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蛋白质的变性作用及应用

更新:2007年10月27日 阅读次数: 【字体:
    在热、酸、碱、重金属盐、紫外线等作用下,蛋白质会发生性质的改变,而凝结起来,这种凝结是不可逆的,不能再使它们恢复为原来的蛋白质,这种作用就叫做蛋白质的变性作用.蛋白质变性后,就失去了原来的可溶性,并且失去了它们生理上的作用,蛋白质的变性属化学变化.本文主要从影响蛋白质变性作用的因素以及蛋白质变性作用的应用两方面加以论述.
一、温度
随着温度的变化,蛋白质的性质也随之变化.一般说来,在低温时蛋白质的活性较弱,并且温度越低、活性越弱,但在低温时蛋白质一般不发生变性作用;在较高的温度时,蛋白质的活性增强,并且在一定温度范围内,温度越高、活性越强,在加热(或高温)时,蛋白质活性丧失,发生变性作用.因此,我们可通过控制温度,来控制蛋白质的性质向着有利于我们需要的方面进行.例如:
1.低温冷冻、冷藏.许多含蛋白质的物质,如蛋类、肉类、鱼类等长久放置时会在某些微生物(或细菌)的作用下发生腐败.根据在低温时微生物(或细菌)活动性较弱的性质,可以用冰箱、冷库等将这些物质贮存较长的时间.同理,一些含水量高的食品,如水果、疏菜等可冷藏贮存.
2.有酶参与的各种发酵作用,如酿酒、酿醋、制酱等,都要控制适宜的温度.温度太高,酶发生变性作用,发酵停止;温度太低,酶的活性减弱,发酵速度减慢,甚至停止.根瘤菌的固氮作用是在室温下进行的.
3.作物浸种、菌种疏菜(如蘑菇、灵芝)等的生长、豆芽的生长、鸡鸭等禽蛋的孵化等都要控制适宜的温度,温度过高或过低效果都不好.
4.在日常生活中,为了减少疾病,防止各种病菌对人体的侵害,一般不要喝生水,不要吃未煮熟的食物,因为这里面的一些细菌、病菌没有经高温杀死.夏天,有时如果稀饭、汤菜等做多了,可将多余的饭菜重新煮沸后放置在锅里,由于整个锅内的细菌已被杀死,因此短时间内饭菜不会变质.当衣服上沾有鲜血斑时,宜用温水洗,千万不能用热水洗,否则,会引起蛋白质凝固,沾附在纤维上难以洗净.
5.在医疗卫生、公共场所中的应用.在医院里当病人因皮肤破裂引起出血时,医生常用冰块将出血的部位冷冻起来,其作用主要有:①使血管收缩,减少出血;②使表面的血凝固,阻止内部的血液流出;③降低病菌的活性,防止感染.还有,医生用过的针头,每次都要进行高温煮沸,目的是杀死针头上的病菌,防止对他人引起感染.在一些公共场所,如理发店使用过的毛巾、围巾、理发器具等应经常进行高温煮沸等处理,以杀死上面的病菌,防止病害的传播.
二、紫外线
紫外线能使蛋白质发生变性作用,人体大量照射紫外线会诱发皮肤癌.目前,世界上皮肤癌患者急剧上升,其原因在于臭氧层的破坏,导致了太阳光中的紫外线大量涌向地球的缘故.而臭氧层的破坏,又是由于人类大量使用卤代烃类制冷剂以及空气中大量排放某些还原性气体引起的.因此,保护环境,减少或禁止这些物质的生产、使用和排放,已到了刻不容缓的地步.
事物有一分为二性,紫外线既能危及人类,又能为人类造福,例如:
1.用于杀菌消毒.在医院的病房里,常常安放紫外灯,其目的就是杀死空气中的病菌.在一些高级宾馆里,常备有紫外线消毒橱,用于餐具等的消毒.现在各种饮料、啤酒、矿泉水等所用水的消毒,绝大多数都是通过紫外线发生器发出的紫外线,经一定时间的照射来完成的.
2.用于医疗上.由于紫外线可引起蛋白质变性,在医疗上可用紫外线照射的方法来杀死肿瘤中的一些坏细胞,此可谓“以毒攻毒”.
三、酸、碱、重金属盐
1.酸
酸能引起蛋白质变性,因此酸常用于杀菌,例如:
(1)人体胃液中含有一定浓度的盐酸,它可以杀死食物及水中的少量病菌,因此人体有一定的免疫功能.
(2)醋酸用途很广,如可将醋酸蒸发,利用其蒸气对某些公共环境进行消毒,以防病菌的蔓延;再如,用醋酸淹制的食品不易变质等.
(3)Cl2、漂白粉等对自来水的杀菌消毒,实际上是次氯酸的作用,次氯酸具有高效、低毒(可忽略)、低残留的优点.
2.碱
碱,尤其是强碱(如苛性钠、苛性钾等)对皮肤及其它类型的蛋白质具有严重的腐蚀和破坏作用,因此在使用时应注意安全.
在碱中,常用熟石灰跟某些物质一起制成杀虫剂、杀菌剂,如石灰硫磺合剂、波尔多液等.
在造纸产生的黑液中,含有较高浓度的烧碱溶液,如果不经处理直接排放,将把水中的鱼类等生物杀死,从而造成严重的环境污染.
3.重金属盐
重金属离子对水质会带来严重的污染,它不仅直接危及水中浮游动物的生存,还会直接或间接的危及人类的健康.人类饮用这种水或吃了富集重金属离子的鱼类等,会引起各种疾病,严重时会引起死亡,日本发生的“水俣”病就是典型的例子.随着我国经济的发展,各种电解厂、电镀厂、印刷厂、制革厂等排放的含重金属离子的水越来越多,这方面的危害越来越突出,已危及到人类的生存,应采取有力措施来治理这方面的污染.
重金属离子,有它的危害作用,但也有它的一些积极作用,例如:
(1)在医药上,FeCl3可用作止血剂,就是利用了重金属离子对蛋白质的凝固作用;红汞常用于脓、伤口表面的消毒,就是利用了汞离子的杀菌作用;有的眼药水是用很稀的AgNO3溶液配制成的,就是利用了Ag+的杀菌消毒作用.
(2)在农药上,广泛使用的“波尔多液”是由石灰乳和胆矾制成的,就是利用了Cu2+的杀菌、杀虫作用.
(3)在建材上,为防止木材的腐烂,可将木材用某些重金属盐的溶液进行浸泡,如铁路上使用的枕木,常用ZnSO4溶液浸泡,就是利用了Zn2+的杀菌作用.
(4)在日常生活中,许多人都知道用Ag、Pt、Au等器皿盛放的食物不易变质,就是由于溶解在食物中的极少量的Ag+、Pt+、Au3+等离子能杀死细菌的缘故.
(5)用于除老鼠等“四害”.将某些重金属盐类(如锌盐)跟某些食物搅匀,待老鼠等吃下这种食物后,其中的重金属离子将把它们杀死.
四、某些非金属、非电解质
有些非金属单质,如硫、碘、白磷等能引起蛋白质变性,用硫制成的软膏常用于治疗某些皮肤病,用碘跟酒精配成的“碘酒”,常用于皮肤表面伤口的杀菌消毒.
有些非电解质,也能使蛋白质变性,如常用75%的酒精进行皮肤表面消毒;用福尔马林(35%~40%的甲醛水溶液)浸泡动物尸体,浸泡后久置不腐烂,故常用于保存尸体;用很稀的甲醛溶液来浸泡种子,以杀死表面及里面的虫卵、细菌等;用苯酚跟肥皂水配成的“来苏尔”,常用于卫生室内外的环境消毒;淀粉浆糊中常加入少量的酚类物质目的就是防止变质(或被虫吃掉).
最后,需特别指出的是,在使用(或配制)农药、医药时,要注意控制好用药量(或用药浓度),较为理想的用药量(或浓度),应当是能将病菌(或害虫)杀死,而对动植物带来的伤害较小.
关键词:蛋白质的
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