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预变性目的

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预变性目的

预变性

破坏DNA中可能存在的较难破坏的二级结构。使DNA充分变性,减少DNA 复杂结构对扩增的影响,以利于引物更好的和模板结合,特别是对于基因组来源的DNA模板,最好不要吝啬这个步骤。此外,在一些使用热启动Taq酶的反应中,还可激活Taq酶,从而使PCR反应得以顺利进行。

三种循环

①模板DNA的变性:模板DNA经加热至93℃左右一定时间后,使模板DNA 双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离,使之成为单链,以便它与引物结合,为下轮反应作准备;

②模板DNA与引物的退火(复性):模板DNA经加热变性成单链后,温度降至55℃左右,引物与模板DNA单链的互补序列配对结合;

③引物的延伸:DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下,以dNTP 为反应原料,靶序列为模板,按碱基配对与半保留复制原理,合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链。

延伸时间原因

用PCR仪扩增时,(变性.退火,延伸)循环完成后,继续72度延伸了10分钟的原因:

1.延伸时间取决于待扩增DNA片段的长度。(当然是在反应体系一定的条件下)例如,使用TaqDNA聚合酶,72度时的碱基掺入率为35-100bp/s,因此延伸速率为1kb/min。

2.根据延伸速率推得,扩增1kb以内的DNA片段1min即可,而3-4kb则需要3-4min,依次照推。通常在最后一轮要适当的将延伸时间延长至4-10min,这样做是使PCR反应完全以提高扩增产量。

3.继续72度延伸了10分钟除了可以使PCR反应完全以提高扩增产量外,还有一个作用是:在用普通Taq酶进行PCR扩增时在产物末端加A尾的作用,可以直接用于TA克隆的进行。

蛋白质变性

蛋白质在烹调过程中的变化 富含蛋白质的食物在烹调加工中,原有的化学结构将发生多种变化,使蛋白质改变了原有的特性,甚至失去了原有的性质,这种变化叫做蛋白质的变性。蛋白质的变性受到许多因素的影响,如温度、浓度、加工方法、酸、碱、盐、酒等。许多食品加工需要应用蛋白质变性的性质来完成,如:水煮蛋、咸蛋、皮蛋、豆腐、豆花、鱼丸子、肉皮冻等。 在烹调过程中,蛋白质还会发生水解作用,使蛋白质更容易被人体消化吸收和产生诱人的鲜香味。因此我们需要了解和掌握蛋白质在烹调和食品加工过程中的各种变化,使烹调过程更有利于保存时食物中的营养素和增进营养素在人体的吸收。 一、烹调使蛋白质变性 1、振荡使蛋白质形成蛋白糊 在制作芙蓉菜或蛋糕时,常常把鸡蛋的蛋清和蛋黄分开,将蛋清用力搅拌振荡,使蛋白质原有的空间结够发生变化,因其蛋白质变性。变形后的蛋白质将形成一张张有粘膜的网,把空气包含到蛋白质的分子中间,使蛋白质的体积扩大扩大很多倍,形成粘稠的白色泡沫,即蛋泡糊。 蛋清形成蛋泡糊是振荡引起蛋白质的变性。蛋清能否形成稳定的蛋泡糊,受很多因素的影响。蛋清之所以形成蛋泡糊,是由于蛋清中的卵粘蛋白和类粘蛋白能增加蛋白质的粘稠性和起泡性,鸡蛋越新鲜,蛋清中的卵粘蛋白和类粘蛋白质越多,振荡中越容易形成蛋泡糊。因此烹调中制作蛋泡糊,要选择新鲜鸡蛋。 如果搅拌震动的时的温度越低或振荡时间较短,蛋清形成的蛋白糊放置不久仍会还原为蛋清,因为这种情况下,只能破坏蛋白质的三、四结构,蛋白质二级螺旋结构没有拉伸开,无法形成稳定的蛋白质网。一旦失去振荡的条件,空气就会从泡沫中逸出,蛋白质又回复到原来的结构,这种变性称为可逆性。烹调和食品加工都不希望发生这种可逆变性发生,要设法提高蛋泡糊的稳定性。 向蛋清中加入一定量的糖,可以提高蛋泡糊的稳定性。蛋清中的卵清与空气接触凝固,使振荡后形成的气体泡膜变硬,不能保容较多的气体,影响蛋泡糊的膨胀。糖很强的渗透性,可以防止卵清蛋白遇空气凝固,使蛋泡糊的泡膜软化,延伸性、弹性都增加,蛋泡糊的体积和稳定性也增加。 做蛋泡糊时,容器、工具和蛋清液都不能沾油。搅打蛋清时如果沾上少量油脂就会严重破坏蛋清的起泡性能,因为油脂的表面张力大于蛋清泡膜的表面张力,能将蛋泡糊的的泡沫拉裂,泡沫中的空气很快从断裂处逸出,蛋泡糊就不能形成。

浅谈蛋白质变性的原因

浅谈蛋白质变性的原因 引起蛋白质变性的原因可分为物理和化学因素两类.物理因素可以是加热、加压、脱水、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波的作用等;化学因素有强酸、强碱、尿素、重金属盐、十二烷基磺酸钠(SDS)等.在临床医学上,变性因素常被应用于消毒及灭菌.反之,注意防止蛋白质变性就能有效地保存蛋白质制剂.蛋白质的变性很复杂,要判断变性是物理变化还是化学变化,要视具体情况而定.如果有化学键的断裂和生成就是化学变化;如果没有化学键的断裂和生成就是物理变化. 1、重金属盐使蛋白质变性,是因为重金属阳离子可以和蛋白质中游离的羧(suo)基(含 C、H、O的基)形成不溶性的盐,在变性过程中有化学键的断裂和生成,因此是一个化学变化. 2、强酸、强碱使蛋白质变性,是因为强酸、强碱可以使蛋白质中的氢键断裂.也可以和游离的氨基或羧基形成盐,在变化过程中也有化学键的断裂和生成,因此,可以看作是一个化学变化. 3、尿素、乙醇、丙酮等,它们可以提供自己的羟基或羰基上的氢或氧去形成氢键,从而破坏了蛋白质中原有的氢键,使蛋白质变性.但氢键不是化学键,因此在变化过程中没有化学键的断裂和生成,所以是一个物理变化. 4、加热、紫外线照射、剧烈振荡等物理方法使蛋白质变性,主要是破坏蛋白质分子中的氢键,在变化过程中也没有化学键的断裂和生成,没有新物质生成,因此是物理变化.否则,鸡蛋煮熟后就不是蛋白质了.而我们知道,熟鸡蛋依然有营养价值,其中的蛋白质反而更易为人体消化系统所分解吸收. (1)蛋白质受热或遇到_____、____、____等化学物质,会发生化学反应,失去原有的生理 活性。(填具体物质) (2)维生素是人们不可缺少的营养物质,缺乏维生素或摄入不足,会导致人体患病。缺乏 维生素C,会引起___________。请例举两种富含维生素的常见食品:_________、_________等。 (2)1蛋白质受热或遇到()、()、()等化学物质时,结构就会被破坏,失去 生理活性.(填类) 2变质食品中含有有毒的(),其中()的毒性较大. 3一氧化碳可与人体血液中的()结合,使红细胞输氧能力降低.,尼古丁和焦油使吸烟者对香烟产生依赖性并诱发疾病.

蛋白质变性机理

蛋白质变性机理 1、蛋白质介绍 2、蛋白质变性结果 1)活性丧失 蛋白质的生物活性是指蛋白质所具有的酶、激素、毒素、抗原与抗体、血红蛋白的载氧能力等生物学功能。生物活性丧失是蛋白质变性的主要特征。有时蛋白质的空间结构只要轻微变化即可引起生物活性的丧失。 2)某些理化性质的改变 蛋白质变性后理化性质发生改变,如溶解度降低而产生沉淀,因为有些原来在分子内部的疏水基团由于结构松散而暴露出来, 分子的不对称性增加,因此粘度增加,扩散系数降低 蛋白质分子凝聚从溶液中析出

3)生物化学性质的改变 蛋白质变性后,分子结构松散,不能形成结晶,易被蛋白酶水解。蛋白质的变性作用主要是由于蛋白质分子内部的结构被破坏。天然蛋白质的空间结构是通过氢键等次级键维持的,而变性后次级键被破坏,蛋白质分子就从原来有序的卷曲的紧密结构变为无序的松散的伸展状结构(但一级结构并未改变)。所以,原来处于分子内部的疏水基团大量暴露在分子表面,而亲水基团在表面的分布则相对减少,至使蛋白质颗粒不能与水相溶而失去水膜,很容易引起分子间相互碰撞而聚集沉淀。 4)致变因素 引起蛋白质变性的原因可分为物理和化学因素两类。物理因素可以是加热、加压、脱水、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波的作用等;化学因素有强酸、强碱、尿素、重金属盐、十二烷基磺酸钠(SDS)等。在临床医学上,变性因素常被应用于消毒及灭菌。 反之,注意防止蛋白质变性就能有效地保存蛋白质制剂。蛋白质的变性很复杂,要判断变性是物理变化还是化学变化,要视是物理变化 加热、紫外线照射、剧烈振荡等物理方法使蛋白质变性,主要是破坏蛋白质分子中的氢键,在变化过程中也没有化学键的断裂和生成,没有新物质生成,因此是物理变化。 否则,鸡蛋煮熟后就不是蛋白质了。而我们知道,熟鸡蛋依然有营养价值,其中的蛋白质反而更易为人体消化系统所分解吸收。 5)复性

蛋白质变性后的方面

蛋白质变性后的方面 (一)生物活性丧失 蛋白质的生物活性是指蛋白质所具有的酶、激素、毒素、抗原与抗体、血红蛋白的载氧能力等生物学功能。生物活性丧失是蛋白质变性的主要特征。有时蛋白质的空间结构只有轻微变化即可引起生物活性的丧失。 (二)某些理化性质的改变 蛋白质变性后理化性质发生改变,如溶解度降低而产生沉淀,因为有些原来在分子内部的疏水基团由于结构松散而暴露出来,分子的不对称性增加,因此粘度增加,扩散系数降低。(三)生物化学性质的改变 蛋白质变性后,分子结构松散,不能形成结晶,易被蛋白酶水解。蛋白质的变性作用主要是由于蛋白质分子内部的结构被破坏。天然蛋白质的空间结构是通过氢键等次级键维持的,而变性后次级键被破坏,蛋白质分子就从原来有序的卷曲的紧密结构变为无序的松散的伸展状结构(但一级结构并未改变)。所以,原来处于分子内部的疏水基团大量暴露在分子表面,而亲水基团在表面的分布则相对减少,至使蛋白质颗粒不能与水相溶而失去水膜,很容易引起分子间相互碰撞而聚集沉淀。 DNA变性

DNA变性指DNA分子由稳定的双螺旋结构松解为无规则线性结构的现象。变性时维持双螺旋稳定性的氢键断裂,碱基间的堆积力遭到破坏,但不涉及到其一级结构的改变。凡能破坏双螺旋稳定性的因素,如加热、极端的pH、有机试剂甲醇、乙醇、尿素及甲酰胺等,均可引起核酸分子变性。 变性DNA常发生一些理化及生物学性质的改变: 1)溶液粘度降低。DNA双螺旋是紧密的刚性结构,变性后代之以柔软而松散的无规则单股线性结构,DNA粘度因此而明显下降。2)溶液旋光性发生改变。变性后整个DNA分子的对称性及分子局部的构性改变,使DNA溶液的旋光性发生变化。 3)增色效应(hyperchromic effect)。指变性后DNA溶液的紫外吸收作用增强的效应。DNA分子中碱基间电子的相互作用使DNA分子具有吸收260nm波长紫外光的特性。在DNA双螺旋结构中碱基藏入内侧,变性时DNA双螺旋解开,于是碱基外露,碱基中电子的相互作用更有利于紫外吸收,故而产生增色效应。 各类连接键,结构稳定的键 多肽链中氨基酸残基的构成以及排列顺序称为氨基酸的一级结构,连接一级结构的键是肽键。氨基酸的二级结构是指氨基酸主链原子的局部空间结构,并不涉及氨基酸残基侧链构象,二级结构的种类有α-螺旋、β-折叠、β-转角儿以及无规卷曲。氢键是维系二级结构最主要的键。三级结构是指多肽链主链以及侧链原子的空间排布。次

蛋白质的变性

蛋白质的变性 湖南省长沙市长大附中高二92班莫超指导老师:胡老师 “生命是蛋白体的存在方式”,蛋白质是构成生命的物质基础。蛋白质对于我们来说再熟悉不过了,它在生产生活、医疗、生命体的活动和科学前沿上都有着举足轻重的作用,而人类健康对于蛋白质有着重要的需求和条件。为了更充分地了解蛋白质的作用和性质,我做了以下的探究实验。 实验日期:2008年11月日 实验目的: 1)掌握蛋白质的变性和盐析的区别,加深对蛋白质的理解。 2)通过设计实验、动手操作等提高自自己对实验的实践能力。 3)通过实验,感受它带给我们的乐趣,提高自己对化学的兴趣度。实验提示: 1)蛋白质的变性与凝结:蛋白质的分子表面上有大量各种极性基团,它们强烈吸引水分子,使溶液中的蛋白质成为高度水化的分 子。直接吸附在蛋白质分子表面的水分子结合得最牢固,称为结 合水,其数量约为蛋白质量的20%~50%;吸附在外层的水分子数 量更多,但结合较松散。蛋白质的水化使它在溶液中有很高的稳 定性,是典型的亲水胶体。另一方面,蛋白质在多种条件下会发 生胶凝作用,形成体积相当大的内部有很多空腔并包容着大量液 体的软胶状物体。常见的例子如鸡蛋受热时整体凝固,少量的蛋 白质将大量的水分子包围在一起凝固,不能再流动。蛋白质的凝 固通常是在发生变性作用以后产生的。蛋白质在多种情况下会发 生变性,加热和多种物理、化学或机械处理都可能使蛋白质发生 变性作用,使蛋白质的分子结构变成松散的无定形结构,分子中

的活性基团更多暴露,化学活性增强,较易发生各种化学反应和 凝结作用。变性蛋白质和天然蛋白质最明显的区别是溶解度降低,同时蛋白质的黏度增加,结晶性破坏,生物学活性丧失,易被蛋 白酶分解,即发生凝固。 2)蛋白质的盐析:在蛋白质溶液中加入某些浓的无机盐(如Na2SO4或(NH4)2SO4等)溶液后,可以使蛋白质凝聚而从溶液中析 出,这种作用叫做盐析。这样析出的蛋白质仍可以溶解在水中, 也不影响原来的性质。盐析是可逆过程。 实验用鸡蛋清溶液的制取: 取鸡蛋清25ml,加入100ml蒸馏水,搅匀后,用浸湿的纱布过滤,即可得到鸡蛋清溶液。 实验用品: 1)蛋白质来源:鸡蛋蛋清或豆浆。 2)实验所用仪器和试剂:试管、烧杯、玻璃棒、酒精灯、试管夹、胶头滴管、石棉网、三角架、蒸馏水、硝酸铅溶液、甲醛溶液、 饱和硫酸铵溶液。 实验过程: 1)实验设计依据的原理: A:高温、重金属离子、甲醛能使蛋白质变性而凝结,且凝结后的蛋白质不能溶于水,变性是化学变化。 B:在蛋白质溶液中加入盐溶液可降低蛋白质的溶解度,因而使蛋白质从深液中析出,盐析是物理变化。 应用:高温消毒、甲醛溶液保存动物标本、漂白粉消毒等;盐析用来分离和提纯蛋白质。

浅谈蛋白质变性原理的烹饪应用

浅谈蛋白质变性和水解原理的烹饪应用 作者:黄五洲 摘要:蛋白质的变性与水解是烹饪化学中的重要原理,是烹饪时原料发生的各种变化中最重要的变化之一.理解蛋白质的变性与水解的理论,运用其理论指导烹饪实践,解决烹饪的相关问题,无疑对菜肴食品的色、香、味、形、质感的改善与提高有着重要的现实意义.本文谨以本人多年的烹饪学习与实践体会,浅谈蛋白质的变性与水解,以求与烹饪同行作为学习交流,以求对烹饪后学者有所指点帮助 关键词:蛋白质变性.水解 论文正文 一.蛋白质的理解 蛋白质是一种结构十分复杂的高分子有机化合物。由碳、氢、氧、氮等元素构成。 蛋白质是食物原料, 特别是肉食性原料的主要组成分(一般的食物原料, 蛋白质与水分、碳水化合物、脂类即点有原料有效成分的95%多), 豆类、蛋类、各种瘦肉和鱼类含蛋白质较丰富13%~18%。粮谷类的蛋白质含量为7%~10%。蔬菜为0.9%~2%。因此说, 蛋白质在烹饪过程中的变化, 是食物原料烹饪过程中最重要变化, 学习、关注蛋白质的烹饪变化情况, 对烹饪菜肴食品的色、香、味、形以及质感的调整有着重要的指导意义 二.蛋白质的变性与水解的概念认识 蛋白质在温度、酸、碱、盐、有机溶剂、机械作用、紫外线照射等物理化学因素作用下,内部的分子高度规则性排列发生了变化,使蛋白质改变了原来的性质,这就是蛋白质变性。原料内蛋白质变性,有利于人体消化液对蛋白质的消化吸收,并可形成菜品特殊的形态、口感和滋味。 肉料蛋白质变性后,若继续加热,蛋白质会发生水解,形成多肽,这些多肽类物质进一步水解,最后分解成各种氨基酸,溶于汤汁中,使汤汁有鲜味。 三. 蛋白质的变性的烹饪应用 1.温度使蛋白质变性 ⑴烹饪熟处理 肉料须经过加热至蛋白质变性才是成熟。成熟的肉与生肉相比,无论在形态、口感,还是滋味方面,都有极大的区别。 事实上, 烹饪更多的利在利用温度使蛋白质发生应有的变化,从而获得良好的色、香、味、形、质感,使之成为美食,使烹饪成为一种艺术 ⑵温度使蛋白质变性,从而形成菜肴良好的形态 利用蛋白质变性原理,在带有一定韧性的动物原料表面刻切花刀,经焯水处理,能获得菜肴食品优美的形态.

首先我们来看看什么时蛋白质的变性

首先我们来看看什么时蛋白质的变性。 蛋白质的变性是蛋白质的一条重要性质。这条性质在日常生活、医疗、工农业生产中都有着重要的用途。那么,蛋白质的变性是物理变化还是化学变化呢?在此做一简单的讨论。 判断一个变化是物理变化还是化学变化的依据就是看在这个变化中有无新物质生成。在物理变化过程中因无新物质生成,也就没有化学键的断裂和生成;在化学变化中因有新物质的生成,所以一定有化学键的断裂和生成。因此,判断蛋白质的变性是物理变化还是化学变化,一定要从蛋白质的结构上分析,看在变化过程中有无化学键的断裂和生成。 蛋白质是由多种氨基酸通过肽键构成的高分子化合物,在蛋白质分子中各氨基酸的结合顺序称为一级结构:蛋白质的同一多肽链中的氨基和酰基之间可以形成氢键,使得这一多肽链具有一定的构象,这些称为蛋白质的二级结构;多肽链之间又可互相扭曲折叠起来构成特定形状的排列称为三级结构,三级结构是与二硫键,氢键等联系着的。变性作用是蛋白质受物理或化学因素的影响,改变其分子内部结构和性质的作用。一般认为蛋白质的二级结构和三级结构有了改变或遭到破坏,都是变性的结果。能使蛋白质变性的化学方法有加强酸,强碱,重金属盐,尿素,乙醇,丙酮等;能使蛋白质变性的物理方法有加热,紫外线照射,剧烈振荡等。重金属盐使蛋白质变性,是因为重金属阳离子可以和蛋白质中游离的羧基形成不溶性的盐,在变性过程中有化学键的断裂和生成,因此是一个化学变化。 强酸、强碱使蛋白质变性,是因为强酸、强碱可以使蛋白质中的氢键断裂。也可以和游离的氨基或羧基形成盐,在变化过程中也有化学键的断裂和生成,因此,可以看作是一个化学变化。 尿素、乙醇、丙酮等,它们可以提供自己的羟基或羰基上的氢或氧去形成氢键,从而破坏了蛋白质中原有的氢键,使蛋白质变性。但氢键不是化学键,因此在变化过程中没有化学键的断裂和生成,所以是一个物理变化。加热、紫外线照射,剧烈振荡等物理方法使蛋白质变性,主要是破坏厂蛋白质分子中的氢键,在变化过程中也没有化学键的断裂和生成,没有新物质尘成,因此是物理变化。否则,鸡蛋煮熟后就不是蛋白质了。 从以上分析可以看出,蛋白质的变性既有物理变化,也有化学变化。但蛋白质的变性是很复杂的,要判断变性是物理变化还是化学变化,要视具体情况而定。如果有化学键的断裂和生成就是化学变化;如果没有化学键的断裂和生成就是物理变化。 天然蛋白质的严密结构在某些物理或化学因素作用下,其特定的空间结构被破坏,从而导致理化性质改变和生物学活性的丧失,如酶失去催化活力,激素丧失活性称之为蛋白质的变性作用(denaturation)。变性蛋白质只有空间构象的破坏,一般认为蛋白质变性本质是次级键,二硫键的破坏,并不涉及一级结构的变化。 变性蛋白质和天然蛋白质最明显的区别是溶解度降低,同时蛋白质的粘度增加,结晶性破坏,生物学活性丧失,易被蛋白酶分解。 引起蛋白质变性的原因可分为物理和化学因素两类。物理因素可以是加热、加压、脱水、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波的作用等;化学因素有强酸、强碱、尿素、重金属盐、十二烷基磺酸钠(SDS)等。在临床医学上,变性因素常被应用于消毒及灭菌。反之,注意防止蛋白质变性就能有效地保存蛋白质制剂。 变性并非是不可逆的变化,当变性程度较轻时,如去除变性因素,有的蛋白质仍能恢复或部分恢复其原来的构象及功能,变性的可逆变化称为复性。例如,前述的核糖核酸酶中四对二硫键及其氢键。在巯基乙醇和8M尿素作用下,发生变性,失去生物学活性,变性后如经过透析去除尿素,巯基乙醇,并设法使疏基氧化成二硫键,酶蛋白又可恢复其原来的构象,生物学活性也几乎全部恢复,此称变性核糖核酸酶的复性。

蛋白质变性

蛋白质变性 蛋白质的变性既有物理变化,也有化学变化: 蛋白质是由多种氨基酸通过肽键构成的高分子化合物,在蛋白质分子中各氨基酸的结合顺序称为一级结构:蛋白质的同一多肽链中的氨基和酰基之间可以形成氢键,使得这一多肽链具有一定的构象,这些称为蛋白质的二级结构;多肽链之间又可互相扭曲折叠起来构成特定形状的排列称为三级结构,三级结构是与二硫键,氢键等联系着的。变性作用是蛋白质受物理或化学因素的影响,改变其分子内部结构和性质的作用。一般认为蛋白质的二级结构和三级结构有了改变或遭到破坏,都是变性的结果。能使蛋白质变性的化学方法有加强酸,强碱,重金属盐,尿素,乙醇,丙酮等;能使蛋白质变性的物理方法有加热,紫外线照射,剧烈振荡等。重金属盐使蛋白质变性,是因为重金属阳离子可以和蛋白质中游离的羧基形成不溶性的盐,在变性过程中有化学键的断裂和生成,因此是一个化学变化。 强酸、强碱使蛋白质变性,是因为强酸、强碱可以使蛋白质中的氢键断裂。也可以和游离的氨基或羧基形成盐,在变化过程中也有化学键的断裂和生成,因此,可以看作是一个化学变化。 尿素、乙醇、丙酮等,它们可以提供自己的羟基或羰基上的氢或氧去形成氢键,从而破坏了蛋白质中原有的氢键,使蛋白质变性。但氢键不是化学键,因此在变化过程中没有化学键的断裂和生成,所以是一个物理变化。加热、紫外线照射,剧烈振荡等物理方法使蛋白质变性,主要是破坏厂蛋白质分子中的氢键,在变化过程中也没有化学键

的断裂和生成,没有新物质尘成,因此是物理变化。否则,鸡蛋煮熟后就不是蛋白质了。 从以上分析可以看出,蛋白质的变性既有物理变化,也有化学变化。但蛋白质的变性是很复杂的,要判断变性是物理变化还是化学变化,要视具体情况而定。如果有化学键的断裂和生成就是化学变化;如果没有化学键的断裂和生成就是物理变化。 天然蛋白质的严密结构在某些物理或化学因素作用下,其特定的空间结构被破坏,从而导致理化性质改变和生物学活性的丧失,如酶失去催化活力,激素丧失活性称之为蛋白质的变性作用(denaturation)。变性蛋白质只有空间构象的破坏,一般认为蛋白质变性本质是次级键,二硫键的破坏,并不涉及一级结构的变化。 变性蛋白质和天然蛋白质最明显的区别是溶解度降低,同时蛋白质的粘度增加,结晶性破坏,生物学活性丧失,易被蛋白酶分解。 引起蛋白质变性的原因可分为物理和化学因素两类。物理因素可以是加热、加压、脱水、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波的作用等;化学因素有强酸、强碱、尿素、重金属盐、十二烷基磺酸钠(SDS)等。在临床医学上,变性因素常被应用于消毒及灭菌。反之,注意防止蛋白质变性就能有效地保存蛋白质制剂。 变性并非是不可逆的变化,当变性程度较轻时,如去除变性因素,有的蛋白质仍能恢复或部分恢复其原来的构象及功能,变性的可逆变化称为复性。例如,前述的核糖核酸酶中四对二硫键及其氢键。在β 巯基乙醇和8M尿素作用下,发生变性,失去生物学活性,变性后如

常用蛋白还原剂和变性剂

常用蛋白还原剂 1.DTT 中文名称为二硫苏糖醇(Dithiothreitol,简称为DTT),是苏糖醇的C-1及C-4位羟基置换成巯基的化合物。在生化反应中用做还原剂,保护蛋白质或酶中的巯基不致氧化而失活。也常用于还原蛋白质分子中的二硫键等。 DTT是一种小分子有机还原剂,化学式为C4H10O2S2。其还原状态下为线性分子,被氧化后变为包含二硫键的六元环状结构。二硫苏糖醇的名字衍生自苏糖(一种四碳单糖)。DTT的异构体为二硫赤糖醇(DTE),即DTT的C3-差向异构体。 DTT也常常被用于蛋白质中二硫键的还原,可用于阻止蛋白质中的半胱氨酸之间所形成的蛋白质分子内或分子间二硫键。但DTT往往无法还原包埋于蛋白质结构内部(溶剂不可及)的二硫键,这类二硫键的还原常常需要先将蛋白质变性(高温加热或加入变性剂,如6M 盐酸胍、8M 尿素或1% SDS)。反之,根据DTT存在情况下,二硫键还原速度的不同,可以判断其包埋程度的深浅。 2.β-巯基乙醇 英文名称:β-Mercaptoethanol,化学式:HOCH2CH2SH,分子量:,是一种具有特殊臭味的无色透明液体,易燃、易溶于水和醇、醚等多种有机溶剂。 β-巯基乙醇(又称为2-巯基乙醇、1-硫代乙二醇、2-羟基乙硫醇、β-硫醇代乙醇)是一种有机化合物,其化学式为HOCH2CH2SH,英文通用缩写为ME或β-ME。它兼具乙二醇(HOCH2CH2OH)和乙二硫醇(HSCH2CH2SH)的官能团,为挥发性液体,

具有较强烈的刺激性气味。β-ME通常用于二硫键的还原,可以作为生物学实验中的抗氧化剂。它被广泛使用的原因是它的羟基使它能够溶解于水中,并且降低它的挥发性。由于具有较低的蒸汽压,它的难闻的情况比起恶臭的硫醇要好得多。 2-巯基乙醇可以打开蛋白质中存在的二硫键:cysS-Scys+2HOCH2CH2SH→ 2cysSH+ HOCH2CH2S-SCH2CH2OH,二硫键被打开后可以使蛋白质的四级或三级结构被破坏。由于2-巯基乙醇能够打开蛋白质的结构,它常常被用于蛋白质分析。而2-巯基乙醇也常常被用于保护蛋白质中自由的半胱氨酸巯基之间不会错误形成二硫键。作为还原剂,2-巯基乙醇常常可以与二硫苏糖醇(DTT)或三(2-甲酰乙基)膦盐酸盐(TCEP)互换使用。 2-巯基乙醇是少数几种被发现可以延长小鼠寿命的化合物。在微克量级水平上,2-巯基乙醇被观察到对实验鼠的生命具有多种可能的正面效应。 化学名称:三(2-羧乙基)膦;英文名称:Tris(2-carboxyethyl)phosphine(TCEP);分子量:。无色透明液体,不溶于脂肪烃,微溶于水,溶于醇、酮、酯、醚、苯、甲苯、二甲苯等,能与氯仿及四氯化碳混溶,与醋酸纤维素、硝酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、乙基纤维素、聚氯乙烯、酚醛树脂、聚丙烯酸酯等高聚物相容性好。 TCEP是一种非常有效的硫醇类还原剂,广泛用作蛋白质化学及蛋白质组学研究中二硫键的定量还原剂。该试剂在水溶液中的稳定性和溶解性都很好。在酸性、碱性溶液中的稳定性也不错。与其他类别的硫醇类还原剂如DTT相比,TCEP不仅是一种高效的二硫键还原剂,而且在某些巯基的交联反应中不需要除掉。因而在蛋白质化学及蛋白质组学研究常常优先选择TCEP。

蛋白质的沉淀和变性实验

蛋白质的沉淀与变性反应 目的 (1)了解蛋白质的沉淀反应、变性作用和凝固作用的原理及它们的相互关系。 (2)学习盐析和透析等生物化学的操作技术。 原理 在水溶液中,蛋白质分子的表面,由于形成水化层和双电层而成为稳定 的胶体颗粒,所以蛋白质溶液和其他亲水胶体溶液相类似。但是,蛋白质胶 体颗粒的稳定性是有条件的,相对的。在一定的物理化学因素影响下,蛋白 质颗粒失去电荷,脱水,甚至变性,则以固态形式从溶液中析出,这个过程 称为蛋白质的沉淀反应。这种反应可分为以下两种类型: 一、可逆淀汲反应 在发生沉淀反应时,蛋白质虽已沉淀析出,但它的分子内部结构并未发 生显著变化,基本上保持原有的性质,沉淀因素除去后,能再溶于原来的溶 剂中。这种作用称为可逆沉淀反应,又叫作不变性沉淀反应。属于这一类的 反应有盐析作用; 在低温下,乙醇、丙酮对蛋白质的短时间作用以及利用等 电点的沉淀等。 二、不可逆沉淀反应 在发生沉淀反应时,蛋白质分子内部结构、空间构象遭到破坏,失去原 来的天然性质,这时蛋白质已发生变性。这种变性蛋白质的沉淀不能再溶解 于原来溶剂中的作用叫作不可逆沉淀反应。重金属盐、植物碱试剂、过酸、 过碱、加热、震荡、超声波,有机溶剂等都能使蛋白质发生不可逆沉淀反应。 试剂和器材 一、试剂 1.蛋白质溶液 取5m1鸡蛋蛋白蛋清,用蒸馏水稀释至100ml,搅拌均匀后用4-8层纱 布过滤,新鲜配制。 2.蛋白质氯化钠溶液 取20ml蛋清,加蒸馏水200ml和饱和氯化钠溶液100ml,充分搅匀 后,以纱布滤去不溶物(加入氯化钠的目的是溶解球蛋白)。 硫酸铵粉末,饱和硫酸铵溶液,3%硝酸银,0.5% 醋酸铅,10% 三氯醋 酸,浓盐酸,浓硫酸,浓硝酸,5% 磺基水杨酸(sulfosalicyclic acid),0.1% 硫酸铜,饱和硫酸铜溶液,0.1% 醋酸,10% 醋酸,饱和氯化钠溶液,10% 氢氧化钠溶液。

蛋白质习题及答案知识分享

一、名词解释(每词5分) 1、必须氨基酸 2、等电点 3、蛋白质的变性 4、胶凝 5、持水力 二、填空题(每空5分) 1.蛋白质分子中氨基酸之间是通过连接的。 2.在pH大于氨基酸的等电点时,该氨基酸净带电荷。 3.在pH小于氨基酸的等电点时,该氨基酸净带电荷。 4.在pH等于氨基酸的等电点时,该氨基酸。 5.蛋白质的功能性质主要有、、 和。 6.蛋白质溶解度主要取决于、和。 7.蛋白质的变性只涉及到结构的改变,而不变。 三、选择题(每题2分) 1.下列氨基酸中不属于必需氨基酸是( )。 A.蛋氨酸 B.半胱氨酸 C.缬氨酸 D.苯丙氨酸 E.苏氨酸 2.维持蛋白质二级结构的化学键为( )。 A.肽键 B.二硫键 C.氢键 D.疏水键 E.碱基堆积力 3. 蛋白质变性后( )。 A.溶解度下降 B.粘度下降 C.失去结晶能力 D.消化率提高 E.分子量减小 4、蛋白质与风味物结合的相互作用可以是()。 A、范徳华力 B、氢键 C、静电相互作用 D、疏水相互作用 5、作为有效的起泡剂,PRO必须满足的基本条件为() A、能快速地吸附在汽-水界面B、易于在界面上展开和重排 C、通过分子间相互作用力形成粘合性膜 D、能与低分子量的表面活性剂共同作用 四、判断题(每题2分) 1.蛋白质的水合性好,则其溶解性也好。() 2.通常蛋白质的起泡能力好,则稳定泡沫的能力也好。() 3.溶解度越大,蛋白质的乳化性能也越好,溶解度非常低的蛋白质,乳化性能差。 () 4.盐溶降低风味结合,而盐析类型的盐提高风味结合。() 5.氨基酸侧链的疏水值越大,该氨基酸的疏水性越大。() 五、简答题(每题5分) 1.影响蛋白质发泡及泡沫稳定性的因素? 2.对食品进行热加工的目的是什么?热加工会对蛋白质有何不利影响? 六、论述题(10分) 影响蛋白质变性的因素有哪些?

蛋白质变性

蛋白质的变性 蛋白质的变性是蛋白质的一条重要性质。这条性质在日常生活、医疗、工农业生产中都有着重要的用途。那么,蛋白质的变性是物理变化还是化学变化呢?在此做一简单的讨论。判断蛋白质的变性是物理变化还是化学变化,一定要从蛋白质的结构上分析,看在变化过程中有无化学键的断裂和生成。蛋白质是由多种氨基酸通过肽键构成的高分子化合物,在蛋白质分子中各氨基酸的结合顺序称为一级结构;蛋白质的同一多肽链中的氨基和酰基之间可以形成氢键,使得这一多肽链具有一定的构造,这些称为蛋白质的二级结构;多肽链之间又可互相扭曲折叠起来构成特定形状的排列称为三级结构,三级结构是与二硫键、氢键等联系着的。变性作用是蛋白质受物理或化学因素的影响,改变其分子内部结构和性质的作用,一般认为蛋白质二级结构和三级结构有了改变或遭到破坏,都是变性的结果。能使蛋白质变性的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、尿素、乙醇、丙酮等;能使蛋白质变性的物理方法有加热、紫外线照射、剧烈振荡等。重金属盐使蛋白质变性,是因为重金属阳离子可以和蛋白质中游离的羧基形成不溶性的盐,在变性过程中有化学键的断裂和生成,因此是化学变化(如课本中例子,CuSO4使蛋白质变性)。强酸、强碱使蛋白质变性,是因为强酸、强碱可以使蛋白质中的氢键断裂。也可以和游离的氨基或羧基形成盐,在变化过程中也有化学键的断裂和生成,因此,可以看作是一个化学变化。尿素、乙醇、丙酮等,它们可以提供自己的羟基或羰基上的氢或氧去形成氢键,从而破坏了蛋白质中原有的氢键,使蛋白质变性。但氢键不是化学键,因此在变化过程中没有化学键的断裂和生成,所以是物理变化。加热、紫外线照射,剧烈振荡等物理方法使蛋白质变性,主要是破坏蛋白质分子中的氢键,在变化过程中也没有化学键的断裂和生成,没有新物质生成,因此也是物理变化。否则鸡蛋煮熟后就不是蛋白质了。从以上分析可以看出,蛋白质的变性是很复杂的,蛋白质的变性既有物理变化,也有化学变化。要判断变性是物理变化还是化学变化,要视具体情况而定。如果有化学键的断裂和生成就是化学变化;如果没有化学键的断裂和生成就是物理变化。

蛋白的变性和复性

蛋白的变性和复性 变性:蛋白质的空间结构是体现生物功能的基础,蛋白质折叠则是形成空间结构的过程。蛋白质一级结构决定其高级结构的著名学说, 认为蛋白质折叠是受热力学因素控制的. 天然蛋白质处于能量最低(即热力学最稳定)的状态. 一般来说, 天然蛋白质的结构是相对稳定的, 结构的稳定性也是其保持生物个体功能和物种的相对稳定所要求的. 蛋白质担负着复杂的生化反应, 同时在生物合成以后, 蛋白质本身也经历着繁杂的生理过程. 蛋白质自翻译以后, 还需进行一系列的翻译后过程, 包括跨膜转运、修饰加工、折叠复性、生化反应、生物降解等. 这些过程似乎都伴随着蛋白质的结构转换, 不但受蛋白质肽链自身的热力学稳定性所控制, 而且还受动力学过程控制. 变性原因:蛋白质因受某些物理或化学因素的影响,分子的空间构象被破坏,从而导致其理化性质发生改变并失去原有的生物学活性的现象称为蛋白质的变性作用(denaturation)。变性作用并不引起蛋白质一级结构的破坏,而是二级结构以上的高级结构的破坏,变性后的蛋白质称为变性蛋白。 引起蛋白质变性的因素很多,物理因素有高温、紫外线、X-射线、超声波、高压、剧烈的搅拌、震荡等。化学因素有强酸、强碱、尿素、胍盐、去污剂、重金属盐(如Hg2+、Ag+、Pb2+等)三氯乙酸,浓乙醇等。不同蛋白质对各种因素的敏感程度不同。 蛋白质变性后许多性质都发生了改变,主要有以下几个方面: (一)生物活性丧失 蛋白质的生物活性是指蛋白质所具有的酶、激素、毒素、抗原与抗体、血红蛋白的载氧能力等生物学功能。生物活性丧失是蛋白质变性的主要特征。有时蛋白质的空间结构只有轻微变化即可引起生物活性的丧失。 (二)某些理化性质的改变 蛋白质变性后理化性质发生改变,如溶解度降低而产生沉淀,因为有些原来在分子内部的疏水基团由于结构松散而暴露出来,分子的不对称性增加,因此粘度增加,扩散系数降低。(三)生物化学性质的改变 蛋白质变性后,分子结构松散,不能形成结晶,易被蛋白酶水解。蛋白质的变性作用主要是由于蛋白质分子内部的结构被破坏。天然蛋白质的空间结构是通过氢键等次级键维持的,而变性后次级键被破坏,蛋白质分子就从原来有序的卷曲的紧密结构变为无序的松散的伸展状结构(但一级结构并未改变)。所以,原来处于分子内部的疏水基团大量暴露在分子表面,而亲水基团在表面的分布则相对减少,至使蛋白质颗粒不能与水相溶而失去水膜,很容易引起分子间相互碰撞而聚集沉淀。 复性:如果变性条件剧烈持久,蛋白质的变性是不可逆的。如果变性条件不剧烈,这种变性作用是可逆的,说明蛋白质分子内部结构的变化不大。这时,如果除去变性因素,在适当条件下变性蛋白质可恢复其天然构象和生物活性,这种现象称为蛋白质的复性(renaturation)。 外源基因在大肠杆菌中的高表达常常导致包涵体的形成,虽然包涵体具有富集目标蛋白质、

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