化学物质与蛋白质的相互作用总结

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1、化学物质与蛋白质的相互作用定义：当蛋白质溶液PH小于其等电点时，蛋白质颗粒带有正电荷，容易与酚类化合物或有机酸酸根所带的负电荷发生作用生成不溶性盐而沉淀。（这类化合物包括鞣酸、苦味酸、三氯乙酸、磺酰水杨酸等）缺点：容易使蛋白质变性失活，且有机溶剂易燃、易爆、安全要求高。原理：主要作用力是静电引力。（加入量不能太多，否则会引起胶融作用而重新溶解。）定义：有一些离子型多糖化合物可应用于沉淀食品蛋白质。如羧甲基纤维素，海藻酸盐、果胶酸盐、卡拉胶等。聚电解质沉淀法酚类化合物非离子型聚合物PDE的使用:低分子量的蛋白质沉淀加入

2、大量PDE，反之亦然。所用的PDE的浓度通常为20%，浓度再高，会使粘度增大，造成沉淀的回收比较困难。且其不必除去。定义：许多非离子型聚合物，包括聚乙二醇（PEG）可用来进行选择性沉淀以纯化蛋白质。聚合物的作用认为与有机溶剂相似，能降低水化物，使蛋白质沉淀。及有机酸沉淀聚合物沉淀沉淀剂的类型优点：溶剂容易蒸发除去，不会残留在成品中，因此适用于制备食品蛋白质。而且有机溶剂密度低，与沉淀物密度差大，便于离心分离。原理：加入有机溶剂于蛋白质溶液中产生多种效应，这些效应结合起来使蛋白质沉淀。主要效应是水活度的降低。（最常用的

3、溶剂是乙醇和丙酮）有机溶剂有机物沉淀化学物质与蛋白质的的沉淀作用主要缺点：酸化时易使蛋白质失活，这是由于蛋白质对于低PH比较敏感所致。等电点沉淀主要优点：很多蛋白质的等电点都在偏酸范围内，而无机酸通常较廉价，并且某些酸，如磷酸、盐酸、和硫酸的应用能为蛋白质食品所允许。同时，常可直接进行其他纯化操作，无需将残余的酸除去。定义：在低的离子强度下，用无机或有机酸碱调PH至等电点，使蛋白质所带静电荷为零，能大大降低其溶解度。（适用于巯水性较强的蛋白质。）类型：加热沉淀、强酸碱沉淀、重金属盐沉淀等优点：在稀溶液中对蛋白质有较强

4、的沉淀能力。处理后残余的金属离子可以用离子交换树脂和螯合剂除去。第二类：Ca2+、Ba2+、Mg2+、Pb2+、能和蛋白质分子表面的羧基结合，但不能和含氮化合物结合第一类：Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+,能和蛋白质分子表面的羧基、氨基、咪唑基、胍基等侧链结合定义：在强烈沉淀条件下，不仅破坏了蛋白质胶体的溶液的稳定性，而且也破坏了蛋白质的结构和性质，产生的蛋白质沉淀不可能再溶解于水。由于沉淀过程中发生了蛋白质结构和性质的变化，所以又称为变性沉淀。第三类：Ag2+、Hg2+、Pb2+

5、、能和蛋白质分子表面的巯基等侧链相结合金属离子沉淀法无机物沉淀盐析方程：lgS=lgS0-KSIS0-离子强度为零时的溶解度S-蛋白质在某一离子强度溶液中的溶解度KS-盐析常数定义：低浓度的中性盐可以增加蛋白质的溶解度，此现象叫盐溶。继续向蛋白质溶液中加入大量的中性盐（硫酸铵、硫酸钠、氯化钠）使蛋白质沉淀析出的现象叫做盐析（水与离子的相互作用增加了蛋白质表面的疏水补丁的相互作用；同时瓦解了以电荷为基础的蛋白质分子之间的作用）。 盐析不可逆沉淀沉淀作用的类型类型：可逆沉淀是分离和纯化蛋白质的基本方法，如等电点沉淀法、

6、盐析法和有机溶剂沉淀法等。定义：在温和条件下，通过改变溶液的pH或电荷状况，使蛋白质从胶体溶液中沉淀分离。蛋白质在沉淀过程中，结构和性质都没有发生变化，在适当条件下，可以重新溶解形成溶液，所以这种沉淀又称为非变性沉淀。可逆沉淀强酸和强碱：强的无机酸碱以及有机酸碱都可以改变蛋白质的pH,引起蛋白质表面必须基团的电离；由于各氨基酸残基所带电荷的相互吸引或者相互排斥使蛋白质的空间结构发生较大变化，造成蛋白质分子聚集，导致不可逆失活；在强酸、强碱条件下，肽键也容易发生断裂。氧化剂：各种氧化剂能够氧化芳香族侧链的氨基酸以及甲硫

7、氨酸、半胱氨酸、和胱氨酸残基；分子氧、过氧化氢氧自由基等是最常见的氧化剂。在生物体内，蛋白质的失活主要是通过活性氧（羟基自由基、超氧离子、过氧化氢、过氧化物等来完成的。）阴离子：如SDS(十二烷基硫酸钠)离子表面活性剂：去污剂和活性表面剂：都具有长链疏水尾和亲水的极性头阳离子：癸基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵等，对蛋白质的变形能力比阴离子弱。蛋白质不可逆失活的化学因素非离子去污剂：通常不能使蛋白质变性。脲和盐酸胍：高浓度的脲（8~10mol/L）和盐酸胍（6mol/L）与蛋白质多肽链作用，破坏蛋白质分子内维持其

8、二级结构和高级结构的氢键，引起蛋白质不可逆失活。有机溶剂：取代蛋白质表面的结合水，并通过疏水作用与蛋白质结合，改变溶液的介电常数，从而影响维持蛋白质天然构想的非共价力的平衡。变性剂螯合剂：EDTA与金属离子形成配位聚合物，从而使酶失去金属辅助因子，从而导致酶或者蛋白质的构想发生较大的改变，导致蛋白质不可逆失活。化学物质对蛋白质的稳定作用重金属离