（4）蛋白质的三级、四级结构的概念

①蛋白质的三级结构：具有二级结构的一条多肽链，由于其序列上相隔较远的氨基酸残基侧链的相互作用，而进行范围广泛的盘曲与折叠，形成包括主、侧链在内的空间排列，这种在一条多肽链中所有原子在三维空间的整体排布称为三级结构。三级结构的形成和稳定主要靠疏水键、盐键、二硫键、氢键和Van der waals力。蛋白质分子中含有许多疏水基团，这些基团具有一种避开水、相互集合而藏于蛋白质分子内部的自然趋势，这种结合力称疏水键，它是维持蛋白质三级结构的最主要稳定力量。

②蛋白质的四级结构：每条肽链都有自己的一、二和三级结构。这种蛋白质的每条肽链被称为一个亚基。由亚基构成的蛋白质称为寡聚蛋白。寡聚蛋白中亚基的立体排布、亚基之间的相互关系称为蛋白质的四级结构。对多亚基蛋白质而言，单独的亚基没有生物学活性，只有完整的四级结构寡聚体才有生物学活性。

3．蛋白质的理化性质

（1）等电点

①等电点(pI)：蛋白质分子末端有自由的α-NH₃⁺和α-COO^-；蛋白质分子中氨基酸残基侧链也含有可游离的基团，这些基团在溶液一定pH条件下可以结合与释放H^＋，这就是蛋白质两性游离的基础。在某一pH值溶液中，蛋白质不解离，或解离呈阳性和阴性离子的趋势相等，即成兼性离子。此时溶液的pH值称为蛋白质的等电点（pI）。

②少数蛋白质含碱性氨基酸较多，分子中含有较多自由氨基，故其等电点偏碱性；此类蛋白质称碱性蛋白质。也有少数蛋白质含酸性氨基酸较多，分子内含有较多的羧基，故其等电点偏酸性；此类蛋白质称为酸性蛋白质。

③在等电点时，蛋白质兼性离子带有相等的正、负电荷，称为中性微粒，故不稳定而易于沉淀。可以利用蛋白质的这一特性以及各种蛋白质等电点的差异，从一混合蛋白质溶液中分离不同的蛋白质。

（2）蛋白质的沉淀

概念：蛋白质溶液中析出的现象称为沉淀。

常用的方法：

1）盐析：在蛋白质溶液中若加大量中性盐，蛋白质胶粒的水化层即被破坏，其所带电荷也被中和，蛋白质胶粒因失去这两种稳定因素而沉淀。此种沉淀过程称为盐析。常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠和氯化钠等。盐析沉淀的蛋白质不发生变性是其优点，缺点是沉淀的蛋白质中混有大量中性盐，必须经透析除去。

2）重金属盐沉淀蛋白质：重金属离子如Ag^十、Hg^2＋、Cu^2十、Pb^2十等，可与蛋白质的负离子结合，形成不溶性蛋白质沉淀。沉淀的条件为pH稍大于蛋白质的pI为宜。

3）生物碱试剂与某些酸沉淀蛋白质：生物碱试剂如苦味酸、鞣酸、钨酸等以及某些酸，如三氯醋酸、磺酸水杨酸、硝酸等，可与蛋白质的正离子结合成不溶性的盐沉淀。沉淀的条件是pH﹤PI。

4）有机溶剂沉淀蛋白质：可与水混合的有机溶剂，如酒精、甲醇、丙酮等能与蛋白质争水，破坏蛋白质胶粒的水化膜，使蛋白质沉淀析出。在常温下，有机溶剂沉淀蛋白质往往引起变性。

（3）蛋白质的变性

①概念：在某些理化因素作用下，使蛋白质的空间构象破坏（但不包括肽链的断裂等一级结构变化），导致某些理化性质和生物学性质的改变，称为蛋白质的变性作用。

②能使蛋白质变性的因素：物理因素：加热、干燥、高压、煮沸、紫外线、X射线等；化学因素：强酸、强碱、重金属盐、有机溶剂等。

③蛋白质变性后，其结晶性消失、黏度增加、呈色性增加和易被蛋白水解酶水解等理化性质发生改变。

④蛋白质剧烈变性时其空间结构破坏严重，不能恢复，称为不可逆性变性。但某些温和蛋白质变性，时间也不很久，除去变性因素仍可恢复其活性，称为可逆变性。蛋白质被强酸或强碱变性后，仍能溶于强酸或强碱溶液中。若将此强酸或强碱溶液的pH调至等电点，则变性蛋白质立即结成絮状的不溶解物。这种现象称为变性蛋白质的结絮作用。如再加热，则絮状物变为比较坚固的凝块；此凝块不宜再溶于强酸或强碱中。这种现象称为蛋白质的凝固作用。蛋白质的变性和凝固常常是相继发生的，蛋白质变性后结构松散，长肽链状似乱麻，或互相缠绕、或互相穿插、扭成一团、结成一块，不能恢复其原来的结构，即是凝固。