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主題:

酒精如何使蛋白質變性

留言人:

黃老師
留言日期: 2003/01/06
留言內容:

酒精如何使蛋白質變性?
加熱會使蛋白質變性嗎?
若是因為氫鍵,水為什麼不會使蛋白質變性?

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主題:

酒精如何使蛋白質變性

回應者:

台大化學系蔡蘊明教授
回應日期: 01/17/2003

回應內容

蛋白質是由胺基酸的單元所組成的聚合物,它具有一級、二級、三級以及四級的結構。蛋白質的一級結構指的是胺基酸的序列。由於分子內氫鍵的存在,蛋白質具有兩個非常著名的二級結構,也就是alpha型的螺旋結構(alpha helix)與beta型的折板結構(beta pleated sheet),它們之間主要是一種構型(conformation)的變化。所謂的構型就是指由於單鍵的旋轉所造成的結構差異。而三級結構則是指一個蛋白質的整體結構,在不同的區域會有不同的構型。共價鍵的存在是另一決定三級結構的重要因素,在此所謂的共價鍵是指兩個不同的胺基酸的取代基之間產生的共價鍵,硫與硫之間形成的共價鍵是最常見的例子。此外帶正電荷的取代基與帶負電荷的取代基之間的庫倫引力是另一種重要的因素。至於四級的結構則是指某些蛋白質是由好幾個子單元的蛋白質以非共價鍵作用力結合在一起所形成的,它的整體結構就是所謂的四級結構,紅血球蛋白就是由四個子單元的蛋白質所組成的。

回到蛋白質的胺基酸單元之結構來看,不同的胺基酸具有不同的取代基,有的取代基是親水性的,有的是疏水性(也就是親油性的),由於蛋白質在生命體中是處於水相之中,因此穩定的三級或四級結構都是將其親水的取代基團暴露於外方,而疏水性的取代基則藏於內方,這樣就可以使得蛋白質溶於水中,水與這些暴露於外方的親水性取代基之間的氫鍵等作用力,當然是維繫其於水中的構型之一重要因素,當我們將之改置於一極性較低的有機溶劑中時,由於氫鍵數目的改變以及凡得瓦爾力的變化,可能使得蛋白質的構型產生巨大的改變,當然也就隨之改變了其生理的活性,不過其變化的大小仍要視溶劑為何而定。

溫度的升高會使得分子的動能增高,破壞了上述的一些非共價鍵作用力時,當然也會造成構型的變化,進而導致生理活性的改變。不過仍有一些生活在高溫環境下的菌種,於其中可分離到一些蛋白質對溫度的變化具有異乎尋常的忍耐力。

以上所言,參考任一本生化的課本都可找到更進一步的資訊。

你可以參考下面這個網頁:
http://www-structure.llnl.gov/Xray/tutorial/protein_structure.htm