生物化学分析课件第1章生物大分子的分离纯化技术
生物大分子的分离纯化(透析、超滤、冷冻干燥)

生物大分子的分离纯化(透析、超滤、冷冻干燥)生物大分子的分离纯化(透析、超滤、冷冻干燥)2. 透析自Thomas Graham 1861年发明透析方法至今已有一百多年。
透析已成为生物化学实验室最简便最常用的分离纯化技术之一。
在生物大分子的制备过程中,除盐、除少量有机溶剂、除去生物小分子杂质和浓缩样品等都要用到透析的技术。
透析只需要使用专用的半透膜即可完成。
通常是将半透膜制成袋状,将生物大分子样品溶液置入袋内,将此透析袋浸入水或缓冲液中,样品溶液中的大分子量的生物大分子被截留在袋内,而盐和小分子物质不断扩散透析到袋外,直到袋内外两边的浓度达到平衡为止。
保留在透析袋内未透析出的样品溶液称为"保留液",袋(膜)外的溶液称为"渗出液"或"透析液"。
透析的动力是扩散压,扩散压是由横跨膜两边的浓度梯度形成的。
透析的速度反比于膜的厚度,正比于欲透析的小分子溶质在膜内外两边的浓度梯度,还正比于膜的面积和温度,通常是4℃透析,升高温度可加快透析速度。
透析膜可用动物膜和玻璃纸等,但用的最多的还是用纤维素制成的透析膜,目前常用的是美国Union Carbide (联合碳化物公司)和美国光谱医学公司生产的各种尺寸的透析管,截留分子量MwCO(即留在透析袋内的生物大分子的最小分子量,缩写为MwCO)通常为1万左右。
商品透析袋制成管状,其扁平宽度为23 mm~50 mm不等。
为防干裂,出厂时都用10%的甘油处理过,并含有极微量的硫化物、重金属和一些具有紫外吸收的杂质,它们对蛋白质和其它生物活性物质有害,用前必须除去。
可先用50%乙醇煮沸1小时,再依次用50%乙醇、0.01 mol/L碳酸氢钠和0.001 mol/L EDTA溶液洗涤,最后用蒸馏水冲洗即可使用。
实验证明,50%乙醇处理对除去具有紫外吸收的杂质特别有效。
使用后的透析袋洗净后可存于4℃蒸馏水中,若长时间不用,可加少量NaN2,以防长菌。
生物大分子的分离与制备(共89张PPT)

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生物分子的结构与功能分析:
1. 蛋白质结构分析
2. 酶活力检测
3. 蛋白质组学分析
4. DNA序列分析
5. 聚合酶链反应(PCR)6. 分子杂交
7. 基因克隆8. 基因组构建9. cDNA构建
10. 筛选11. 报告基因检测12. 基因芯片
13. 基因敲除
➢ 核酸是遗传信息的携带者,在生物体中指导各种蛋 白质的合成。
2022/9/24
生物化学分离方法与一般的化学分离方法相比,有下列
几个特点: • 生物材料组成非常复杂。其中包括数百种甚至数千种化
合物,并且在分离过程中,这些化合物仍在发生代谢 变化,如蛋白质和核酸的水解。
有些化合物的含量极微,如激素等。 许多具有生物活性的物质一旦离开活体,很易变 变性破坏,因此常选用比较温和的条件进行制备。
• 功能或分子生物化学阶段(1950 年至今)。研究生命的本质和奥秘: 运动、神经、内分泌、生长、发育、繁殖等的分子机理 。
2022/9/24
2022/9/24
3
生物化学研究技术方法
❖ 生物化学研究的方法:
– 观察:生命现象
– 分离:未知蛋白组分,新基因片段,新的次生代谢物。 (抽提、过 滤、离心、色谱)
立了一系列研究核酸及蛋白质相互作用的技 确定要制备的生物大分子的目的和要求,是进行科研、开发还是要发现新的物质。
盐析的发生在于盐浓度增高到一定数值时,使水活度降低,进而导致蛋白质分子表面电荷逐渐被中和,水化膜逐渐被破坏,最终引起蛋白质分子之 间相互聚集并从溶液中析出。 其他化学性质:如对各种蛋白酶、水解酶的稳定性和对各种化学试剂的稳定性。
脂溶性的有机溶剂(丙酮,乙醚)中脱脂;采用快速加热 (50℃左右),快速冷却的方法,使溶化的油滴冷却后 凝聚成油块而被除去。
生物大分子分离纯化技术(159页)

亲和色谱法由于具有极高的生物特异性,分离目的物受到理 化性质相似的杂质干扰极少,能从比较复杂的组织抽提液或细菌 发酵液中一步提取分离出所需的物质,提纯倍数可达一百倍以上 。
早期分离提纯的方法,选择的原则一般是从低分辨能力到高分 辨能力,而且负荷量较大为合适。但随着许多新技术的建立,一 个特异性方法其分辨能力越高,便意味着提纯步骤的简化,提纯 步骤的减少,回收率越高,具有生理活性物质变性的危险性就越 少。
制备物均一性的鉴定
对一个新分离的物质是否纯,常用“均一性 ”表示,均一性即指所获得的制备物只具有一 种完全相同的成分。蛋白质均一性常用的几种 鉴定方法:
1.溶解度法: 2.电泳均一性的测定法: 3.高速离心沉淀法:
生物化学实验原理与方法

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2020/11/26
生物化学实验原理与方法
二、有机溶剂沉淀法
n 原理:有机溶剂对许多溶于水的小分子生化物质以及核酸、 多糖、蛋白质等生物大分子都能发生沉淀作用。有机溶剂 的沉淀作用主要是降低溶液的介电常数从而 增强分子之 间的相互作用,使其溶解度降低。对于具有表面水层的生 物大分子来说,有机溶剂可破坏溶质分子表面的水膜,使 这些大分子脱水而相互聚集析出。不同溶质要求不同浓度 的有机溶剂,因此可用有机溶剂进行分步沉淀。
n 提取是在分离纯化前期,将样品研磨,把被破碎的细胞置于一定的溶剂(提 取液)中,使某一类分子目的物释放到提取液中的过程。提取液应具备的条 件:对有效成分溶解度大,破坏作用小;对杂质溶解度小或不溶解;来源广 泛、价格低廉、操作安全等。
n 生物分子可以分为生物大分子和生物小分子。生物小分子的结构由较强的共 价键决定;生物大分子中除共价键外,还含有较弱的共价键和次级键,故需 温和的条件才能保证生物大分子的活性不被破坏。因此,这两类生物分子的 提取液成分和操作条件差别很大。
n 1、生物小分子的提取 n 2、生物大分子的提取
蛋白质和酶的提取 核酸的提取
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2020/11/26
生物化学实验原理与方法
溶剂提取法
n 原理:利用溶剂的溶解作用把所需物质从细胞中转移出来 n 影响溶剂提取效率的因素(影响溶解度的的因素)
1、溶剂的性质:(根据相似相溶原理) 2、离子强度:离子强度是影响物质溶解度的主要因素,但离子强度 对不同物质溶解度的影响不同,如高离子强度下DNA-核蛋白溶解度增 加,而低离子强度下RNA-核蛋白溶解度增加;绝大多数蛋白质和酶, 在稀盐溶液中溶解度增加(盐溶)。 3、PH值:溶剂的PH值影响溶质分子的解离状态,离子状态的物质, 不能是阳离子还是阴离子都易溶于水,而非离子状态的物质易溶于有 机溶剂。 4、温度:温度的升高可以增加物质的溶解度。 5、去垢剂:去垢剂是一类既有亲水基又有疏水基的物质,可以分为 阴离子、阳离子和中性去垢剂等,如SDS,Tween20,Triton X-100。
生物化学教学课件ppt

分子间作用力包括范德华力、氢键和疏水作用力等,影响分子的聚集状态和稳 定性。
化学反应与能量转化
化学反应
化学反应是原子或分子重新组合的过程,遵循质量守恒和能 量守恒定律。
能量转化
化学反应中伴随着能量的吸收或释放,可用于解释反应的动 力学和热力学性质。
酸碱反应与缓冲溶液
酸碱反应
酸和碱通过质子转移反应生成水和盐,酸碱反应是化学反应中的重要类型之一。
生物化学教学课件
目录
• 生物化学概述 • 生物化学基础知识 • 生物大分子与细胞结构 • 生物化学代谢过程 • 生物化学实验技术与方法 • 生物化学前沿研究与发展趋势
01
生物化学概述
生物化学的定义与重要性
定义
生物化学是生物学和化学两门学 科的交叉学科,主要研究生物体 内的化学过程和物质代谢。
重要性
02
生物化学基础知识
分子结构与性质
分子结构
分子由原子组成,通过化学键连接, 具有空间构型和电子分布,决定分子 的物理和化学性质。
分子性质
分子的性质由其结构决定,包括极性 、溶解度、挥发性等,影响分子的物 理状态和化学反应活性。
化学键与分子间作用力
化学键
化学键是原子间通过电子转移或共享形成的相互作用力,分为共价键、离子键 和金属键等。
核酸的结构与功能
总结词
核酸是生物体中重要的遗传物质,具有多种结构和功能。
详细描述
核酸包括DNA和RNA,它们由核苷酸组成,具有一级、二级和三级结构。一级结构决定了核酸的序列 ,二级结构决定了核酸的双螺旋结构,三级结构决定了核酸的空间构象。核酸的功能是携带和传递遗 传信息。
酶的结构与催化机制
总结词
《生物分离与纯化》课件

精细分离的效果取决于目标物质 的性质、分离方法和分离条件的 选择,需根据实际情况进行调整
。
纯化与鉴定
纯化与鉴定的目的是进一步去除杂质,提高目标物质的纯度和鉴定其性质 。
常用的纯化方法有超滤、结晶和电泳等。鉴定方法包括光谱分析、质谱分 析和免疫分析等。
纯化与鉴定的效果取决于目标物质的性质、纯化和鉴定方法的选择以及实 验条件,需根据实际情况进行调整。
离心法
离心法
利用不同物质在离心力场中的沉降速度不同 ,将悬浮液中的物质进行分离的方法。
速率区带离心法
利用不同颗粒在离心力场中的运动轨迹不同 ,将颗粒按大小和密度进行分离。
差速离心法
通过逐渐增加离心力,将不同大小的颗粒分 离开。
密度梯度离心法
在离心管中加入密度梯度介质,使不同密度 的颗粒在离心力场中分离。
实验效率的提高
提高实验效率是生物分离与纯化的关 键,可以缩短实验时间并降低成本。
优化实验流程,如减少样品处理时间 、提高自动化程度等,也可以提高实 验效率。
选择高效的分离方法,如高效液相色 谱、快速色谱等,可以显著提高实验 效率。
06
生物分离与纯化的未来发展
新技术的应用
1 2
人工智能与机器学习
初步分离的目的是将破碎后的细胞混合物分离成 各个组分,如蛋白质、核酸和脂质等。
常用的初步分离方法有离心分离、过滤分离和沉 淀分离等。
初步分离的效果取决于分离方法和分离条件的选 择,需根据实际情况进行调整。
精细分离
精细分离的目的是从初步分离后 的组分中进一步分离出目标物质
,如蛋白质、酶和核酸等。
常用的精细分离方法有亲和色谱 、离子交换色谱、凝胶色谱和排
电泳法
生物大分子的分离纯化技术(共34张PPT)

离心(3)
最大速度方法:
移动界面(Moving Boundary)超 速离心法
移动区带(Moving Zone)超速离心法
等密度方法(Isodensity):
样品的类型、采集与保存 酶样品的准备
亲和色谱
琼脂糖的溴化氰活化法
6-氨基己酸-琼脂糖和,1,6-己二胺-琼脂糖
层析柱短 配基-与大分子间以氢键离子键或疏水相互作用结合
透析 微过滤 盐析 冷冻干燥 离心
透析
透析膜:
材料: 火棉胶(Collodion), 玻璃纸(Cellophane), 纤维素 (Cellulose)
纤维透析管的处理: 1%乙酸水溶液 1h, 碱性EDTA (1% Na2CO3, 1 mM EDTA) 煮1h, 纯水清洗,保存.
透析液:
离心(2)
(Relative centrifugal force):
F=mω2r;
Fcf=(1.119×10-5)(rpm)2r
F摩擦=fv
F净=(Mp-Ms)ω2r-fv
沉淀速度与离心力的比率(单位离心场中颗粒的沉降速度 ), 蛋白质\核酸\病毒等的沉降系数介于1×10-13到200×10-13秒的
紫外-可见吸收法 荧光检测法
电化学检测法
质谱法
高效毛细管电泳
电泳淌度 电渗流
淌度和迁移时间 分离效率 分离度
高效毛细管电泳分离模式
毛细管区带电泳
以1×10-13s 为一个单位,称为斯韦德贝格单位(Svedberg),用S(大写)表示.
(Capillary Zone Electrophoresis, CZE) 纤维透析管的处理: 1%乙酸水溶液 1h, 碱性EDTA (1% Na2CO3, 1 mM EDTA) 煮1h, 纯水清洗,保存.
生物大分子分离纯化-原理与技术

35精品课件
2020/8/16
凝胶过滤层析
凝胶过滤层析的特点:
1. 层析柱规模很大,实验室1.0-2.5×30-100cm,工艺10-20×200cm,从 而设备成本很高;
2. 上样体积少,必须少于柱床体积的3%才能达到较好的分离效果,如果 大体积样品必须浓缩,从而造成样品的损失和增大工艺的复杂性;
2020/8/16
凝胶过滤层析
凝胶的选择
Bio-Gel P4(800-4,000) for separation digested products from IgG
27精品课件
2020/8/16
凝胶的选择
Bio-Gel P6(1000-6000)
凝胶过滤层析
28精品课件
2020/8/16
凝胶的选择
largemoleculesleavethecolumnfirstfollowedbysmallermoleculesinorderofsizemoleculeslargerthanthematrixporespassstraightthroughdiffusionbufferdiffusionintotheporesdiffusionoutoftheporesbuffer凝胶过滤2320171128凝胶过滤层析分离纯化原理2420171128agoodgelforgelfiltrationcontainsabout95water凝胶结构2520171128stericexclusionleadstoearlyelution?按照分子量大小洗脱?大分子首先洗脱最小的分子在最后面洗脱2620171128100100010000100000biogelp2biogelp4biogelp6biogelp10biogelp30biogelp60biogelp1001800800400010006000用于脱盐1500200002500400003000600005000100000100凝胶过滤层析凝胶的选择2720171128biogelp48004000forseparationdigestedproductsfromigg凝胶过滤层析凝胶的选择2820171128凝胶过滤层析biogelp610006000凝胶的选择2920171128凝胶过滤层析biogelp10150020000凝胶的选择3020171128凝胶过滤层析bioscaleminibiogelp6脱盐预装柱?操作方便可连接在duoflowlpprofinia和econo泵上3120171128biobeadssx介质多孔的聚苯乙烯二乙烯微球体biobeadssx1biobeadssx3600biobeadssx81000biobeadssx12400高分辨率亲脂性分子排阻色谱200014000中草药和天然产物活性成分分离纯化高分辨率快速纯化酯类芳香族多环杂环化合物高分辨率快速纯化酯类芳香族多环杂环化合物介质可兼容苯甲苯二甲苯四氯化碳二甲基甲酰胺酮二氯甲烷二氯代苯全氯乙烯等有机溶剂介质可兼容苯甲苯二甲苯四氯化碳二甲基甲酰胺酮二氯甲烷二氯代苯全氯乙烯等有机溶剂凝胶过滤层析32201711281三硬脂酸甘油酯8912三肉豆蔻酸甘油酯7293三月桂酸甘油酯
生物大分子的分离纯化与鉴定方法研究

生物大分子的分离纯化与鉴定方法研究生物大分子的分离纯化与鉴定是生物学研究中非常重要的一步。
合理选择适用的方法能够高效地分离纯化目标物质,可帮助研究者深入了解其结构和功能。
本文将介绍几种常用的生物大分子分离纯化与鉴定方法。
一、凝胶电泳法凝胶电泳法是一种常用的生物大分子分离方法。
通过电场的作用,将样品中的生物大分子按照尺寸或电荷迁移,从而实现分离。
常见的凝胶电泳方法有聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)、琼脂糖凝胶电泳(agarose gel electrophoresis)等。
PAGE适用于蛋白质的分离纯化,而琼脂糖凝胶电泳适用于DNA和RNA的分离纯化。
二、超速离心法超速离心法是利用离心机产生高速转动,使样品中的物质根据其密度和大小差异分层离心的一种方法。
通过超速离心可以实现生物大分子的纯化,如蛋白质的沉淀、核酸的沉淀等。
超速离心法可以快速分离不同密度或不同分子量的生物大分子,得到纯度较高的目标物质。
三、气相色谱法(Gas chromatography)气相色谱法是一种常用的化合物分离和定量分析方法,常用于分离和鉴定挥发性或半挥发性有机化合物。
该方法主要通过样品在固定相与流动相共同作用下,依据不同的分配系数在色谱柱中发生分离。
气相色谱法广泛应用于有机化学、环境监测、食品安全等领域。
四、质谱法(Mass Spectrometry)质谱法是一种高灵敏度的分析方法,可用于生物大分子的分离和鉴定。
它主要通过测量被测目标物质的质荷比,进而得到目标物质的质量信息和结构信息。
质谱法在生物学研究中被广泛应用于蛋白质组学、代谢组学等领域,可用于分析和鉴定复杂生物样品中的分子。
五、核磁共振法(Nuclear Magnetic Resonance)核磁共振法是一种常用的分析方法,可用于生物大分子的分离和鉴定。
它主要通过利用物质在外加磁场下核自旋进动特性的不同来获得物质的结构和性质信息。
核磁共振法在生物学研究中广泛应用于蛋白质结构研究、代谢组学等领域。
生物大分子的分离纯化和鉴定

利用溶解度差异 进行分离纯化
利用电荷性质进 行分离纯化
利用生物活性进 行分离纯化
分离纯化的过程
分离纯化的目的:去除杂质, 获得高纯度的生物大分子
分离纯化的方法:沉淀法、色 谱法、电泳法等
分离纯化的原理:利用生物大 分子在物理性质、化学性质等 方面的差异进行分离
分离纯化的流程:样品制备、 粗分离、精制纯化、产物检测
高效液相色谱法:随着技术的不断改进, 液相色谱法的分离效果和鉴定准确性得到 显著提高。
毛细管电泳技术:具有高效、快速、高分 辨率的特点,成为生物大分子分离纯化的 重要手段。
质谱技术:随着蛋白质组学研究的深入, 质谱技术在生物大分子鉴定中发挥着越来 越重要的作用。
生物信息学方法:通过计算机技术对生 物大分子数据进行处理和分析,为生物 大分子的分离纯化和鉴定提供了有力支 持。
03
生物大分子的鉴定
鉴定方法
化学分析法:通 过化学反应对生 物大分子的组成 和结构进行分析。
免疫分析法:利 用抗体与抗原的 特异性结合,对 生物大分子进行 检测和识别。
生物活性测定法: 通过检测生物大 分子对细胞或生 物体的活性影响, 确定其结构和功 能。
分子生物学方法: 利用分子杂交、 PCR等技术对生 物大分子进行基 因水平和蛋白质 水平的鉴定。
随着新材料的出现和应用,将会有更多高效、低成本的分离纯化材料应用 于实际操作中。
人工智能和机器学习等先进技术的应用,将有助于提高生物大分子分离纯 化和鉴定的自动化程度和智能化水平。
生物大分子分离纯化和鉴定技术将与生物信息学、系统生物学等学科交叉 融合,形成更加全面和深入的研究和应用领域。
05
生物大分子分离纯化和鉴定的应用领域
酶工程:通过分离 纯化技术获取酶, 用于酶催化反应研 究和酶制剂的生产 。
生物化学教案课件

通过饮食摄入和体内代谢调节,维持体内氮 的平衡状态。
04 基因信息传递与 表达调控机制
DNA复制与修复机制
DNA复制的基本过程
01
解旋、引物合成、链延长和终止。
DNA复制中的关键酶
02
DNA聚合酶、引物酶和DNA连接酶。
DNA修复的主要类型
03
直接修复、切除修复和重组修复。
RNA转录与加工过程
RNA转录的基本过程
启动、链延长和终止。
RNA转录中的关键酶
RNA聚合酶和转录因子。
RNA加工的主要步骤
5'端加帽、3'端加尾和内含子剪接。
蛋白质翻译后修饰和转运
01
蛋白质翻译后修饰的类型
磷酸化、糖基化、乙酰化和甲基化等。
02
蛋白质转运的主要途径
核孔转运、内质网转运和高尔基体转运。
03
蛋白质翻译后修饰和转运的意义
02 生物大分子结构 与功能
蛋白质结构与功能
1 2
蛋白质的基本组成单位
氨基酸的种类、结构和性质
蛋白质的四级结构
一级、二级、三级和四级结构的定义、特点和生 物学意义
3
蛋白质的功能
作为酶、激素、抗体、载体等的功能和作用机制
核酸结构与功能
核酸的基本组成单位
核苷酸的结构和种类
DNA的双螺旋结构
碱基配对、螺旋参数和稳定性
生物化学教案课件
汇报人:XX 2024-01-28
目录
• 生物化学概述 • 生物大分子结构与功能 • 生物小分子代谢途径及调控机制 • 基因信息传递与表达调控机制 • 细胞信号传导途径和受体介导作用 • 现代生物化学技术应用及发展前景
01 生物化学概述
生化研究技术——生物化学实验原理-蛋白质(酶)、核酸的分

室温下,这些有机溶剂不仅能使蛋白质沉淀, 而且伴随着变性。若预先将有机溶剂冷却,然 后在不断搅拌下将其逐渐加入蛋白质溶液中, 防止有机溶剂局部浓度过高,则在很大程度上 解决变性问题。
▪ 不同的蛋白质由于水化层厚度不同,发生沉淀 需要的有机溶剂浓度不同,因此可利用不同浓 度的有机溶剂分离不同的蛋白质。
分段盐析
不同的蛋白质分子,由于其分子表面的极 性基团的种类、数目以及排布的不同,其水 化层厚度不同,故盐析所需要的盐浓度也不 一样,因此调节蛋白质中盐的浓度,可以使 不同的蛋白质分别沉淀。如:
(NH4)2SO4
血清
球蛋白
50%饱和度
析出
饱和
清蛋白
析出
(2)等电点沉淀
蛋白质是两性电解质,其溶解度与其净电荷数 量有关,随溶液pH变化而变化。在溶液pH值 等于蛋白质等电点时,蛋白质的溶解度最小。
一般动物组织和细胞可用电动捣碎机或匀浆器破碎或用 超声波处理破碎;
植物组织和细胞由于具有纤维素、半纤维素和果胶等物 质组成的细胞壁,一般常用与石英砂和适当的提取液一 起研磨的方法破碎或用纤维素酶处理也能达到目的;
细菌细胞的破碎比较困难,因为整个细菌细胞壁的骨架 实际上是一借共价键连接而成的肽聚糖囊状大分子,非 常坚韧。破碎的方法常有超声波震荡、与石英砂研磨、 高压挤压或溶菌酶处理(以分解肽聚糖)。
三、细胞器的分离
细胞器包括细胞核、线粒体、核糖体、内质网,植物细胞 还有叶绿体。
如果要分离制备分布在这些细胞器中的生物大分子,为了 防止其他细胞组分中的物质对制备物的干扰或污染,还需 先将细胞器分离出来,然后在某一细胞器中分离某一物质。
细胞器的分离一般采用差速离心法,即将破碎后的细胞在 适当的介质中进行离心,常用的介质有蔗糖、甘露醇、柠 檬酸、聚乙二醇等。各种细胞组分按质量大小的不同,经 过不同速度的离心后,沉降于离心管的不同部位,经多次 分步离心后,即可获得所需组分。
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授课内容及学时分布
理论课 32学时
实验课 16学时
2020/8/1
授课内容 生物大分子分离纯化技术 电泳 酶法分析 免疫分析 氨基酸、蛋白质分析 酯的分析和糖的分析 核酸分析和流动注射分析 过氧化物酶的米氏常数测定 考马斯亮蓝染色法测定蛋白质含量 酶联法测定血清中葡萄糖的含量 脱辅基血红蛋白的制备与重组
2020/8/1
第1章 生物大分子的分离纯化技术(2)
生物大分子分离纯化的特点与要求
特点:生物材料组成极其复杂,常包含几百乃至几千种化合物; 许多生物大分子的含量极微,分离纯化的步骤繁多;许多生物大分 子离开生物体内的环境时极易失活,如何防止分离过程中失活是生物 大分子提取制备最困难之处;生物大分子的分离纯化几乎都是在溶 液中进行,温度、pH值、离子强度等参数的综合影响难以准确估计 和判断。
光等分光光度法)、气相色谱和液相色谱法、电泳法、核磁共 振及质谱法等。 实际操作中尽可能多用仪器分析方法,以使分析测定更加快速 、简便。
2020/8/1
3. 生物大分子的物理、化学性质
在水和各种有机溶剂中的溶解性; 在不同温度、pH值和各种缓冲液中的稳定性; 固态时对温度、含水量和冻干时的稳定性; 各种物理性质如分子的大小、穿膜的能力、带电的情况、在电
蛋白质、酶、核酸与多糖等生物大分子是生命现象的基本体现者,其 结构与功能的研究,对于了解生命活动规律,阐明生命现象本质,指 导工业生产和医药实践,以致整个自然科学都有着重大的理论和实践 意义。 生物大分子结构与功能的研究,是以能够达到足够纯度的生物大分子 的制备工作为前题,否则就无从谈起。 随着生命科学飞速发展对各种专一的工具酶、基因载体质粒、基因片 段等生物制品的需求,使得从各种来源的生物材料中分离、制备各种 规格的大分子并采用高特性方法进行快速灵敏的测定成为一个非常迫 切的要求。
带、二维电泳一个点或HPLC和HPCE都是一个峰; 产物的浓缩,干燥和保存。
2020/8/1
2. 生物大分子的分析测定方法
可分为生物学和物理/化学测定方法 生物学测定方法:酶的各种测活方法、免疫化学方法、蛋白质
含量的各种测定法和放射性同位素示踪法等; 物理/化学测定方法:比色法、光谱法(紫外/可见、红外和荧
学时 3 3 6 6 6 3 5 4 4 4 4
周次 1 2
3~4 5~6 7~8
9 10~1111~14 分 Nhomakorabea 进行考试方式及成绩评定
期末考试
时间:第14周 方式:开卷 题型:选择、填空、计算、问答
成绩评定
平时成绩(出勤):10% 实验成绩:40% 考试成绩:50%
2020/8/1
第1章 生物大分子的分离纯化技术(1)
生物化学分析课件第1章生物大分子的分离纯化技术
Biochemical Analysis
生化分析源于生命科学的蓬勃发展,是分析化学第三次变革(20世纪 70年代)的产物,属于分析化学的分支。
相对于分析化学(测量和表征物质的组成和结构的学科),生 化分析主要侧重于:Bio-related, in situ(原位) , in vivo(活体), real time(实时), non-destructive(无损), single molecular and single cell level analysis as well as techniques of characteristics of biomoleculars. 本课程涉及内容 生命活性物质(蛋白质、核酸、氨基酸、糖、酯等)的分析 利用生物化学技术(酶法、免疫、核酸杂交等)进行的分析 生物大分子的分离纯化技术(沉淀、膜、离心、层析、电泳等)
2020/8/1
21世纪生命科学领域的热点
——分析化学家面临的挑战
生命的基础物质研究:研究、发现新的生命活性物质;阐明大分子的 高级组装结构 遗传物质的作用:垃圾DNA(不编码蛋白质的DNA,约占基因组的 0%)的作用;为什么人体蛋白质中的氨基酸都是L构型,这与遗传 物质间有什么关系?等等 酶结构和酶催化功能的关系研究 脑科学:神经细胞的信息传递功能及大脑的学习、记忆和思维功能等 的研究 从分子到细胞:无生命的分子是如何跨越一个鸿沟变成生物系统的( 如细胞)?即分子以上细胞以下这个层次的研究 基因(蛋白质、金属、代谢物)组学的研究
2020/8/1
Analytical techniques the key to life Science
研究生命现象、了解生命本质和生命过程是现代自然科学发展过程中 的基本问题之一。 随着科技的不断发展,科学家们已开始着手从分子水平来研究生命过 程,如:生命的本质是什么?从无生命如何产生生命,从细胞到整体 生物,由生到死的生命过程中事件是如何发生?生命的起源和进化, 进化的动因是什么?生物如何对环境中的有毒有害物质作出应答?生 物如何复制自身,如何传递信息等等。 目前已对上述重要问题有了一定的认识(其中分析技术起到了关键性 的作用),但远未解决,因此这将是今后重要的研究领域,分析化学 将大有作为。
要求:除要求分离方法简便,选择性好,效率高外,还必须能够尽可 能保持生化物质的生物活性(分子结构与构型);通常要求低温、洁 净、温和(溶剂、pH等)的条件。
2020/8/1
第1章 生物大分子的分离纯化技术(3)
生物大分子分离纯化的的一般步骤:
确定目标生物大分子的用途,科研、开发还是要发现新的物质; 建立相应且可靠的分析测定方法(关键); 通过文献调研和预备性实验,掌握目标生物大分子的物理化学性质; 生物材料的破碎和预处理; 分离纯化方案的选择和探索(最困难的过程); 生物大分子制备物均一性(即纯度)的鉴定。要求达到一维电泳一条
2020/8/1
先修课程及参考书
先修课程
仪器分析、生物化学、物理化学(动力学部分)
参考书
生化分析,李元宗,高教出版社,2003 Analytical Biochemistry(3rd Edition), D J Holme, 世界图书出版社, 1999 Bioanalytical Chemistry, Susan R. Mikkelsen, John Wiley, 2004 生命分析化学,汪尔康,科学出版社,2006