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蛋白质疏水-蛋白质疏水作用

蛋白质工程 5个月前 (05-03) 37

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蛋白质溶液稳定的主要因素是蛋白质分子表面带有水化膜。蛋白质是高分子化合物，在水中呈胶体。蛋白质是大分子，外带有水化膜，具有同种电性，因而在水中能形成稳定的胶体。

亲水性残基（如氨基酸残基中的赖氨酸、谷氨酸和酪氨酸等）通常位于蛋白质的表面，与水分子形成氢键或离子键相互作用，使蛋白质与水相容。

（图片来源网络，侵删）

亲水疏水性上：和亲水疏水联系起来，例如大部分蛋白质表面多为极性性氨基酸，内部为非极性氨基酸，正常情况下，这些蛋白质溶于水，但是当其变性以后，内部的非极性氨基酸暴露出来，这时候蛋白质就沉淀了。

细胞膜上的蛋白大多数都有脂溶性部分和水溶性部分，不过准确的称呼是疏水性部分和亲水性部分。疏水性部分是指一段或几段跨膜区，位于细胞膜内。亲水性部分是位于膜两侧的部分。

材料对水具有亲合力的性能。金属板材如铬、铝、锌及其生成的氢氧化物以及具有毛细现象的物质都有良好的亲水效果。不同成分亲水性大小不同，亲水性：蛋白质淀粉纤维素。

（图片来源网络，侵删）

蛋白质溶液是胶体。维持蛋白质溶液稳定的因素有两个：（1）水化膜：蛋白质颗粒表面大多为亲水基团，可吸引水分子，使颗粒表面形成一层水化膜，从而阻断蛋白质颗粒的相互聚集，防止溶液中蛋白质的沉淀析出。

下面是蛋白质沉淀的原理：蛋白质所形成的亲水胶体颗粒具有两种稳定因素，即颗粒表面的水化层和电荷。若无外加条件，不致互相凝集。然而除掉这两个稳定因素（如调节溶液pH至等电点和加入脱水剂）蛋白质便容易凝集析出。

在水中呈胶体。蛋白质是大分子，外带有水化膜，具有同种电性，因而在水中能形成稳定的胶体。蛋白质溶液胶体系统的稳定性依赖于以下两个基本因素：一是蛋白质表面形成水化层；二是蛋白质表面具有同性电荷。

由于蛋白质的表面有很多亲水基团，会吸引很多的水分子，形成水化膜，使蛋白质颗粒不容易聚集起来，另一方面蛋白质分子在一定的PH值溶液中往往带有同种电荷而相互排除，因此，蛋白质溶液是稳定的亲水胶体。

不能透过半透膜以及具有吸附能力等胶体的一般性质。蛋白质溶液属于胶体系统，在水中形成一种比较稳定的亲水胶体。蛋白质溶液胶体系统的稳定性依赖于以下两个基本因素：一是蛋白质表面形成水化层；二是蛋白质表面具有同性电荷。

维持蛋白质胶体溶液稳定性的两个因素是水化膜结构和带同种电荷蛋白质（protein）是生命的物质基础，是有机大分子，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。

蛋白质分子表面极性基团越多，水化层越厚，蛋白质分子与溶剂分子之间的亲和力越大，因而溶解度也越大。亲水胶体在水中的稳定因素有两个：即电荷和水膜。

氢键：氢键是维系蛋白质***结构的主要化学键之一。在蛋白质的***结构中，不同的肽链之间通过氢键相互连接，形成了一个较为稳定的空间结构。

蛋白质的***结构是球状蛋白质的多肽链在二级结构的基础上相互配置而形成特定的构象。α螺旋、β折叠、β转角和无规则卷曲等二级结构通过侧链基团的相互作用进一步卷曲、折叠。

一级结构：肽键。二级、***结构：各种副价键，主要是氢键，另外还有盐键（-NH3+-OOC-）、酯键、二硫键、疏水相互作用、范德华力、金属键等。四级结构：非共价键（主要是疏水相互作用）。

维持蛋白质***结构稳定的因素是次级键，次级键除了典型的强化学键等，依靠氢键以及弱的共价键和范德华作用力，即分子间作用力，相结合的各种分子内和分子间作用力的总称。

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