结构推理 使蛋白质发生沉淀的因素有哪些?
【正确答案】蛋白质在溶液中的稳定是有条件的、相对的,如果条件发生改变,破坏了蛋白质溶液的稳定性,蛋白质就会从溶液中沉淀出来。沉淀蛋白质的方法通常有以下几种:
   (1)等电点沉淀:蛋白质和氨基酸一样是两性电解质,在酸性环境中蛋白质各碱性基团能接受H+而使蛋白质带正电荷,在碱性环境中其酸性基团能释放H+,与环境中的OH-结合成水,使蛋白质带负电荷。当溶液达到某一pH值时,蛋白质所带的正负电荷相等,即净电荷为零,在电场中既不向正极也不向负极移动,这时溶液的pH值即为该蛋白质的等电点(pI)。改变蛋白质溶液的pH值,达到蛋白质的pI,可以使蛋白质分子携带的净电荷为零,蛋白质分子之间失去斥力,相互凝集而沉淀。
   (2)盐析:向蛋白质溶液中加入高浓度的硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等中性强电解质盐可以破坏蛋白质胶体周围的水化膜,同时又中和了蛋白质分子的电荷,因此使蛋白质分子容易聚集沉淀,称为盐析。盐析一般不引起蛋白质变性,当除去盐后又可溶解。
   (3)有机溶剂沉淀法:向蛋白质溶液中加入一定量的极性有机溶剂(甲醇、乙醇或丙酮等),使蛋白质分子脱去水化层和降低介电常数而增加带电质点的相互作用,从而聚集沉淀。在室温下,有机溶剂不仅引起蛋白质沉淀,而且伴随着变性。若在低温下,边加边搅,变性将减轻。
   (4)重金属盐沉淀法:当溶液pH>pI时,蛋白质分子带负电荷,易与重金属离子(Hg2+、Pb2+、Cu2+、Ag+)等结合形成不溶性盐而沉淀。误服重金属的病人可口服牛奶、豆浆、蛋清等蛋白质进行解救,就是因为它能和重金属离子形成不溶性盐,然后再服用催吐剂排除体外。
   (5)生物碱试剂和某些酸类物质沉淀法:生物碱试剂是指能引起生物碱沉淀的一类试剂,如苹果酸、苦味酸(2,4,6-三硝基酚)、钨酸、KI等,某些酸类是指三氯乙酸、磺基水杨酸等。当pH<pI时,蛋白质分子带正电荷,易与生物碱试剂和酸类的酸根负离子发生反应生成不溶性盐而沉淀。
   (6)加热变性沉淀法:几乎所有的蛋白质都因加热变性而凝固,少量盐类促进凝固,当蛋白质处于pI时,凝固更加迅速。加热变性引起沉淀的原因可能是热变性使蛋白质天然构象解体,疏水基团外露,因而破坏了水化层,若处于等电点又破坏了带电状态。我国很早创造的将大豆蛋白的浓溶液加热,并点入少量盐卤(含MgCl2)的制豆腐方法,就是一个成功的例子。
【答案解析】