叙述蛋白质的胶凝作用的基本原理影响蛋白质胶凝作用的因素有哪些

一、蛋白质凝胶作用原理

1、定义

蛋白质凝胶的形成可以定义为蛋白质分子的聚集现象，在这种聚集过程中，吸引力和排斥力处于平衡，以至于形成能保持大量水分的高度有序的三维网络结构或基体。

2、原理

蛋白质凝胶是变性的蛋白质分子间排斥和吸引相互作用力相平衡的结果。一般认为，形成和维持蛋白质凝胶的作用力主要是疏水相互作用、氢键、静电相互作用等物理作用力，但含有巯基的蛋白质分子间SH-SS交换反应也可能对蛋白质的凝胶作用有贡献。

（1）疏水相互作用

蛋白质受热时包埋的非极性多肽暴露出来，从而增强了临近多肽非极十牛片段的疏水相互作用：因而，平均疏水性(例如蛋白质中疏水氨基酸的比率)应该影响凝胶的形成过程。

（2）氢键

有关氢键对蛋白质凝胶形成的作用，不同的研究者得到的结论相似。氢键和疏水相互作用是形成凝胶的主要作用力。但是高浓度的尿素可能导致蛋白质严重变性，破坏了蛋白质的二级结构。

（3）静电相互作用

静电相互作用通常在蛋白质聚集过程中表现为相互排斥力，特别是在体系仅含有一种蛋白质或含有相似等电点的不同种蛋白质的情况下。pI时蛋白质的净电荷为零，当环境的pH接近pI时，蛋白质分子快速随机的聚集，因而很容易形成凝结块在pH条件远离pI时，由于存在较高的净负电荷，静电排斥力占主导，蛋白质分子的聚集不会发生。

（4）二硫键

由凝胶的溶解性试验表明，通过形成分子间的二硫键可以获得凝胶网络的物理完整性。二硫键是否在凝胶网络的连接区形成或它们仅仅有助于增加多肽的有效链长目前还不清楚。但实验表明，长的多肽链很容易缠绕在一起，因而在凝胶网络内加强了非共价键的形成。

二、影响蛋白质凝胶电泳的因素

1、PH值的影响： pH值的改变会影响蛋白质分子的离子化作用和净电荷值．从而改变蛋白质分子的吸引力和排斥力以及蛋白质分子与水分子结合的能力。

2、氢键的影响：氢键是影响大豆分离蛋白凝胶特性的主要作用力氢键增强了凝胶的硬度和破裂强度,但降低了内聚性和弹性削弱氢键作用导致凝胶硬度和破裂强度下降,但内聚性和弹性却增加较高浓度的尿素导致凝胶不能形成,尤其在较高pH值的情况下更为明显

3、加热时间的影响：加热时间影响到成熟、坚硬凝胶的形成．不同浓度的蛋白溶液,形成凝胶所需的最短时间 不同,蛋白浓度越大,所需时间越短

4、中性盐的影响：向蛋白质水溶液中加入中性盐,可产 生2种影响：一是盐离子与蛋白质分子中的极性和离子基 团作用．降低蛋白质分子的活度系数,使其溶解度增加在盐浓度较低时以这种情形为主,蛋白质表现为易于溶解,称为盐溶现象：二是盐离子也与水这种偶极分子作用,使水的活度系数降低,导致蛋白质水合程度降低,使蛋白质溶解度减少在盐浓度较高时这种情况起决定作用,蛋白质会沉淀的现象称为盐析现象蛋白质的凝胶过程是一个复杂的过程,同时中性盐对凝胶的影响也不仅仅是盐溶与盐析的影响,它受体系的pH值、温度、溶液浓度等其他因素的影响

5、品种的影响：品种差异对蛋白质亚基比例的变化影响较明显,7S／1IS比值越 小的品种,其制得的凝胶网络越细密

能将散粒材料或块状材料粘结成整体并具有一定强度的材料称胶凝材料。胶凝材料在建筑工程中应用广泛。常用的胶凝材料，多数是无机矿物质粉状物，按其凝结硬化的条件不同分为气硬性胶凝材料和水硬性胶凝材料两大类。

1．气硬性胶凝材料：只能在空气中凝结硬化并保持和发展其强度的胶凝材料。常用的气硬性胶凝材料主要有石膏、石灰、水玻璃等。

2．水硬性胶凝材料：不仅能在空气中凝结硬化，而且能在水中硬化并保持发展其强度的胶凝材料。这类建筑材料主要有水泥，它的强度主要是在水的作用下产生的。水泥是最重要的建筑材料之一，用途广泛，品种繁多。建筑中工程中常用的是硅酸盐水泥和普通的硅酸盐水泥。

1、胶凝材料按其化学组成，可分为有机胶凝材料(如沥青、树脂等)与无机胶凝材料(如石灰、水泥等)。

2、无机胶凝材料又称矿物胶凝材料，它根据硬化条件可分为气硬性胶凝材料与水硬性胶凝材料。

气硬性胶凝材料只能在空气中硬化，并且只能在空气中保持或发展其强度，如石膏、石灰等；水硬性胶凝材料则不仅能在空气中，而且能更好地在水中硬化，保持并发展其强度，如水泥。

发展

在近代土木工程中，水泥和混凝土的应用范围日益扩大，但是这些材料在性能上存在着抗拉、抗冲击强度低，抗渗性和耐蚀性较差等缺点。为了改善水泥和混凝土的性能，开展了聚合物水泥和聚合物混凝土等近代复合材料的研究，成效显著。用于土木工程的无机胶凝材料，不但品种多，而且用量大,使用面广,是一类极为重要的土木建筑材料。根据现代土木工程发展的需要，无机胶凝材料的发展趋势，将是在改进旧有品种的基础上，不断开发研究多功能、低能耗、经久耐用和物美价廉的新品种。兼备无机胶凝材料和有机胶凝材料优点的复合胶凝材料，也将是一个重要的发展方向。

胶凝材料是指能将其他材料胶结成整体，并具有一定强度的材料。这里指的其他材料包括粉状材料（石粉等）、纤维材料（钢纤维、矿棉、玻纤、聚酯纤维等）、散粒材料（砂子、石子等）、块状材料（砖、砌块等）、板材（石膏板、水泥板等）等。胶凝材料通常分为有机胶凝材料和无机胶凝材料两大类。有机胶凝材料是指以天然或人工合成高分子化合物为基本组成的一类胶凝材料。最常用的有沥青、树脂、橡胶等。

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