蛋白質的沉淀反應
一、目的:
1.加深對蛋白質膠體溶液穩定因素的認識。
2.了解沉淀蛋白質的幾種方法及其實用意義。
3.了解蛋白質變性與沉淀的關系。
二、原理:
在水溶液中的蛋白質分子由于表面生成水化層和雙電層而成為穩定的親水膠體顆粒,在一定的理化因素影響下,蛋白質顆粒可因失去電荷和脫水而沉淀。
蛋白質的沉淀反應可分為兩類。
(1)可逆的沉淀的反應 此時蛋白質分子的結構尚未發生顯著變化,除去引起沉淀的因素后,蛋白質的沉淀仍能溶解于原來的溶劑中,并保持其天然性質而不變性。如大多數蛋白質的鹽析作用或在低溫下用乙醇(或丙酮)短時間作用于蛋白質。提純蛋白質時,常利用此類反應。
(2)不可逆沉淀反應 此時蛋白質分子內部結構發生重大改變,蛋白質常變性而沉淀,不再溶于原來溶劑中。加熱引起的蛋白質沉淀與凝固,蛋白質與重金屬離子或某些有機酸的反應都屬于此類。
蛋白質變性后,有時由于維持溶液穩定的條件仍然存在(如電荷),并不析出。因此變性蛋白質并不一定都表現為沉淀,而沉淀的蛋白質也未必都已變性。
三、操作步驟:
1.蛋白質的鹽析 無機鹽(硫酸銨、硫酸鈉、氯化鈉等)的濃溶液能析出蛋白質。鹽的濃度不同,析出的蛋白質也不同。
如球蛋白可在半飽和硫酸銨溶液中析出,而清蛋白則在飽和硫酸銨溶液中才能析出。
由鹽析獲得的蛋白質沉淀,當降低其鹽類濃度時,又能再溶解,故蛋白質的鹽析作用是可逆過程。
加5%卵清蛋白溶液5 ml于試管中,再加等量的飽和硫酸銨溶液,混勻后靜置數分鐘則析出球蛋白的沉淀。倒出少量混濁沉淀,加少量水,觀察是否溶解,為什么?將管中內容物過濾,向濾液中添加硫酸銨粉末到不再溶解為止,此時析出的沉淀為清蛋白。
取出部分清蛋白,加少量蒸餾水,觀察沉淀的再溶解。
2.重金屬離子沉淀蛋白質 重金屬離子與蛋白質結合成不溶于水的復合物。
取1支試管,加入蛋白質溶液2 ml,再加3%硝酸銀溶液1~2滴,振蕩試管,有沉淀產生。放置片刻,傾去上清液,向沉淀中加入少量的水,沉淀是否溶解?為什么?
3.某些有機酸沉淀蛋白質 取1支試管,加入蛋白質溶液2 ml,再加1 ml5%三氯乙酸溶液,振蕩試管,觀察沉淀的生成。放置片刻,傾出上清液,向沉淀中加入少量水,觀察沉淀是否溶解。
4.有機溶劑沉淀蛋白質 取1支試管,加入2 ml蛋白質溶液,再加入2 ml95%乙醇。混勻,觀察沉淀的生成。
5.乙醇引起的變性與沉淀 取3支試管,編號。依下表順序加入 試劑 :
振搖混勻后,觀察各管有何變化。放置片刻,向各管內加水8 ml,然后在第2、3號管中各加一滴甲基紅,再分別用0.1 mol·L -1 醋酸溶液及0.05 mol·L -1 碳酸鈉溶液中和之。觀察各管顏色的變化和沉淀的生成。每管再加0.1 mol·L -1 鹽酸溶液數滴,觀察沉淀的再溶解。解釋各管發生的全部現象。
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