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蛋白质的胶体性质、变性与颜色反应


实验室k / 2019-05-15

蛋白质的胶体性质

       蛋白质水溶液与糖等低分子化合物水溶液不同,在糖水中分散着的是一个个均匀的糖的小分子,而蛋白质是高分子化合物,其分子在水溶液中以比糖的小分子大许多倍的颗粒状态存在,这种颗粒大小在1~100毫微米之间,已达到胶体颗粒范围,由于个儿较大,在溶液中扩散速度缓慢,并且不能透过半透膜,所以蛋白质溶液是一种胶体溶液。
       在蛋白质分子的多肽链上尚含有-COOH、-NH2、-OH、-SH等极性基团和许多极性的肽键,这些极性基和极性键具有亲水性,在溶液中能使水分子定向地排列在它们周围,形成一层水膜,这层水膜使蛋白质颗粒间不易直接互相接触和碰撞;此外,还由于蛋白质分子中具有可电离的极性基团,在酸性或碱性条件下,带有互相排斥的同性电荷。由于上述原因,蛋白质胶体溶液是比较稳定的。但是,“对立的统一是有条件的、暂时的、相对的,而对立的互相排除的斗争则是绝对的。”如果我们设法破坏其外层水膜或中和其电荷,则蛋白质胶体就会发生沉淀。例如我们吃的豆腐就是先做成稳定的蛋白质溶液——豆浆,再在豆浆中加入少量的盐卤(主要是MgCl2)或石膏(CaSO4)等盐类,由于这些盐类都是强电解质,在水中全部电离成离子,且这些离子吸引水分子的能力更强,故会使蛋白质外层的水膜破坏,同时又中和了蛋白质分子中的电荷,因而使豆浆中的蛋白质发生沉淀,制成了豆腐。这种加盐使蛋白质沉淀的现象叫做盐析。盐析在蛋白质生物制剂的生产中经常应用,常用的盐类有硫酸铵氯化钠硫酸钠等。此外,酒精、丙酮等有机溶剂也可用作蛋白质的沉淀剂。

蛋白质的变性

       大家知道卵蛋白有流动性,有胚的鸡蛋可以孵出小鸡,但当煮熟后蛋白凝固了,就不再能孵出小鸡,这种蛋白结块变硬并失去生物活性的现象叫做变性。蛋白质有其一定复杂的立体结构,但这种结构不太稳定,在高温、振荡、紫外线等物理因素,或强酸、强碱、酒精、甲醛、重金属盐类等化学因素的作用下,使氢键等遭到破坏,原来按一定方式盘绕成螺旋状的多肽链变成松散紊乱状态,从而使性质发生改变,这就是蛋白质变性的原理。
       蛋白质变性在工农业生产上用处很多,如工业上的鞣革;农业上用甲醛(福尔马林)来消毒种子;用波尔多液(重金属铜盐)杀菌;医学上用酒精、紫外线和高温来消毒等,都是使蛋白质或细菌体内蛋白质变性的实例。

蛋白质的颜色反应

       1.与茚三酮反应:蛋白质与氨基酸一样,也能和水合茚三酮试剂产生蓝紫色的颜色反应,用此反应可鉴别蛋白质。
       2.双缩脲反应:双缩脲()是由两分子尿素)失去一分子氨后的缩合产物。双缩脲在碱性溶液中能与Cu++结合生成紫红色的复杂化合物。在蛋白质和它的水解产物——蛋白胨、多肽分子中含有许多和双缩脲结构相似的肽键(),因此也能起这种颜色反应。利用这种颜色反应可测定多肽和蛋白质。

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