可可作作为为蛋蛋白白质质定定性性、定定量量分分析析基础。基础。第77页（五）蛋白质呈色反应（五）蛋白质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蛋白质经水解后产生氨基酸氨基酸也可发生茚三也可发生茚三酮反应。酮反应。双缩脲反应双缩脲反应(biuret reaction)(biuret reaction)蛋白质和多肽分子中蛋白质和多肽分子中肽键肽键在稀碱溶液中与在稀碱溶液中与硫酸铜共热，展现紫色或红色，此反应称为硫酸铜共热，展现紫色或红色，此反应称为双双缩脲反应缩脲反应，双缩脲反应可用来检测蛋白质水解，双缩脲反应可用来检测蛋白质水解程度。程度。第78页（四）蛋白质紫外吸收（四）蛋白质紫外吸收因因为为蛋蛋白白质质分分子子中中含含有有共共轭轭双双键键酪酪氨氨酸酸和和色色氨氨酸酸，所所以以在在280nm280nm波波优优点点有有特特征征性性吸吸收收峰峰。蛋蛋白白质质ODOD280280与与其其浓浓度度呈呈正正比比关关系系，所所以以可可作作蛋蛋白质定量测定。白质定量测定。第79页变性蛋白质性质改变：变性蛋白质性质改变：物物理理性性质质：旋旋光光性性改改变变，溶溶解解度度下下降降，沉沉降降率升高，粘度升高，光吸收度增加等；率升高，粘度升高，光吸收度增加等；化化学学性性质质：官官能能团团反反应应性性增增加加，易易被被蛋蛋白白酶酶水解。水解。生生物物学学性性质质：原原有有生生物物学学活活性性丧丧失失，抗抗原原性性改变。改变。第80页 应用举例应用举例临床医学上，变性原因常被应用来消毒及临床医学上，变性原因常被应用来消毒及灭菌。灭菌。另外另外,预防蛋白质变性也是有效保留蛋白预防蛋白质变性也是有效保留蛋白质制剂（如疫苗等）必要条件。质制剂（如疫苗等）必要条件。第81页 造成变性原因造成变性原因如加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、如加热、乙醇等有机溶剂、强酸、强碱、重金属离子及生物碱试剂等重金属离子及生物碱试剂等。变性本质变性本质 破坏非共价键和二硫键，不改变蛋破坏非共价键和二硫键，不改变蛋 白质一级结构。白质一级结构。第82页（三）蛋白质变性、沉淀和凝固（三）蛋白质变性、沉淀和凝固 *蛋白质变性蛋白质变性(denaturation)(denaturation)在一些物理和化学原因作用下，其特定空在一些物理和化学原因作用下，其特定空间构象被破坏，也即有序空间结构变成无序空间构象被破坏，也即有序空间结构变成无序空间结构，从而造成其理化性质改变和生物活性间结构，从而造成其理化性质改变和生物活性丧失。丧失。第83页