《生物化学》ppt完整课件：蛋白质A

第一章 蛋白质化学
第一节 蛋白质的化学组成与分类
第二节 蛋白质的氨基酸组成
第三节 多肽
第四节 蛋白质的结构
第五节 蛋白质的性质
第六节 蛋白质的分类
第一节 蛋白质的化学组成与分类
一,蛋白质 （ Protein） 的化学组成
1、分子组成：氨基酸
2、元素组成,C,H,O,N,S
16%
凯氏（ Kjeldahl）定氮法,
粗蛋白 =含 N量 × 100/16（ 6.25）
6.25称为蛋白系数或平均系数
二、蛋白质的分类（依据）
eg.化学组成,简单蛋白质
结合蛋白质
第二节 蛋白质的氨基酸组成
H2N
amino group
COOH
carboxyl group
C
R
H
组成蛋白质分子的基本单元：氨
基酸（ amino acids,AA）
? 一, 氨基酸的结构与分类
? 1,结构 （ 20种基本氨基酸 ）
? α— 氨基酸,19种
? α— 亚氨基酸,1种
要求：掌握 20种 AA的三字母代号
20种 AA的结构特征
脯氨酸
2、分类
① 根据组成蛋白质的 20种氨基酸的
侧链 R基的化学结构, 可将它们分
为 4大类：
（ 1） 脂肪族氨基酸,Ser等 15种 AA
（ 2） 芳香族氨基酸,Phe,Tyr
（ 3） 杂环氨基酸,His,Trp
（ 4） 杂环亚氨基酸,Pro
② 按照氨基酸侧链 R基团的不同, 还
可把 20种氨基酸分为两大类：极性
氨基酸和非极性氨基酸 。
极性氨基酸又根据它们在 pH6-7范
围内是否带电, 区分为,（ 1） 极
性不带电荷,Ser等 6种； （ 2） 极
性带负电荷,Asp,Glu； （ 3） 极
性带正电荷,His,Lys,Arg。
非极性氨基酸,共有 9种。
二、氨基酸的重要理化性质
（一）一般物理性质
1,AA的吸收光谱
Tyr,Trp,Phe能吸收紫外光 λ=280nm
2,AA的溶解度
在水中（ Cys） 2,Tyr,Asp,Glu等，溶
解度小。乙醇能将 AA从溶液中析出。
3、旋光性（ Gly无旋光性。）
（ 二 ） 氨基酸的解离性质
1,AA的两性离子状态
AA在不同 pH条件下的解离状况
RCHCOOH RCHCOO－ RCHCOO－
K1 K2
H+ H+
NH3+ NH3+ NH2
阳离子 两性离子 阴离子
2,氨基酸等电点的概念：
当溶液浓度为某一 pH时,氨基酸分
子主要以两性离子的形式存在,能够解
离成正离子和负离子的数目和趋势相
等,即净电荷为零,这一 pH即为氨基酸的
等电点,简称 pI。
3、等电点的计算：
pI=1/2（ pK n+ pK n+1）
n：氨基酸（或多肽）完全质子化时带正
电荷的基团数。（计算时将解离基团的 pK值
自小到大按顺序排列。）
如,Ala 的 pK 1 =2.34,pK 2 =9.69,所以 pI=6.02
Asp的 pK 1 =1.88,pK 2 =3.65,所以 pI=2.77
Lys的 pK 2 =8.95,pK 3 =10.53,所以 pI=9.74
4、等电点的用途
（ 1）电泳,pH=pI AA± =0
pH＜ pI AA＋ 向负极移动
pH＞ pI AA－ 向正极移动
（ 2） AA的制备,AA处于等电点时溶解
度最小。
如：在工业上利用 Glu的 pI为 3.22来制
备 Glu。
（三） AA的化学性质
1,与茚三酮的反应 （ α— 氨基和 α— 羧基共同
参与的反应 ）
① α-氨基酸与水合茚三酮溶液一起加热, 经氧
化脱氨变成相应的 α-酮酸, 酮酸进一步脱羧
变成醛, 水合茚三酮则被还原成还原型茚三
酮 。 在弱酸性溶液中, 还原型茚三酮, 氨和
另一分子水合茚三酮反应, 缩合成蓝紫色的
物质 。
② 脯氨酸 （ Pro） 和羟脯氨酸 （ Hyp） 与茚三酮
反应产生黄色物质
氨基酸在溶液中有如下平衡：
RCHCOO－ RCHCOO－
pK
+ H+
NH3+ NH2
pK约为 10,而酚酞能指示的 pH是 8,所
以要提高溶液的酸度 。
2、与甲醛的反应（甲醛滴定法 ）
2、与甲醛的反应（甲醛滴定法 ）
氨基可与甲醛反应生成羟甲基和二羟
甲基氨基酸，使上述平衡向右移动，
促使氨基酸分子上的 — NH3+基解离释放
出 H+，从而使溶液酸性增加，就可以酚
酞作指示剂用 NaOH来滴定 。
3、与 2,4-二硝基氟苯的反应 （ Sanger
反应）
DNFB + AA（无色） → DNP-AA（黄色）
+HF
DNS-CL+ AA → DNS -AA（发荧光）
（ 5-二甲氨基奈磺酰氯）
4,与异硫氰酸苯酯的反应 （ Edman反应）
（ PITC法）
PITC + AA → PTC -AA → PTH -AA
5,与荧光胺反应
在室温下, 氨基酸可与荧光胺反应产生
具有荧光的产物, 根据荧光强度可用荧
光分光光度计测定氨基酸含量 。
荧光胺 +AA→ 荧光产物
6,与 5,5′-双硫基 -双（ 2-硝基苯甲酸）
反应
Cys + 5,5′-双硫基 -双（ 2-硝基苯甲酸）
→ 氨基酸 双硫基硝基苯甲酸 +硫代硝基
苯甲酸
第三节 多肽
一, 多肽的概念
1,肽链：氨基酸间由肽键相连而成的链状结构。
H2N C
R1
H
C
O
OH H
N
H
C
H
R2
COOH
H2N C
R1
H
O
H
C
H
R2
COOHC---N
H2O
2、肽键
一个氨基酸的 α-羧基和另一个氨基酸的 α-氨基脱水
缩合而成的化合物称肽。氨基酸之间脱水后形成的
键称肽键，又称酰胺键。由两个氨基酸缩合形成的
称二肽，例如由丙氨酸的 α-羧基和甘氨酸的 α-氨基
缩合形成的二肽称丙氨酰甘氨酸 。
二, 重要的肽：
（ 一 ） 谷胱甘肽 （ GSH,GSSG）
结构,COOH CH2SH
H2NCHCH2CH2CO－ NHCHCO－ NHCH2COOH
命名：谷氨酰半胱氨酰甘氨酸
书写,H-谷 -半胱 -甘 -OH
或 H·Glu·Cys·Gly·OH
（ 二 ） 催产素和升压素
（ 三 ） 促肾上腺皮质激素 （ ACTH）
（ 四 ） 脑肽
（ 五 ） 胆囊收缩素
（六）胰高血糖素
第四节 蛋白质（ Protein）的结构
一, 蛋白质的一级结构 （ 化学结构 ）
（ primary structure）
（ 一 ） 定义：蛋白质分子中氨基酸残基
的排列顺序 （ 序列 ） 就是蛋白质的一
级结构 。
（ 二 ） 测定蛋白质一级结构的一般步骤
1,测定蛋白质中氨基酸的组成
2,确定 N端 （ 或 C端 ） 数目
3,拆分肽链
4,分离提纯各肽链
5,水解及部分水解肽链
6,分离提纯部分水解所得的各肽段
7,氨基酸顺序自动分析仪分析各肽
段的顺序
8,重叠法拼凑蛋白质的一级结构
（ 三 ） 蛋白质一级结构测定的要素分析
1,测定蛋白质中氨基酸的组成 （ 多肽链的水
解 ）
① 酸水解：
6mol/L HCl
蛋白质 ———————— 〉 L-AA混合物
真空的安瓿瓶 100℃ 10-24hr
缺点,Trp被破坏, Gln和 Asn转化成
Glu和 Asp。
② 碱水解：
4N Ba(OH)2 10hr
蛋白质 —————— 〉 D,L-AA混合物
缺点：含胍基, － S－, － OH的 AA被
破坏 。
意义：测 Trp（ 与酸法互补 ） 。
③ 酶水解,
多种酶
蛋白质 —————— 〉 肽段或 L-AA
氨基酸自动分析仪记录的氨基酸混合物分析结果
氨基酸分析仪的图解
2、确定 N端（或 C端）数目
① Sanger法：与 2,4-二硝基氟苯的
反应
-HF
DNFB +H2N-多肽 —— 〉 DNP-多肽
H+
—— 〉 DNP-AA（黄色） + AA（无色）
② 丹磺酰氯（ DNS）法
-HCl
DNS-CL+H2N-多肽 —— 〉 DNS-多肽
H+
—— 〉 DNS-AA + AA（无荧光）
（发荧光）
③ 异硫氰酸苯酯 （ PITC）法 （ Edman
法）
在弱碱中
PITC + H2N-多肽 —— 〉 PTC-多肽
H+
—— 〉 PTH-AA +少一个氨基酸的多肽
（ CH3NO2）
3、拆分肽链（－ S－ S－）
①还原法：
2HSCH2CH2OH
－ S－ S－ —— —— ＞ － SH,HS－
ICH2COOH
—— —— ＞ HI+S-羧甲基衍生物
② 氧化法：
HCOOOH
－ S－ S－ —— —— ＞ -SO3H，
HO3S-
4、多肽链的部分裂解
①酶学法
－ HN－ CH－ CO－ NH－ CH－ CO－
| |
R1 R2
胰蛋白酶,R1 =Lys或 Arg侧链 ；
R2 =Pro抑制水解
-HN－ CH－ CO－ NH－ CH－ CO-
| |
R1 R2
胰糜（凝乳）蛋白酶：
R1 =Phe,Trp,Tyr水解速度快
R1 =Leu,Met,His水解速度次之
R2 =Pro抑制水解
-HN－ CH－ CO－ NH－ CH－ CO-
| |
R1 R2
嗜热菌蛋白酶：
R2=Leu,Ile,Val, Trp,Phe,
Tyr,Met（疏水性强的残基水解速
度快）
R2 =Gly,Pro不水解
R1 或 R3 = Pro抑制水解
② 化学法
－ HN－ CH－ CO－ NH－ CH－ CO－
| |
R1 R2
溴化氰（ CNBr）法,R1 =Met
羟胺（ NH2OH）法,R1 = Asn，
R2 =Gly
③ 酶法补充
氨肽酶,R1为 N-末端 AA。
羧肽酶,R2为 C-末端 AA。
羧肽酶 A：能释放除 Pro,Arg、
Lys之外的所有 C-末端 AA。
羧肽酶 B：只能释放 Arg,Lys。
（三）牛胰岛素的一级结构 （ 1953
年 Sanger等）
胰岛素是第一个被阐明化学结构的蛋白质。
牛胰岛素：由 51个氨基酸组成；
相对分子质量 5 734。
两条肽链，一条 A链，一条 B链。
A链是由 21个氨基酸组成的二十一肽。
B链是由 30个氨基酸组的三十肽。
含三对二硫键，链间两对，链内一对。
二、蛋白质的构象（空间结构）
（ 一 ） 蛋 白 质 的 二 级 结 构
（ Secondary Structure）
1,定义：蛋白质主链折叠产生的
由氢键维系的有规则的构象 。
2、类型：
α螺旋（ α－ helix）
β折叠（ β－ pleated sheet）
β转角（ β－ turn 或 β－ bend）
无规卷曲（ random coil）
α-螺旋结构
Pauling和 Corey等于 1951年提出来的 。
研究材料：羊毛, 马鬃, 猪毛, 鸟毛等
α-角蛋白质 。 3.613
O … … … … … H
|| |
-C-(N H -CH-CO)3-N-
|
R
① α-螺旋体模型, 每隔 3.6个氨基酸
残基, 螺旋上升一圈, 螺旋沿螺旋
体的中心轴每上升一圈相当于向上
平移 0.54nm,即每个氨基酸残基沿
轴上升 0.15nm。 螺旋上升时, 每个
残基沿轴旋转 100。 。
?② α-螺旋体中氨基酸残基侧链伸向
外侧，相邻的螺圈之间形成链内氢
键，氢键的取向几乎与中心轴平行。
? 氢键是由每个氨基酸的 N— H与前
面隔三个氨基残基的 C=O形成的。
?α-螺旋体的结构允许所有肽键都能
参与氢键的形成，因此 α-螺旋的构
象是相当稳定的。
β-折叠结构
这种蛋白质结构也是 Pauling等人提出的，
是一种肽链相当伸展的结构。
? 在这种结构中，肽链按层排列，
它依靠相邻的肽链上的 >C=O与
>N— H形成的氢键以维持其结构的
稳定性。
? 相邻的肽链可以是平行的，也可
以是反平行的 。
β-转角结构
这是近年来发现在球状蛋白质中广泛存
在的一种结构。
蛋白质分子的多肽链上经常出现
180° 的回折，在这种肽链的回折
角上就是 β-转角结构，它是由第一
氨基酸残基的 >C=O与第四个氨基
酸残基的 >NH之间形成氢键。
（ Gly,Pro ）
β-转角结构
O … … … … … H
|| |
N端 -C-(N H -CH-CO)2-N- C端
|
R
（二）超二级结构和结构域
① 超二级结构
是指若干相邻的二级结构中的构象
单元彼此相互作用, 形成有规则的,
在空间上能辨认的二级结构组合体 。
通常有 βαβ,βββ,αα,ββ等 。
（二）超二级结构和结构域
② 结构域
? 是球状蛋白质的折叠单位。多肽链在
超二级结构基础上进一步绕曲折叠成
紧密的近似球 状结构，在空间上彼此
分隔，各自具有部分生物功能的结构。
?对于较大蛋白质分子或亚基，多肽链
往往由两个或两个以上的相对独立的
结构域缔合而成三级结构。
（三）蛋白质的三级结构
?① 定义：多肽链首先在某些区域相邻氨
基酸残基形成有规则的二级结构,α-螺
旋, β-折叠, β转角, 无规卷曲等构象单
元, 然后以相邻的二级结构片段集装成
超二级结构, 进而折叠绕曲成结构域,
由两个或两个以上的结构域组装成三级
结构 。
?蛋白质三级结构是指多肽链上的所有原
子 （ 包括主链和残基侧链 ） 在三维空间
的分布 。
（三）蛋白质的三级结构
② 肌红蛋白由一条多肽链构成，有
153个氨基酸残基和一个血红素辅
基。
③三级结构的稳定力：疏水键、离
子键、氢键、偶极相互作用 。
④ 三级结构的特征：非极性侧链处
于分子内部，极性侧链处于蛋白质
分子空间结构的表面。
肌红蛋白（ Myoglobin,Mb）
① Kendrew等人于 1963年完成测定 。
② 相对分子量为 17800,由 153个氨基
酸残基组成 。
③肌红蛋白整个分子是由一条多肽链
盘绕成一个外圆中空的不对称结构。
具有极性基团侧链的氨基酸残基几
乎全部分布在分子的表面，而非极
性的残基则被埋在分子内部，不与
水接触。
全链共叠成八段长度为 7～ 24个
氨基酸残基的 α-螺旋体，在拐角处，
α-螺旋体受到破坏。段间拐角处都
有一段 1～ 8个氨基酸残基的松散肽
链，在 C段出有 5个氨基酸残基组成
的松散肽链。脯氨酸以及难以形成
α-螺旋体的氨基酸如异亮氨酸、丝
氨酸都存在于拐角处。
形成一个致密结实的肌红蛋白
分子，分子内部只有 1个适于包涵 4
个水分子的空间，分子表面的极性
基团正好与水分子结合，从而使肌
红蛋白成为可溶性，血红素垂直地
伸出在分子表面，并通过肽链上的
组氨酸残基与肌红蛋白分子内部相
连。
肌红蛋白是一种单结构域的蛋
白质。
（四）蛋白质的四级结构
亚基的概念：大多数相对分子质量
大的蛋白质都是由几条多肽链组成
为 1个活性单位，这些肽链相互以
非共价键联结成一相当稳定的单位，
这种肽链就称为该蛋白质的亚基
（ subunit）。
（四）蛋白质的四级结构
定义：蛋白质的四级结构的指亚基的相
互关系，空间的排布，亚基间通过非
共价键聚合而成的特定对象。亚基单
独存在，无生物活力或活力很小，只
有通过亚基相互聚合成四级结构时，
蛋白质才具有完整的生物活性。
四级结构的稳定力：氢键、盐键等次级
键。如血红蛋白
血红蛋白（ Hemoglobin,Hb）
① 血红蛋白的三维结构由 Max Perutz阐
明 。
② 相对分子质量为 65000。 由两条 α-链和
β-链组成, 是一种含有两种不同亚基的
四聚体, 每一个亚基含有一个血红素辅
基 。 α-链由 141个氨基酸组成, β-链由
146个氨基酸组成, 各自都有一定的排
列次序, α-链和 β-链的一级结构差别较
大, 但他们的三级结构却大致相同, 并
和肌红蛋白极相似 。
血红蛋白（ Hemoglobin,Hb）
③ 血红蛋白分子中 4条链 （ α,α,β,β）
各自折叠卷曲形成三级结构, 再通过
分子表面的一些次级键 （ 主要的是盐
键和氢键 ） 的结合而联系在一趣, 互
相凹凸相嵌排列, 形成一个四聚体功
能单位 。
④ Mb的氧合曲线为双曲线； Hb的氧合
曲线为 S型曲线 。
（五）胶原蛋白的构象
① 胶原蛋白 （ 可简称胶原 collagen） 是动
物体内最丰富的蛋白质, 占有机体蛋白
质总量的 1/3,是皮肤, 肌键, 韧带,
软骨, 巩膜, 角膜中的主要组成成分 。
包括多种类型, 分别称为 Ⅰ 型, Ⅱ 型,
Ⅲ 型等 （ 已标到 Ⅻ 型 ） 。
② 含 Gly 33%, Pro 13%,4-羟脯氨
酸 9%,3-羟脯氨酸 0.1%,5-羟赖氨酸
0.6%。
（五）胶原蛋白的构象
③ 是由许多原胶原分子组成，而每一个
原胶原分子又是由 3条多肽链组成缆状
结构的三股螺旋，其直径为 1.4nm，长
为 280nm，相对分子质量约 300000，
每一股多肽链为左手螺旋，三股具有
左手螺旋结构的多肽链相互绞合成右
手螺旋即三股螺旋。
三、蛋白质分子结构与功能的关系
（一）一级结构与功能的关系
1,种属差别
目前对不同机体中表现同一功能
的蛋白质的氨基酸排列顺序进较详
细的比较研究，发现种属差异是十
分明显的。
例如，分析、比较各种哺乳动物、鸟
类和鱼类等胰岛素的一级结构，发
现绝大多数是由 51个氨基酸组成的，
其排列顺序大体相同，但有细微差
异，不同种属来源的胰岛素其在 A链
的小环的 8,9,10和 B链 30位氨基
酸残基 。
说明这 4个氨基酸残基的改变并不影
响胰岛素的生物活性，换句话说，
这 4个氨基酸残基对胰岛素的生物
活性并不起决定的作用。据研究，
起决定作用的是其一级结构中的相
同部分。发现 51个氨基酸中有 22
个氨基酸是始终不变，为不同种来
源的胰岛素所共有。
2,分子病
① 是指某种蛋白质分子一级结构的氨基
酸排列顺序与正常有所不同的遗传病 。
突出的例子如镰刀型贫血病 。
② 由于病人的血红蛋白分子 （ 用 Hb-S表
示 ） 与正常人的血红蛋白 （ Hb-A表示 ）
相比, 在 574个氨基酸中只有两个氨基
酸的差异而引起的 。 正常人的 Hb-A的
β-链第 6位为谷氨酸, 而 Hb-S的 β-链的
第 6位为缬氨酸 。
③ β-链 N端氨基酸排列顺序
1 2 3 4 5 6 7 8 …
Hb-A Val His Leu Thr Pro Glu Glu Lys …
Hb-S Val His Leu Thr Pro Val Glu Lys …
（二）蛋白质构象与功能的关系
① 蛋白质的构象并不是固定不变的，当有
些蛋白质表现其生物功能时，其构象发
生改变，从而改变了整个分子的性质，
这种现象就称为别构现象。
②别构现象是蛋白质表现其生物功能中
的一种相当普遍而又十分重要的现象，
如血红蛋白在表现其输氧功能时的别构
现象就是一个例子。
Hb和 Mb氧结合曲线的比较
第五节 蛋白质的性质
一,蛋白质的相对分子质量
① 蛋白质是生物大分子, 相对的分子质
量一般 在 1万～ 1百万之间或更大一些 。
②测定蛋白质相对分子质量的方法：
渗透压法,超离心法、凝胶过滤法、
聚丙烯酰胺凝胶电泳等。
分析：渗透压法较简单，对仪器设
备要求也不高，但灵敏度较差，而
用凝胶过滤法和聚丙烯酰胺凝胶电
泳所测定的蛋白质相对分子质量也
仅是近似值，因此最准确而可靠的
方法是超离心法，但要超速离心机。
③ 超速离心机最初是 Svedberg于 1940年
设计制造的。一般把单位（厘米）离
心场里的沉降速度称沉降系数，用 S表
示，一个 S单位，为 1× 10-13S（秒），
因此 8× 10-13S的沉降系数用 8S表示，
蛋白质的相对分子质量可直接用沉降
系数表示。
凝
胶
过
滤
法
二、蛋白质的两性电离及等电点
（ 一 ） 蛋白质的两性性质
① 蛋白质是两性电解质, 既能和酸作用,
也和碱作用 。
蛋白质分子中可解离的基团除肽链末
端 α-氨基和 α-羧基外, 主要的还是肽链
氨基酸残基上的侧链基团,ε-氨基, β-
羧基, γ-羧基, 咪唑基, 胍基, 酚基,
巯基等 。
② 电泳：带电的胶体颗粒在电场
中可以向电荷相反的电极移动 。
由于蛋白质在溶液中解离成带电
颗粒, 因此在电场中能移动, 这
种大分子化合物在电场 中移动
的现象称为电泳 。 蛋白质电泳的
方向, 速度主要决定于其所带电
荷的正负性, 所带电荷的多少
以及分子颗粒大小 。
水平电泳 垂直
电
泳
移
动
界
面
电
泳
（二）电泳的种类及应用
1、电泳的种类
①移动界面电泳：利用浓度梯度，借助
于光学仪器。
②区带电泳：在支持物上蛋白质混合物
被分离成若干区带。
A、纸上电泳：用滤纸作支持物的。
B、凝胶电泳：用凝胶（如淀粉、琼脂、
聚丙烯酰胺等）作支持物的。
a、圆盘电泳：在玻璃管中进行凝胶
电泳，蛋白质不同的组分形成环状
如圆盘。
b、平板电泳：在铺有凝胶的玻璃
板上进行的电泳 。
2、电泳法通常用于实验室、生产或
临床诊断来分析分离蛋白质混合物，
作为蛋白质纯度鉴定的手段。
：
十
二
烷
基
硫
酸
钠
SDS
三、蛋白质的胶体性质
（ 一 ） 蛋白质是亲水胶体
1,蛋白质是高分子化合物, 由于
相对分子质量大, 它在水溶液中所
形成的颗粒 （ 直径在 1～ 100nm之
间 ） 具有胶体溶液的特征 。
2,蛋白质的水溶液是一种比较稳定
的亲水胶体 。
因为蛋白质颗粒表面带有很多
极性基团, 如 NH3+,— COO-,—
SH,— CONH2等, 和水有高度亲
和性, 当蛋白质与水相遇时, 就容
易被蛋白质吸住, 在蛋白质颗粒外
面形成一层水膜 （ 又称水化层 ） 。
3,蛋白质颗粒在非等电状态时带
有相同电荷 。
（二）蛋白质的胶体性质：
如布朗运动、丁道尔现象、电泳
现象，不能通过半透膜（玻璃纸、
火棉纸等）以及具有吸附能力等。
四、蛋白质的沉淀反应
1,沉淀作用的定义：蛋白质由于带
有电荷和水膜, 因此在水溶液中成
稳定的胶体, 如果蛋白质溶液中加
入适当的试剂, 破坏了蛋白质的水
膜或中和了蛋白质的电荷, 则蛋白
质胶体溶液就不稳定而出现沉淀现
象 。
2,蛋白质的分离提纯：
① 盐析法：加高浓度中性盐类, 如
NaCl,Na2SO4,（ NH4） 2SO4。
加盐使蛋白质从溶液中沉淀析出的
现象, 称盐析 。
盐溶：低盐浓度可增加蛋白质在溶
液中的溶解度 。
② 等电点沉淀法：调节外界溶液的 pH
值, 使 pH=pI。
③ 有机溶剂 （ 分级 ） 分离法：如酒精,
丙酮等可使蛋白质产生沉淀, 这是由
于这些有机溶剂和水有较强的作用,
破坏了蛋白质分子周围的水膜 。 酒精,
丙酮等的介电常数比水低得多, 加入
后降低了溶液的介电常数 。
五、蛋白质的变性 作用
1、定义：天然蛋白质因受物理的或
化学的因素影响，其分子内部原有
的高度规律性结构发生变化，致使
蛋白质的理化性质都有所改变，但
并不导致蛋白质一级结构的破坏，
这种现象称变性作用。变性后的蛋
白质称变性蛋白质。
2,能使蛋白质变性的因素：化学
因素有强酸, 强碱, 尿素, 胍,
去污剂, 重金属盐, 三氯醋酸,
磷钨酸, 苦味酸, 浓乙醇等；物
理因素有加热 （ 70～ 100℃ ）,
剧烈振荡或搅拌, 紫外线及 X光
射线照射, 超声波等 。
3、变性蛋白质的特征：
①失去其生物活性，如酶失去催化能
力、血红蛋白失去运输氧功能、胰
岛素失去调节血糖的生理功能等等。
② 各种理化性质改变，如溶解度降
低，易形成沉淀析出；如结晶能力
丧失，球状蛋白变性后分子形状也
生改变。
③生化性质改变，即肽链松散，反
应基团（如－ SH、－ S－ S－基、
酚羟基等）增加，从而易被蛋白水
解酶消化。
4、蛋白质变性作用的应用：
如 a：豆腐就是大豆蛋白质的浓
溶液加热加盐而成的变性蛋白凝固
体。
如 b：临床分析化验血清中非蛋
白成分，常常用加三氯醋酸或钨酸
使血液中蛋白质变性沉淀而去掉。
如 c：为鉴定尿中是否有蛋白质常用
加热法来检验。
如 d：在急救重金属盐中毒（如氯化
高汞）时，可给患 者吃大量乳品或
蛋清，其目的就是使乳品或蛋清中
的蛋白质在消化道中与重金属离子
结合成不溶解的变性蛋白质，从而
阻止重金属离子被吸收进入体内，
最后设法将沉淀物从肠胃中洗出。
六、蛋白质的颜色 反应
1,双缩脲反应：含两个以上肽键的蛋
白质
OH－
双缩脲 +CuSO4—— 〉 红紫色络合物
Δ
2,米伦氏反应,Tyr及含 Tyr的蛋白
质
米伦试剂为硝酸汞, 亚硝酸汞,
硝酸和亚硝酸的混合液 。
蛋白质溶液加入米伦试剂后即产生
白色沉淀, 加热后沉淀变成红色 。
3,乙醛酸反应,Trp及含 Trp的蛋白
质
在蛋白质溶液中加入乙醛酸，
并沿试管壁慢慢注入浓硫酸，在两
液层之间就会出现紫色环，凡含有
吲哚基的化合物都有这一反应。
4,坂口反应,Arg及含 Arg的蛋白
质
精氨酸分子中含有胍基, 能与
次氯酸钠 （ 或次溴酸钠 ） 及 α-萘
酚在氢氧化钠溶液中产生红色产
物 。
5,酚试剂 （ 福林试剂 ） 反应,Tyr
及含 Tyr的蛋白质
蛋白质分子一般都含有酪氨酸,
而酪氨酸中的酚基能将福林试剂中
的磷钼酸及磷钨酸还原成蓝色化合
物 。
6,Pauly反应：
检测酪氨酸 （ Tyr）
Tyr-酚基 +对氨基苯磺酸的重氮
盐 —— 〉 桔黄色化合物
检测组氨酸（ His）
His-咪唑基 +对氨基苯磺酸的重氮
盐 —— 〉 棕红色化合物
第六节 蛋白质的分类
一、按照蛋白质的组成，可以分为
1、简单蛋白 (simple protein)
又称为单纯蛋白质；这类蛋白质
只含由 ?-氨基酸组成的肽链，不含
其它成分 。
2、结合蛋白 (conjugated protein)
由简单蛋白质和非蛋白质（辅基）
两部分组成。包括：核蛋白、糖蛋
白（或蛋白聚糖）,脂蛋白、色
蛋白和磷蛋白。
糖蛋白（或蛋白聚糖）
是蛋白质和糖以共价键相连而成。
此共价键称为糖肽键，主要有两种类型：
O-糖肽键和 N-糖肽键。
O-糖肽键：糖的半缩醛 -OH和蛋白质中羟
基氨基酸的 -OH共价结合而成的 O-糖苷
键。
N-糖肽键：糖的半缩醛 -OH和蛋白质中
Asn的酰胺基共价结合而成的 N-糖苷键 。
色蛋白举例
肌红蛋白
血红蛋白,Hb氧结合曲线是 S型的，因为
血红蛋白是别构蛋白质。
环境中的其他分子如质子、二氧化碳和
代谢物 2,3-二磷酸甘油酸（ BPG）会调
节血红蛋白与氧气的结合，使氧结合曲
线向右移动。
因为 H+和 CO2促进 O2的释放,BPG降低
Hb对 O2的亲和力。
二、依据蛋白质的外形分类
按照蛋白质的外形可分为球状蛋白
质和纤维状蛋白质。
1、球状蛋白质,globular protein
外形接近球形或椭圆形，溶解性较
好，能形成结晶，大多数蛋白质属
于这一类。
2、纤维状蛋白质,fibrous
protein
分子类似纤维或细棒。它又可分为
可溶性纤维状蛋白质和不溶性纤维
状蛋白质。
如丝心蛋白,α -角蛋白。