沉淀反应

凡是能破坏水化膜和能中和表面电荷的物质均会导致溶液中的蛋白质发生沉淀。

导致蛋白质发生沉淀的因素有：既破坏水化膜又中和电荷的中性盐、中和电荷的等电点pH、破坏水化膜的有机溶剂、中和电荷的生物碱等。

不导致蛋白质变性的沉淀方法经常用于蛋白质的分离、纯化，如盐析和等电点沉淀。

盐析

在蛋白质溶液中加入一定量的中性盐，可使蛋白质溶解度降低并沉淀析出的现象称为盐析。

发生盐析的原因是盐在水中迅速解离后，与蛋白质争夺水分子，破坏了蛋白质颗粒表面的水化膜。另外，离子可大量中和蛋白质表面相反的电荷，使蛋白质成为既不含水化膜又不带电荷的颗粒而聚集沉淀。

盐析时所需的盐浓度称为盐析浓度，一般用饱和百分比表示。不同蛋白质的分子大小及带电状况各不相同，盐析所需的盐浓度也就不同。

可以通过调节盐浓度，使混合液中不同的蛋白质分级沉淀，从而达到分离的目的，这种方法称为分段盐析。硫酸核是盐析中最常用的中性盐。

然而，在地球上有一类叫极端嗜盐杆菌的古菌只能生存在盐浓度大于3 mol/L 的NaCl环境中，其胞内的蛋白质在如此高的盐浓度下并没有发生盐析。究其原因，是因为它们的酸性氨基酸含量很高，等电点平均为5.03。这些酸性蛋白质带大量负电荷，需要更高的金属离子才能有效地被中和。

盐溶

有时，在蛋白质溶液中加入的中性盐的浓度较低时，蛋白质溶解度不降反增，这种现象称为盐溶。

产生盐溶现象的原因是蛋白质颗粒表面吸附某种无机盐离子后，蛋白质颗粒带同种电荷而相互排斥，同时与水分子的作用得到加强，从而导致溶解度提高。

pI沉淀

当蛋白质溶液处于Pl时，蛋白质分子主要以两性离子的形式存在，净电荷为零。此时蛋白质分子失去同种电荷的排斥作用，很容易聚集而发生沉淀，这种沉淀蛋白质的方法称为pI沉淀。

pl沉淀既可用来分离蛋白质，也可用来粗略测定某种蛋白质的pI。

有机溶剂引起的沉淀

某些与水互溶的有机溶剂可使蛋白质产生沉淀，是因为这些有机溶剂与水的亲和力大，能破坏蛋白质表面的水化膜，从而使蛋白质的溶解度降低。

此法也可用于蛋白质的分离、纯化。不过，这些有机溶剂也可引起蛋白质的变性，所以最好在低温下进行，以降低变性的程度。

重金属盐作用造成的沉淀

当蛋白质溶液的pH大于其Pl时，蛋白质带负电荷，这时如果遇到重金属离子，如Hg2+、Pb2+、Ag+、Ti+和Cd2+，会与其结合形成不溶性的蛋白质盐而沉淀。

由于重金属的作用通常会使蛋白质失活，因此很少用它来纯化蛋白质。

此外，在体内某些重金属离子可取代Zn2+或Ca2+，与相关蛋白质或酶分子结合，干扰这两种生命元素的作用。例如，Pb2+在人体内可取代血红素合成的限速酶——5-氨基乙酰丙酸脱水酶分子中的Zn2+，使其失活，这也是铅中毒引起贫血的直接原因。