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BC 1-3 氨基酸与蛋白质的理化性质
#生物化学 #蛋白质 #氨基酸 #结构 #理化性质 #变性 #等电点
1. 等电点 pI
- 定义:蛋白质在特定 pH 值下,净电荷为零(正负电荷相等)的点。
- 重要性:
- 等电点时溶解度最低,易沉淀。
- 在电泳技术中,迁移率最小。
2. 沉淀
- 定义:在高盐浓度、极端 pH 或等电点附近,蛋白质溶解度降低而析出。 (二、三、四级结构被破坏)
- 本质:包裹在蛋白质内部的疏水基团暴露
- 应用:用于蛋白质纯化和浓缩,如等电点沉淀法。
蛋白质沉淀属于一级反应
3. 变性
- 定义:外界条件(如高温、强酸碱、化学试剂)破坏蛋白质高级结构(尤三级结构),但一级结构和部分二级结构保留,导致生物活性丧失
- 影响:
- 空间构象破坏,导致生物活性丧失。
- 主要涉及二硫键和非共价键的断裂。
- 变性后溶解度降低、黏度增加、结晶能力丧失,易被蛋白酶水解。
- 二级结构:α-螺旋、β-折叠含量变化
- 三级结构:整体折叠形态变化
- 四级结构:亚基解离或聚集
- 影响:
蛋白质变性的辨析
- 蛋白质降解不属于变性,蛋白质降解中有肽链的断裂,一级结构发生了变化
- 蛋白质聚集不属于变性,聚集是多个变性分子之间相互作用,结合到一起的现象
- 去除变性元素后,部分蛋白质可以重新折叠回天然状态(可逆变性)。但食品体系中绝大多数都是不可逆变性
3.1 蛋白质变性的微观机制
加工因素对作用力的影响
- 热处理:破坏氢键和疏水相互作用
- pH 变化:破坏离子键
- 盐离子:低盐时屏蔽静电相互作用,促进溶解(盐溶);高盐时争夺水合层,导致蛋白质析出(盐析)
- 机械力:破坏弱相互作用(包括氢键、疏水相互作用和离子相互作用),让蛋白质伸展;也会促进分子间相互作用,让蛋白质形成有序网络
时间-温度累积效应
- LTLT low-temperature long-time:低温长时巴氏杀菌,62-65 °C,30 min
- HTST high-temperature short-time:高温短时巴氏杀菌,(相比于 LTLT)能更好保留乳蛋白功能特性的同时杀灭致病菌
[!QUESTION] HTST 为什么能更好好刘乳清蛋白功能特性?
- 乳清蛋白的变性临界点
- HTST 的特性
蛋白质变性的表征方法:差示扫描量热DSC,differential scanning calorimetry 在程序控温条件下,持续测量样品与参比物之间的热流差随温度/时间变化的热分析技术
4. 紫外吸收峰
- 有紫外吸收的条件:结构中有共轭双键(芳香)
- Tyr、Trp:紫外吸收峰在 280nm 处
- Phe:紫外吸收峰在 259nm 处
TIP
核酸的共轭双键在碱基中,紫外吸收峰在 260 nm 处
5. 茚三酮反应
此反应可用于定量氨基酸
- 反应物:氨基酸 + 茚三酮
- 条件:加热
- 产物:蓝紫色化合物(在 570 nm 处有紫外吸收峰)
6. 蛋白质的定量方法
- BCA:双缩脲反应
- 考马斯亮蓝法
- UV 法:测 280 nm 处的紫外吸收