生物化学

第七章 蛋白质的性质和分离纯化Properties and Purification of Protein

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目的： 1.研究蛋白质的分子结构； 2.研究蛋白质的生物功能； 3.蛋白质应用。 方法: 利用各种性质差别。

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第一节 蛋白质的性质 一、蛋白质的酸碱性质蛋白质为两性电解质 蛋白质等电点 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。蛋白质溶液处于等电点时， 溶解度最小；粘度、渗透压、膨胀性及 导电能力也降为最低值。

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蛋白质在等电点的溶解度最小

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蛋白质分子上的电荷与疏水区

疏水区域

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等离子点：在没有其他盐类干扰时，蛋 白质质子供体基团解离出的质子数与质 子受体基团结合的质子数相等时的pH,为 蛋白质特征常数。

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二、蛋白质分子量及其确定方法

蛋白质相对分子量在6000~1 000 000之 间。测定分子量的主要方法有化学组成法、 渗透压法、超离心法(沉降分析法)、凝 胶过滤法、聚丙烯酰胺凝胶电泳等。

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最低M=元素(分子)分子量/ 元素(分子)百分含量 渗透压法: Mr=cRT/Π 超离心法: Mr=RTs/[(1-υ ρ )D] 凝胶过滤: logMr =K1- K2Ve SDS-PAGE法: logMr=α -bμ R 氨基酸序列分析计算

化学组成法:

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化学组成测定最低相对分子量元素原子量(分子分子量 )

最低相对分子量=元素(分子)百分含量

肌红蛋白含铁量为0.335%,其最低分子量可 按下式算出： Fe原子量(55.8 ) 最低相对分子量= Fe元素百分含量 (0.335%) =16700

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真实分子量是最低相对分子质量的n倍，这 里n是每个蛋白质分子中铁原子的数目。因 为肌红蛋白中，n=l,所以其真实Mr 就是 16700。又如血红蛋白含铁也是0.335%, 即最低Mr亦为16700,但根据其他方法测得 的Mr是68000。可见每一分子血红蛋白含有 四 个 铁 原 子， 即 n = 4, 因 此 其 真 实Mr = 16700×4 = 66800。

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有时蛋白质分子中某一氨基酸的含量特别少， 应用同样的原理，由这一氨基酸含量的分析 结果，也可以计算蛋白质的最低相对分子质 量。 例如牛血清清蛋白含色氨酸0.58%,计算所 得的最低相对分子质量是35200。用其他方 法测得的Mr是69000,所以每分子牛血清清 蛋白含有两个色氨酸残基。

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渗透压法 渗透压是溶液的依数性 质之一,是单位体积内溶 质质点数的函数,与溶质 的性质和形状无关。

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唐南平衡影响渗透压测定。 尽量采用接近等电点的缓冲液作膜内外 的溶剂，并增加缓冲液中无机盐的浓度。

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沉 降 速 度 法Fb Ff Fc

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蛋白质在离心场中沉降时: Fc(离心力) = mpω2χ(离心加速度) Fb(浮力) = Vpρ ω2 χ= mpυ ρ ω2χ

Ff(摩擦力) = fν = f(dχ/dt) 通过

测定沉降界面的移动速度测定Mr. dx/dt为 常数 F c- F b = F f(dχ/dt) mp(1-υ ρ ) = 2χ ω f