高二生物选修1 血红蛋白的提取和分离

高二生物选修1 血红蛋白的提取和分离

一、课题目标：

1、通过尝试对血液中血红蛋白的提取和分离，使学生能够体验从复杂体系中提取生物大分子的基本过程和方法。

2、了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理。

二、过程：

（一）基础知识

1、凝胶色谱法

①凝胶色谱法的原理？

②凝胶色谱法有哪些用途？

③凝胶色谱法分离过程？

2、缓冲液

①缓冲液的组成、作用？

②试说说人体血浆中的PH能够保持稳定与什么物质有关？

3、电泳

①蛋白质分子在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移速度与所带净电荷的多少以及分子大小的关系？如何消除电荷对蛋白质迁移速度的影响？

②凝胶电泳法的原理？

（二）实验操作

1、蛋白质的提取和分离一般分为哪四步？

2、洗涤红细胞的目的是什么？

3、分离红细胞采用什么方法？

4、血红蛋白和血浆蛋白哪种蛋白存在于内环境中？血红蛋白的作用？

5、血红蛋白的释放的原理？

6、如何除去血红蛋白溶液中无机盐和小分子有机物质？该方法的采用的原理是什么？

7、根据凝胶色谱柱的装填步骤，试完成下表

例题分析：

1、某同学在实验课前从学校的附近的屠宰场取新鲜的猪血，并在采血容器中预先加入抗凝血剂檬酸钠，取血回来马上进行实验，请回答红细胞洗涤的有关问题：

（1）你如何知道红细胞已洗涤干净？

（2）分离红细胞时的离心速率及离心时间分别是

（3）如若离心速率过大和时间过长，则结果会怎样？

2、红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成，血红蛋白的主要功能是携带O2或CO2，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。请回答下列有关问题：

（1）实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入檬酸钠，取血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。

①加入柠檬酸钠的目的是

②以上所述的过程即样品处理，它包括、、收集血红蛋白溶液。

（2）通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经SDS—聚丙烯酰胺凝胺电泳进行纯度鉴定。

①样品纯化的目的是什么？

②血红蛋白有什么特点？这一特点对进行蛋白质的分离有何意义？

巩固训练：

一、单项选择题

1、下列叙述不正确的是（）

A、蛋白质所带的电荷数越多，移动得越快

B、蛋白质所带的电荷数越少，移动得越快

C、电荷数相同时，颗粒越大，移动越慢

D、电何数相同时，颗粒越小，移动越快

2、下列关于凝胶色谱法的原理及操作不正确的是（）

A、是利用凝胶把分子大小不同的物质分离开的一种方法

B、在洗脱过程中，大分子不能进入凝胶内部而最先流出，而小分子可以进入凝胶内部而流速缓慢，最后流出

C、凝胶内部有很微细的多孔网状结构，其空隙大小与被分离的物质分子的大小无相应关系

D、一般情况下，凝胶对要分离的物质没有吸附作用，因此所有要分离的物质都应该被洗脱出来

3、对凝胶电泳的相关认识错误的是（）

A、蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率完全取决于分子的大小

B、蛋白质在SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率完全取决于分子的大小

C、SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳不仅用于蛋白质相对分子质量的测定，还可用于蛋白质混合组分的分离

D、凝胶中加入SDS可以消除静电荷对迁移率的影响

4、关于凝胶色谱柱的装填不正确的是（）

A、交联葡聚糖凝胶（G—75）“G”表示凝胶的交联程度，膨胀程度及分离X围，“75”表示凝胶得水值

B、色谱柱内不能有气泡存在，一旦发现有气泡，必须重装

C、用300mL的物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液充分地平衡凝胶12h

D、凝胶用自来水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液

5、在装填凝胶柱时，不能有气泡存在的原因是（）

A、气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果

B、气泡阻碍蛋白质的运动

C、气泡与蛋白质发生化学反应

D、气泡在装填凝胶的时候，使凝胶不紧密

6、有关样品的加入和洗脱的叙述正确的是（）

A、先加入1mL透析后的样品

B、加样前要使缓冲液慢下降全部流出

C、如果红色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功

D、洗脱时可以用缓冲液也可以用清水

7、加有少量柠檬酸钠的猪血分装于①②③试管中，随后依次加入0.3%、0.9%和1.5%的氯化钠溶液稀释，30分钟后离心。下列叙述正确的是（）

A、①和②试管的上清液中有血红蛋白，沉淀中都有红细胞

B、②和③试管的上清液呈淡黄色，沉淀中均有皱缩的红细胞

C、①和③试管的沉淀中分别有红细胞的碎片和皱缩的红细胞

D、②和③试管的上清液是血清

8、下列关于红细胞的洗涤过程叙述错误的是（）

A、低速短时间离心，如：500r/min离心2min

B、离心后用胶头滴管吸出上层透明的黄色血浆

C、将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯，再加入五倍体积的蒸馏水

D、直至上清液中没有黄色，表明红细胞已洗涤干净

二、非选择题

9、科学家研究发现，人的血液PH通常在7。35~7。45之间变化，其变化X很小，这是由于血液中含有许多对缓冲物质，如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/ Na2HPO4，等，其中H2CO3/NaHCO3在血液中浓度最高，缓冲能力最强，对维持血液正常最重要。

（1）当人体内碱性物质增加是时，H2CO3/NaHCO3缓冲对中的就与之作用，生成，过多的该物质可由肾脏排出，从而维持PH基本不变。

（2）若人体内酸性物质（如无氧呼吸产物乳酸）增加时，则该缓冲对中的就会与乳酸作用，从而维持PH基本不变。

10、人体血红蛋白由两条α链和β链构成，分别含有141个和146个氨基酸残基，请分析回答：（1）组成人体血红蛋白的氨基酸种类数量最多约为种，形成个肽键。

（2）控制该蛋白质合成的基因至少含有个脱氧核甘酸。

（3）蛋白质是一切生命活动的体现者，请举例说明蛋白质在生物体新陈代放谢方面的作用。（写出三种不同类型的蛋白质，并说明所起的作用）

①名称，作用。

②名称，作用。

③名称，作用。