蛋白質(zhì)變性(protein denaturation):生物大分子的天然構(gòu)象遭到破壞導(dǎo)致其生物活性喪失的現(xiàn)象。 蛋白質(zhì)是由多種氨基酸通過肽鍵構(gòu)成的高分子化合物,在蛋白質(zhì)分子中各氨基酸的結(jié)合順序稱為一級結(jié)構(gòu):蛋白質(zhì)的同一多肽鏈中的氨基和酰基之間可以形成氫鍵,使得這一多肽鏈具有一定的構(gòu)象,這些稱為蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu);多肽鏈之間又可互相扭曲折疊起來構(gòu)成特定形狀的排列稱為三級結(jié)構(gòu),三級結(jié)構(gòu)是與二硫鍵,氫鍵等聯(lián)系著的。 變性作用是蛋白質(zhì)受物理或化學(xué)因素的影響,改變其分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的作用。一般認(rèn)為蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)有了改變或遭到破壞,都是變性的結(jié)果。能使蛋白質(zhì)變性的化學(xué)方法有加強(qiáng)酸,強(qiáng)堿,重金屬鹽,尿素,乙醇,丙酮等;能使蛋白質(zhì)變性的物理方法有加熱,紫外線照射,劇烈振蕩等。 重金屬鹽使蛋白質(zhì)變性,是因為重金屬陽離子可以和蛋白質(zhì)中游離的羧基形成不溶性的鹽,在變性過程中有化學(xué)鍵的斷裂和生成,因此是一個化學(xué)變化。 加熱、紫外線照射,劇烈振蕩等物理方法使蛋白質(zhì)變性,主要是破壞蛋白質(zhì)分子中的氫鍵,在變化過程中也沒有化學(xué)鍵的斷裂和生成,沒有新物質(zhì)生成,因此是物理變化。否則,雞蛋煮熟后就不是蛋白質(zhì)了。而我們知道,熟雞蛋依然有營養(yǎng)價值,其中的蛋白質(zhì)反而更易為人體消化系統(tǒng)所分解吸收。 蛋白質(zhì)在受到光照,熱,有機(jī)溶濟(jì)以及一些變性濟(jì)的作用時,次級鍵受到破壞,導(dǎo)致天然構(gòu)象的破壞,使蛋白質(zhì)的生物活性喪失。如果變性條件劇烈持久,蛋白質(zhì)的變性是不可逆的。如果變性條件不劇烈,這種變性作用是可逆的,說明蛋白質(zhì)分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化不大。這時,如果除去變性因素,在適當(dāng)條件下變性蛋白質(zhì)可恢復(fù)其天然構(gòu)象和生物活性,這種現(xiàn)象稱為蛋白質(zhì)的復(fù)性(renaturation)。例如胃蛋白酶加熱至80~90℃時,失去溶解性,也無消化蛋白質(zhì)的能力,如將溫度再降低到37℃,則又可恢復(fù)溶解性和消化蛋白質(zhì)的能力。 蛋白質(zhì)變性的應(yīng)用價值: 1、雞蛋、肉類等經(jīng)加溫后蛋白質(zhì)變性,熟后更易消化。 2、細(xì)菌、病毒加溫,加酸、加重金屬(汞)因蛋白質(zhì)變性而滅活(滅菌、消毒、)。 3、動物、昆蟲標(biāo)本固定保存、防腐。 4、很多毒素是動物蛋白質(zhì),加甲醛固定,減毒、封閉毒性堿基團(tuán)作類毒素抗原,制作抗毒素。 5、制革,使皮革成形。 6、蠶絲是由蛋白質(zhì)變性而成。 7、用于蛋白質(zhì)的沉淀。從血液中提分離、提純激素,制藥。 8、臨床上外科凝血,止血。尿中管型診斷腎臟疾病。 9、酶類分解各種蛋白質(zhì),以利于腸壁對營養(yǎng)物質(zhì)的吸取。 10、加入電解質(zhì)使蛋白質(zhì)凝聚脫水如做豆腐。 11、改變蛋白質(zhì)分子表面性質(zhì)進(jìn)行鹽析,層析分離提純蛋白質(zhì),如核酸的提純,DNA測定。 12、大分子的破碎,基因重整合。 13、蛋白質(zhì)分子結(jié)合重金屬而解毒。 14、蛋白質(zhì)分子與某些金屬結(jié)合出現(xiàn)顯色反應(yīng),如雙縮脲反應(yīng)可測定含量。 |
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