尿素诱导牛血红蛋白变性的微量热和平衡渗析研究

应用恒温微量热技术和平衡渗析技术,对尿素与牛血红蛋白在30℃水溶液中的结合作用及造成牛血红蛋白变性的过程进行了研究,得到了尿素在牛血红蛋白上的平均结合数、二者之间的结合焓及每摩尔尿素与牛血红蛋白结合的焓效应,并根据简单结合模型,计算了它们之间的结合常数、结合自由能.对实验结果的热力学分析表明,尿素是通过直接和间接的两种作用造成牛血红蛋白变性的,它们之间的相互作用分为三个阶段:尿素浓度达到4molL-1之前为第一阶段,主要产生的是尿素与牛血红蛋白的直接结合作用,在弱酸性条件下这种作用较强;尿素浓度为4molL-1到6molL-1之间为第二阶段,主要通过尿素与溶剂水的作用造成牛血红蛋白周围水结构的变化,在尿素浓度达到6molL-1时两种作用的叠加造成牛血红蛋白结构的破坏,暴露出原来处于结构内部的基团;尿素浓度超过6molL-1之后为第三阶段,尿素分子继续与暴露出来的基团进行结合.牛血红蛋白次级结构的维系具有协作性,其结构的破坏不是渐进的,而是一次性全部打开,结构破坏产生的热效应并不太大.