蛋白质从溶液中以固体状态析出的现象称为蛋白质的沉淀。它的作用机制主要是破坏了水化膜或中和蛋白质所带的电荷。沉淀出来的蛋白质,根据实验条件,可以是变性或不变性。主要沉淀方法有:
(一)中性盐沉淀蛋白质—— 盐析
蛋白质溶液中加入大量中性盐时,蛋白质便从溶液中沉淀出来,这种过程称为盐析。它的机制是高浓度的盐溶液中的异性离子中和了蛋白质颗粒的表面电荷,从而破坏了蛋白质颗粒表面的水化层,失去了蛋白质胶体溶液的稳定因素,降低了溶解度,使蛋白质从水溶液中沉淀出来。盐析所得蛋白质加水稀释尚可复溶。常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等。盐析时,若把溶液的pH调节至该蛋白质的等电点,则沉淀效果更好。由于各种蛋白质的颗粒大小、亲水性的程度不同,在盐析时需要盐的浓度也不一致。因此,调节中性盐的浓度,可使蛋白溶液中的几种蛋白质分段析出,这种方法称分段盐析法。临床检验中常用此法来分离和纯化蛋白质。
(二)重金属盐沉淀蛋白质
蛋白质可以与重金属离子(如汞、铅、铜、锌等)结合生成不溶性盐而沉淀。此反应的条件是溶液的pH应稍大于该蛋白质的等电点,使蛋白质带较多的负电荷,易与金属离子结合。临床上常用蛋清或牛乳解救误服重金属盐的病人,目的是使重金属离子与蛋白质结合而沉淀,阻止重金属离子被吸收。然后,用洗胃或催吐的方法,将重金属离子的蛋白质盐从胃内清除出去,也可用导泻药将毒物从肠管排出。
(三)某些酸类沉淀蛋白质(www.daowen.com)
蛋白质可与钨酸、苦味酸、鞣酸、三氯醋酸、磺基水杨酸等发生沉淀。此反应的条件是溶液的pH应小于该蛋白质的等电点,使蛋白质带正电荷,与酸根结合生成不溶性盐而沉淀。生化检验中常用钨酸或三氯醋酸作为蛋白沉淀剂,以制备无蛋白血滤液。
(四)有机溶剂沉淀蛋白质
乙醇、甲醇、丙酮等有机溶剂可破坏蛋白质的水化层,从而使蛋白质发生沉淀。此反应中如将溶液的pH调节到该蛋白质的等电点时,则沉淀更加完善。在室温条件下,有机溶剂沉淀所得蛋白质往往已发生变性。若在低温条件下进行沉淀,则变性作用进行缓慢,故可用有机溶剂在低温条件下分离和制备各种血浆蛋白。此法优于盐析,因为有机溶剂很易通过蒸发去除,从而不需透析去盐。乙醇常作为消毒剂,作用机制是使细菌内的蛋白质发生变性沉淀,从而起到杀菌作用。
(五)加热凝固
将接近于等电点附近的蛋白质溶液加热,可使蛋白质发生凝固(coagulation)而沉淀。加热首先使蛋白质变性,有规则的肽链结构被打开呈松散状不规则的结构,分子的不对称性增加,疏水基团暴露,进而凝聚成凝胶状的蛋白块。如煮熟的鸡蛋、蛋黄和蛋清都凝固。
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