蛋白质的变性的概念
前面介绍了蛋白质的理化性质前四个内容:
紫外吸收、呈色反应、两性解离、胶体性质。
下面我们介绍第五个内容,蛋白质变性。
关于蛋白质变性,
我们将介绍以下三方面的内容;
一、蛋白质变性的概念、
二、变性与沉淀的联系与区别、
三、变性向凝固的进一步发展。
我们先看第一个内容:蛋白质变性的概念
在这里我们共讲五个问题:
1、变性的定义、
2、变性的本质、
3、造成变性的因素
4、与变性相关的医学应用、
5、变性与复性的关系。
首先,
我们来看变性的定义:
蛋白质的变性
是指在某些物理和化学因素作用下,
其特定的空间构象被破坏,
也即有序的空间结构变成无序的空间结构,
从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。
从这一定义我们可以体会到
蛋白质的变性指在某些理化因素作用下,
特定的空间构象被破坏,
并不涉及其一级结构及
蛋白质多肽链的氨基酸排列顺序。
从化学本质上来讲,
这只是破坏了分子内部的非共价键和二硫键,即次级键,
并未破坏其主键肽键。
环境中能使蛋白质发生这种变化的理化因素很多,
如强酸、强碱、重金属盐、
高温、高压、紫外线、有机溶剂、生物碱等等。
由于这些因素都能造成蛋白质变性,
故临床医学上常用来作为消毒、灭菌的主要方法。
相反,
为有效保持蛋白质制剂,如疫苗等,
用低温、避光等方法却能积极防止蛋白质变性。
故此,
掌握了蛋白质变性因素
在生物医学研究和实践中可以广泛应用。
变性和复性的关系:
另外,
变性的蛋白质,
有时在一定条件下还可以复性。
若蛋白质变性程度较轻,
去除变性因素后,
蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能,这一过程称为复性。
这种变性,称为可逆性变性。
比如,
天然状态有催化活性的牛胰核糖核酸酶,
在加入尿素、β-巯基乙醇(贝塔-qiu’基乙醇)后,
二硫键断裂,空间结构破坏,
形成非折叠状态、无活性的牛胰核糖核酸酶。
而将尿素、(贝塔-qiu’基乙醇)β-巯基乙醇去除后,
二硫键形成,空间结构恢复,
成为天然状态,有催化活性的牛胰核糖核酸酶。
当然,
变性的蛋白质并非的特定条件下都可以复性,
若蛋白质变性程度较严重,
去除变性因素后,
蛋白质仍不能恢复其原有的构象和功能,称为不可逆性变性。
大多数情况下,
变性的蛋白质都不能复性。
紫外吸收、呈色反应、两性解离、胶体性质。
下面我们介绍第五个内容,蛋白质变性。
关于蛋白质变性,
我们将介绍以下三方面的内容;
一、蛋白质变性的概念、
二、变性与沉淀的联系与区别、
三、变性向凝固的进一步发展。
我们先看第一个内容:蛋白质变性的概念
在这里我们共讲五个问题:
1、变性的定义、
2、变性的本质、
3、造成变性的因素
4、与变性相关的医学应用、
5、变性与复性的关系。
首先,
我们来看变性的定义:
蛋白质的变性
是指在某些物理和化学因素作用下,
其特定的空间构象被破坏,
也即有序的空间结构变成无序的空间结构,
从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失。
从这一定义我们可以体会到
蛋白质的变性指在某些理化因素作用下,
特定的空间构象被破坏,
并不涉及其一级结构及
蛋白质多肽链的氨基酸排列顺序。
从化学本质上来讲,
这只是破坏了分子内部的非共价键和二硫键,即次级键,
并未破坏其主键肽键。
环境中能使蛋白质发生这种变化的理化因素很多,
如强酸、强碱、重金属盐、
高温、高压、紫外线、有机溶剂、生物碱等等。
由于这些因素都能造成蛋白质变性,
故临床医学上常用来作为消毒、灭菌的主要方法。
相反,
为有效保持蛋白质制剂,如疫苗等,
用低温、避光等方法却能积极防止蛋白质变性。
故此,
掌握了蛋白质变性因素
在生物医学研究和实践中可以广泛应用。
变性和复性的关系:
另外,
变性的蛋白质,
有时在一定条件下还可以复性。
若蛋白质变性程度较轻,
去除变性因素后,
蛋白质仍可恢复或部分恢复其原有的构象和功能,这一过程称为复性。
这种变性,称为可逆性变性。
比如,
天然状态有催化活性的牛胰核糖核酸酶,
在加入尿素、β-巯基乙醇(贝塔-qiu’基乙醇)后,
二硫键断裂,空间结构破坏,
形成非折叠状态、无活性的牛胰核糖核酸酶。
而将尿素、(贝塔-qiu’基乙醇)β-巯基乙醇去除后,
二硫键形成,空间结构恢复,
成为天然状态,有催化活性的牛胰核糖核酸酶。
当然,
变性的蛋白质并非的特定条件下都可以复性,
若蛋白质变性程度较严重,
去除变性因素后,
蛋白质仍不能恢复其原有的构象和功能,称为不可逆性变性。
大多数情况下,
变性的蛋白质都不能复性。
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