生物化学实验报告:蛋白质分子量的测定——凝胶层析法
生物化学实验讲义
生物化学实验报告姓名:专业:院系:学号:实验一蛋白质分子量测定------凝胶层析法一、实验原理凝胶层析法是利用凝胶把分子大小不同的物质分开的一种方法,又叫做分子筛层析法,排阻层析法。
凝胶本身是一种分子筛,它可以把分子按大小不同进行分离,如同过筛可以把大颗粒与小颗粒分开一样。
但这种“过筛”与普通的过筛不一样。
将凝胶颗粒放在适宜溶剂中浸泡,使其充分戏液膨胀,然后装入层析柱中,加入欲分离的混合物后,再以同一溶剂洗脱,在洗脱过程中,大分子不能进入凝胶内部而沿凝胶颗粒间的缝隙最先流出柱外,而小分子可以进入凝胶内部,流速缓慢,以致最后流出柱外,从而使样品中分子大小不同的物质得到分离。
凝胶是由胶体溶液凝结而成的固体物质,无论是天然凝胶还是人工凝胶,它们的内部都具有很微细的多孔网状结构。
凝胶层析法常用的天然凝胶是琼脂糖凝胶,人工合成的凝胶是聚丙烯酰胺凝胶和葡聚糖凝胶,后者的商品名为Sephadex型的各种交联葡聚糖凝胶,它具有不同孔隙度的立体网状结构的凝胶,不溶于水。
这种聚合物的立体网状结构,其孔隙大小与被分离物质分子的大小有相应的数量级。
在凝胶充分溶胀后,交联度高的,孔隙小,只有相应的小分子可以通过,适于分离小分子物质。
相反,交联度低得孔隙大,适于分离大分子物质。
利用这种性质可分离不同分子量的物质。
以下进一步来说明凝胶层析的原理。
将凝胶装载柱后,柱床总体积称为“总体积”,以Vt表示。
实质上Vt是由Vo,Vi与Vg三部分组成,即Vt=Vi+Vg+Vo。
Vo称为“孔隙体积”或“外体积”又称“外水体积”,即存在于柱床内凝胶颗粒外面孔隙之间的水相体积,相应于一般层析柱法中内流动相体积;Vi为内体积,即凝胶颗粒内部所含水相的体积,Vg为凝胶本身的体积,因此Vt-Vo等于Vi+Vg。
洗脱体积与Vo及Vi之间的关系可用下式表示:Ve=Vo+KdVi式中Ve为洗脱体积,自加入样品时算起,到组分最大浓度(峰)出现时所流出的体积;Kd为样品组分在二相间的分配系数,也可以说Kd是分子量不同的溶质在凝胶内部和外部的分配系数。
生物化学实验报告:蛋白质分子量的测定——凝胶层析法
实验一蛋白质分子量的测定——凝胶层析法一、实验目的1.掌握凝胶层析的基本原理。
2.学习利用凝胶层析法测定蛋白质相对分子质量的实验技能。
二、实验原理凝胶层析法也称分子筛层析法,是利用具有一定孔径大小的多孔凝胶作固定相的层析技术。
当混合物随流动相经过凝胶层析柱时,其中各组分按其分子大小不同而被分离的技术。
该法设备简单、操作方便、重复性好、样品回收率高。
凝胶是一种不带电的具有三维空间的多孔网状结构、呈珠状颗粒的物质,每个颗粒的细微结构及筛孔的直径均匀一致,像筛子,小的分子可以进入凝胶网孔,而大的分子则排阻于颗粒之外。
当含有分子大小不一的蛋白质混合物样品加到用此类凝胶颗粒装填而成的层析柱上时,这些物质即随洗脱液的流动而发生移动。
大分子物质沿凝胶颗粒间隙随洗脱液移动,流程短,移动速率快,先被洗出层析柱;而小分子物质可通过凝胶网孔进入颗粒内部,然后再扩散出来,故流程长,移动速度慢,最后被洗出层析柱,从而使样品中不同大小的分子彼此获得分离。
若分子大小介于上述完全排阻或完全渗入凝胶的物质,则居二者之间从柱中流出。
总之,各种不同相对分子质量的蛋白质分子,最终由于它们被排阻和扩散的程度不同,在凝胶柱中所经过的路程和时间也不同,从而彼此可以分离开来。
将凝胶装在柱后,柱床体积称为“总体积”,以Vt表示。
实质上Vt是由V o,Vi与Vg三部分组成,Vo称为“孔隙体积”或“外水体积”,即存在于柱床内凝胶颗粒外面空隙之间的水相体积,相应于一般层析法中柱内流动相的体积;Vi为内体积,即凝胶颗粒内部所含水相的体积。
Vg为凝胶本身的体积。
洗脱体积(Ve)与Vo与Vi之间的关系可用下式表示:Ve=Vo+KdVi式中Ve为洗脱体积,自加入样品时算起,到组分最大浓度(峰)出现时所流出的体积;Kd为样品组分在二相间的分配系数,也可以说Kd是分子量不同的溶质在凝胶内部与外部的分配系数。
它只与被分离的物质分子的大小和凝胶颗粒孔隙的大小分布有关,而与柱的长度粗细无关,也就是说它对每一物质为常数,与柱的物理条件无关。
10、凝胶层析(分子筛层析)分离蛋白质
实验十一凝胶层析法测定蛋白质分子量实验目的:了解凝胶层析的原理及其操作,分离血红蛋白和胰蛋白酶(或蓝葡聚糖2000)。
实验原理:凝胶层析也成凝胶过滤法,排阻层析、分子筛层析或渗透层析等是20世纪60年代发展起来的一种简便有效的生物化学分离分析方法。
这种方法的基本原理是用一般的柱层析方法使相对分子质量不同的溶质通过具有分子筛性质的固定相(凝胶),从而使物质分离。
用作凝胶的材料有多种,如交联葡聚糖、琼脂糖、聚丙烯酰胺凝胶、聚苯乙烯和多孔玻璃珠等。
以交联葡聚糖分离物质和测定相对分子量为例说明凝胶层析法的基本原理和应用。
交联葡聚糖(Sephadex)是由细菌葡聚糖(以右旋葡萄糖为残基的多糖)用交联剂环氧氯丙烷交联形成的有三维空间的网状结构物。
控制葡聚糖和交联剂的配比及反应条件就可决定其交联度的大小(交联度大,“网眼”就小),从而得到各种规格的交联葡聚糖,即不同型号的凝胶。
“G”表示交联度,G越小,交联度越大,吸水量也就越小,见表3-3(P.41.)。
G值越小,颗粒比较硬,G值越大,颗粒相比较软些(可以以手感触)。
G值也对应凝胶的工作范围。
凝胶层析广泛地应用于分离、提纯、浓缩生物大分子及脱盐、去热源等,而测定蛋白质的分子量也是它的重要应用之一。
凝胶是一种具有立体网状结构且呈多孔的不溶性珠状颗粒物质。
用它来分离物质,主要是根据多孔凝胶对不同半径的蛋白质分子(近于球形)具有不同的排阻效应实现的。
亦即它是根据分子大小这一物理性质进行分离纯化的。
对于某种型号的凝胶,一些大分子不能进入凝胶颗粒内部而完全被排阻在外,洗脱时,此类物质沿着颗粒间隙下移,最先流出层析柱(板书:图3-14,3-15A)。
而一些小分子不被排阻,可自由扩散,渗透进入凝胶内部的筛孔,尔后又被流出的洗脱液带走。
分子越小,进入凝胶内部越深,在凝胶颗粒的网孔内滞留的时间越长,结果是小分子的蛋白质洗脱速度较慢,即洗脱体积较大,最后流出柱外。
不同一些中等大小的分子介于大分子与小分子之间,只能进入一部分凝胶较大的孔隙,亦即部分排阻,因此这些分子从柱中流出的顺序也介于大、小分子之间。
凝胶层析法的原理及应用
凝胶层析法的原理及应用原理凝胶层析法是一种分离和纯化生物大分子的常用方法。
它利用凝胶的孔隙结构和生物大分子的大小、形状、电荷等特性来实现分离。
凝胶通常是由聚丙烯酰胺、琼脂糖等材料制成,形成了一种类似于海绵状的结构。
在凝胶层析法中,样品首先加载到凝胶柱或凝胶板上,然后通过加入缓冲液,使样品在凝胶中进行扩散。
扩散的速率取决于生物大分子的特性和凝胶的孔隙大小。
较大的分子会更慢地扩散,而较小的分子则会更快地扩散。
分离的原理基于这样的事实:样品中的生物大分子在凝胶中扩散并与凝胶中的孔隙进行互相排斥。
较大的分子会受到较大的阻力,因此在凝胶中停留的时间更长。
而较小的分子则会更快地通过凝胶孔隙。
通过调整凝胶的孔隙大小和选择合适的缓冲液pH值、离子强度等条件,可以实现按照分子大小和形状的分离。
应用凝胶层析法广泛应用于生物化学、分子生物学、蛋白质组学等领域的分离和纯化工作。
以下是一些常见的应用:1.蛋白质分离与纯化:凝胶层析法是蛋白质分离与纯化的常用方法之一。
可以根据不同的分子量选择不同的凝胶柱或凝胶板,实现蛋白质按照分子量的分离纯化。
2.DNA/RNA分离和纯化:凝胶层析法也可以用于DNA和RNA的分离和纯化。
通过选择合适的凝胶孔隙大小和调整缓冲液条件,可以实现不同大小的DNA/RNA分子的分离和纯化。
3.脱盐和浓缩:在凝胶层析过程中,可以通过透析和洗涤步骤去除样品中的盐和其他杂质。
此外,也可以利用凝胶的亲水性来浓缩目标分子。
4.药物分子筛选:凝胶层析法也可用于药物分子筛选。
通过以目标分子为模板,筛选出与其有特异性亲和力的分子。
5.分析性凝胶层析:凝胶层析法还可以用于生物大分子的定量分析。
通过将样品和标准分子一同加载到凝胶中,可以通过测量样品和标准分子的扩散距离来确定样品中特定分子的含量。
结论凝胶层析法是一种重要的生物大分子分离和纯化的方法。
它基于凝胶的孔隙结构和生物大分子的特性,实现了按照分子大小、形状和电荷的分离。
大学生物化学实验报告
一、实验名称:蛋白质分子量测定——凝胶层析法二、实验目的:1. 了解凝胶层析法的基本原理和操作步骤。
2. 学习利用凝胶层析法测定蛋白质的分子量。
3. 培养实验操作技能和数据处理能力。
三、实验原理:凝胶层析法是一种利用凝胶作为固定相,通过分子大小不同的物质在凝胶孔径中的移动速度差异来实现分离的方法。
在凝胶层析中,大分子物质不能进入凝胶内部的孔径,而小分子物质可以进入孔径,从而在洗脱过程中,大分子物质先流出,小分子物质后流出。
通过测量不同分子量蛋白质的洗脱体积,可以计算出其分子量。
四、实验材料与试剂:1. 凝胶层析柱(直径1.5cm,长30cm)2. 凝胶(聚丙烯酰胺凝胶)3. 蛋白质样品(已知分子量)4. 标准样品(已知分子量)5. 洗脱液(Tris-HCl缓冲液)6. 显色剂(考马斯亮蓝G-250)7. 移液器8. 旋转混匀器9. 分光光度计五、实验步骤:1. 准备凝胶层析柱:将凝胶倒入层析柱中,用洗脱液充分浸泡凝胶,直至凝胶膨胀并固定在层析柱中。
2. 准备样品:将蛋白质样品和标准样品分别稀释至适当浓度。
3. 加样:将蛋白质样品和标准样品分别加入凝胶层析柱中,用洗脱液洗脱,收集不同洗脱体积的洗脱液。
4. 显色:将收集到的洗脱液加入考马斯亮蓝G-250显色剂,室温下显色10分钟。
5. 测量:用分光光度计测定显色液在595nm处的吸光度值。
6. 数据处理:以标准样品的分子量为横坐标,吸光度值为纵坐标,绘制标准曲线。
根据蛋白质样品的吸光度值,从标准曲线上查得蛋白质的分子量。
六、实验结果:(此处插入实验数据表格,包括标准样品和蛋白质样品的分子量、洗脱体积、吸光度值等)七、实验分析:通过凝胶层析法,成功分离了蛋白质样品,并测定了其分子量。
实验结果表明,蛋白质样品的分子量与标准样品的分子量相符,说明实验操作正确。
八、讨论与心得:1. 凝胶层析法是一种简单、有效的蛋白质分离方法,可用于测定蛋白质的分子量。
2. 在实验过程中,要注意凝胶层析柱的制备、样品的加入和洗脱液的收集等操作步骤,以保证实验结果的准确性。
SDS-PAGE实验报告
生化实验总结报告实验名称:SDS - PAGE法测定蛋白质的相对分子量作者:田景辉(201306230114)专业:生物工程指导教师:许培雅日期:2015.12.30组员:杨瑞徐巧妹尹彪程健刘嘉南目录一、实验介绍 (3)二、实验原理 (3)三、实验材料、试剂、器皿 (4)四、操作步骤 (5)五、注意事项 (7)六、实验数据记录与处理 (7)七、总结与建议 (8)八、术语表 (9)九、参考文献 (9)十、附录 (9)一、实验介绍1.实验目的掌握SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法和测定蛋白质分子量的技术。
2.实验背景在实验一中,用100g新鲜酵母用甲苯自溶法、研磨法、SDS(十二烷基苯磺酸钠)法进行了蔗糖酶的提取以及粗提取,得到初提取液A、热提取液B、乙醇提取液C。
最终得到9.0ml蔗糖酶初提取液。
实验二采用QAE-葡聚糖凝胶离子交换柱层析法进行蔗糖酶的纯化,得到经线性阶梯洗脱的分离液D1和经阶梯梯度洗脱的分离液D2。
实验三采用苯基琼脂糖凝胶柱层析法进行进一步纯化,得到经2mol/L(NH4)2SO4的0.05mol/L Tris-HCl ph7.3 缓冲液洗脱的分离液E1和经2mol/L NaCl的0.05mol/L Tris-HCl ph7.3 缓冲液洗脱的分离液E2。
二、实验原理SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,是在聚丙烯酰胺凝胶系统中引进SDS(十二烷基硫酸钠), SDS会与变性的多肽,并使蛋白带负电荷,由于多肽结合SDS的量几乎总是与多肽的分子量成正比而与其序列无关,因此SDS多肽复合物在丙稀酰胺凝胶电泳中的迁移率只与多肽的大小有关,在达到饱和的状态下,每克多肽可与1.4g去污剂结合。
当分子量在15KD到200KD之间时,蛋白质的迁移率和分子量的对数呈线性关系,符合下式:logMW=K-bX,式中:MW为分子量,X为迁移率,k、b均为常数,若将已知分子量的标准蛋白质的迁移率对分子量对数作图,可获得一条标准曲线,未知蛋白质在相同条件下进行电泳,根据它的电泳迁移率即可在标准曲线上求得分子量。
凝胶层析法(gel chromatography)测定蛋白质分子量
凝胶层析法(gel chromatography)测定蛋白质分子量一、实验目的1. 了解凝胶层析的原理及其应用。
2. 通过测定蛋白质分子量的训练,初步掌握凝胶层析技术。
二、实验原理凝胶层析又称排阻层析,凝胶过滤,渗透层析或分子筛层析等。
它广泛地应用于分离、提纯、浓缩生物大分子及脱盐、去热源等,而测定蛋白质的分子量也是它的重要应用之一。
凝胶是一种具有立体网状结构且呈多孔的不溶性珠状颗粒物质。
用它来分离物质,主要是根据多孔凝胶对不同半径的蛋白质分子(近于球形)具有不同的排阻效应实现的。
亦即它是根据分子大小这一物理性质进行分离纯化的。
对于某种型号的凝胶,一些大分子不能进入凝胶颗粒内部而完全被排阻在外,只能沿着颗粒间的缝隙流出柱外;而一些小分子不被排阻,可自由扩散,渗透进入凝胶内部的筛孔,尔后又被流出的洗脱液带走。
分子越小,进入凝胶内部越深,所走的路程越多,故小分子最后流出柱外,而大分子先从柱中流出。
一些中等大小的分子介于大分子与小分子之间,只能进入一部分凝胶较大的孔隙,亦即部分排阻,因此这些分子从柱中流出的顺序也介于大、小分子之间。
这样样品经过凝胶层析后,分子便按照从大到小的顺序依次流出,达到分离的目的。
凝胶层析分离原理示意图参见64页的“图 3-5”。
对于任何一种被分离的化合物在凝胶层析柱中被排阻的范围均在0~10 0%之间,其被排阻的程度可以用有效分配系数 Kav(分离化合物在内水和外水体积中的比例关系)表示,Kav值的大小和凝胶柱床的总体积(Vt)、外水体积(V0)以及分离物本身的洗脱体积(Ve)有关:Kav = (Ve-V0)/(Vt-V0) ----------- (1)在限定的层析条件下,Vt和V0都是恒定值,而Ve是随着分离物分子量的变化而改变。
分子量大,Ve值小,Kav值也小。
反之,分子量小Ve值大,Kav值大。
65页的“图 3-6”画出了凝胶层析柱中凝胶自身(基质)体积(Vg)、外水体积(V0)、内水体积(Vi)及柱床总体积(Vt)的示意图。
凝胶色谱层析
凝胶色谱层析
凝胶色谱层析(Gel Chromatography)是一种常用的分离和分析
生物大分子的技术。
它基于不同分子的大小和形状差异,通过凝胶的
分子筛效应来实现分离。
凝胶色谱层析通常包括以下步骤:
1. 凝胶的选择:选择适当的凝胶,如琼脂糖凝胶或聚丙烯酰胺凝胶,根据待分离物质的大小和性质选择合适的凝胶孔径。
2. 柱子的制备:将凝胶填充到柱子中,确保凝胶均匀且无气泡。
3. 上样:将待分离的混合物加载到柱子的顶部。
4. 洗脱:使用适当的洗脱液,通常是缓冲液,将混合物通过柱子
进行洗脱。
大分子物质由于不能进入凝胶的孔径,会首先被洗脱出来,而小分子物质则会被凝胶保留较长时间。
5. 检测:在洗脱过程中,通过检测柱子出口处的洗脱液,可以监
测不同物质的洗脱时间和浓度。
6. 收集和分析:根据洗脱时间和检测结果,收集不同组分的洗脱液,并进行进一步的分析和鉴定。
凝胶色谱层析的优点包括分离效果好、操作简单、可重复性高,适用于分离和分析蛋白质、核酸、多糖等生物大分子。
它是生物化学、分子生物学和生物技术等领域中常用的分离和分析技术之一。
简述凝胶层析的原理及应用
简述凝胶层析的原理及应用1. 凝胶层析的原理凝胶层析(Gel chromatography)是一种基于分子大小差异进行分离的色谱技术。
其原理基于分子在凝胶基质中的不同扩散速率而进行分离。
凝胶层析主要通过凝胶柱或凝胶片来实现分离过程。
凝胶纤维(如琼脂糖、琼脂糖凝胶等)或凝胶颗粒(如聚丙烯酰胺凝胶、琼脂糖琼脂糖凝胶、硅凝胶等)通常用作凝胶基质。
这些基质形成了具有不同孔隙结构的凝胶层。
较大分子无法进入较小孔隙,因此会更快地通过凝胶层,而较小分子能进入较小孔隙,因而逗留在凝胶层中。
凝胶层析可以实现从混合溶液中富集或纯化特定分子,以提高样品的纯度,并对样品进行分离。
2. 凝胶层析的应用2.1 生物化学研究凝胶层析在生物化学研究中具有广泛的应用,包括:•蛋白质纯化:凝胶层析可在不破坏活性的情况下分离和纯化蛋白质。
根据蛋白质的分子量,可以选择合适的凝胶基质和层析缓冲液,使目标蛋白质迅速逗留在凝胶层中,从而实现纯化。
•蛋白质复杂与亚细胞结构的分析:凝胶层析可以用于分析复杂蛋白质混合物,如细胞提取物中的蛋白质组分。
通过层析分离,可以获得单个蛋白质,并对其进行进一步分析和研究。
•糖类和核酸纯化:凝胶层析也可以用于糖类和核酸的纯化和分析。
2.2 药物分析凝胶层析在药物分析中也有应用,包括以下方面:•药物纯化:凝胶层析可以用于从药物混合物中纯化目标活性成分,如从植物提取物中纯化药用成分。
•药代动力学研究:凝胶层析可以用于药物在生物体内的代谢动力学研究,通过监测不同时间点药物与其代谢产物的变化,可以了解药物在生物体中的代谢过程和消除速率。
2.3 环境监测在环境监测中,凝胶层析也起到重要作用,如:•环境污染物检测:凝胶层析可以通过分离和纯化样品中的有机污染物来进行环境污染监测。
•水质检测:凝胶层析可以用于监测水中的有机和无机成分,如重金属、溶解有机物等。
3. 结论凝胶层析是一种基于分子大小差异进行分离的色谱技术,其原理是利用分子在凝胶基质中的不同扩散速率进行分离。
生物化学实验报告
实验名称:蛋白质分子量测定——凝胶层析法实验日期:2023年10月26日实验目的:1. 理解凝胶层析法的原理和操作步骤。
2. 通过凝胶层析法测定蛋白质的分子量。
3. 掌握蛋白质分离和鉴定技术。
实验原理:凝胶层析法,也称为分子筛层析法或排阻层析法,是一种基于分子大小差异进行分离的方法。
凝胶是一种多孔材料,其孔径大小不一,能够根据分子的大小将混合物中的不同组分分离。
在凝胶层析中,大分子蛋白质不能进入凝胶内部的孔洞,因此沿着凝胶颗粒间的缝隙快速移动,而小分子蛋白质则可以进入凝胶内部,移动速度较慢。
通过比较不同蛋白质在凝胶层析中的迁移距离,可以推断其分子量。
实验器材与试剂:- 凝胶层析柱- 凝胶- 蛋白质样品- 标准蛋白质分子量对照品- 缓冲液(pH 7.4)- 标记笔- 移液器- 洗脱液- 紫外线检测仪实验步骤:1. 准备凝胶层析柱,用标记笔标记起始线。
2. 将凝胶加入层析柱中,使其填充均匀,注意避免气泡。
3. 准备蛋白质样品和标准蛋白质对照品,用缓冲液稀释至适当浓度。
4. 用移液器将蛋白质样品和标准蛋白质对照品分别加入层析柱的起始线处。
5. 加入洗脱液,调节流速,保持洗脱液面始终高于凝胶表面。
6. 收集洗脱液,每隔一定时间取样,用紫外线检测仪检测蛋白质的吸收峰。
7. 根据标准蛋白质对照品的分子量和迁移距离,绘制标准曲线。
8. 根据样品的迁移距离和标准曲线,计算样品的分子量。
实验结果:- 蛋白质样品和标准蛋白质对照品在凝胶层析中的迁移距离分别为:样品A 2.5 cm,样品B 3.0 cm;标准蛋白质对照品1 2.0 cm,标准蛋白质对照品2 3.5 cm。
- 根据标准曲线,样品A的分子量为 10 kDa,样品B的分子量为 15 kDa。
讨论与分析:本实验成功地将蛋白质样品与标准蛋白质对照品分离,并测定了样品的分子量。
凝胶层析法是一种简单、有效的蛋白质分离和鉴定技术,广泛应用于生物化学和分子生物学研究中。
生化实验报告凝胶过滤
一、实验目的1. 理解凝胶过滤的原理和操作步骤。
2. 掌握凝胶过滤在蛋白质分离纯化中的应用。
3. 通过实验验证凝胶过滤的分离效果。
二、实验原理凝胶过滤,又称分子筛层析,是一种基于分子大小差异的分离技术。
层析柱内填充带有小孔的凝胶颗粒,凝胶颗粒的孔径大小不同。
当含有不同大小蛋白质的混合溶液通过层析柱时,小分子蛋白质能够进入凝胶颗粒的孔隙中,从而在层析柱中停留时间较长;而大分子蛋白质则无法进入孔隙,在层析柱中的停留时间较短。
因此,不同大小的蛋白质得以分离。
三、实验材料1. 蛋白质混合样品(如血红蛋白、肌红蛋白等)2. 凝胶过滤柱(如Sephadex G-75)3. 缓冲液(如磷酸盐缓冲液)4. 离心机5. 分光光度计6. 移液器7. 玻璃棒8. 实验记录表格四、实验步骤1. 柱的制备:将凝胶过滤柱垂直放置,用缓冲液充分洗涤,去除凝胶颗粒表面的杂质。
2. 样品的制备:取一定量的蛋白质混合样品,用缓冲液稀释至适当的浓度。
3. 样品的加载:将样品缓慢加入层析柱的顶部,使其自然流下。
4. 洗脱:用缓冲液以恒定流速(如1 mL/min)洗脱层析柱,收集洗脱液。
5. 检测:使用分光光度计检测洗脱液中的蛋白质含量,记录不同洗脱峰的位置和峰面积。
6. 收集:根据蛋白质含量变化,收集不同洗脱峰的蛋白质溶液。
五、实验结果与分析1. 洗脱曲线:根据洗脱曲线,可以观察到不同大小的蛋白质在层析柱中的洗脱顺序。
通常,小分子蛋白质先被洗脱,而大分子蛋白质后被洗脱。
2. 蛋白质分离效果:通过比较不同洗脱峰的峰面积,可以评估凝胶过滤的分离效果。
峰面积越大,说明蛋白质含量越高,分离效果越好。
六、实验讨论1. 凝胶过滤是一种高效、简便的蛋白质分离纯化方法,广泛应用于生物化学和分子生物学领域。
2. 凝胶过滤的分离效果受到凝胶类型、柱径、流速等因素的影响。
在实际应用中,需要根据具体实验目的和样品特性选择合适的凝胶类型和操作条件。
3. 凝胶过滤可以与其他分离技术(如SDS-PAGE、电泳等)联合使用,进一步提高蛋白质的分离纯化效果。
凝胶层析法分离蛋白质实验报告
凝胶层析法分离蛋白质实验报告凝胶层析法分离蛋白质实验报告一、实验目的本实验旨在通过凝胶层析法分离蛋白质,掌握凝胶层析法的基本原理和方法,了解凝胶层析在蛋白质分离中的应用。
二、实验原理凝胶层析法是一种基于分子大小不同的分离技术。
它利用凝胶颗粒的孔径大小,将不同大小的分子进行分离。
当蛋白质溶液通过装有凝胶颗粒的层析柱时,不同大小的蛋白质分子会根据其大小分别进入凝胶颗粒的不同孔径,从而实现在一个连续的流洗过程中将不同大小的蛋白质分离开来。
三、实验步骤1.准备实验材料:凝胶颗粒(如Sephadex G-25或G-75)、层析柱、蛋白质样品(如牛血清白蛋白)、缓冲液等。
2.将凝胶颗粒装入层析柱中,注意不要压实,保持颗粒松散。
3.加入缓冲液,使凝胶颗粒充分膨胀。
4.将蛋白质样品加入到层析柱中,注意不要加太多,以免影响分离效果。
5.打开流出口,使缓冲液缓慢流过层析柱,收集流出的溶液。
6.记录每管收集的溶液体积和蛋白质含量,绘制洗脱曲线。
7.收集分离后的蛋白质。
四、实验结果与分析1.洗脱曲线的绘制与分析实验中,随着缓冲液的流过,不同大小的蛋白质分子会依次被洗脱出来。
通过观察每管收集的溶液体积和蛋白质含量,我们可以绘制出洗脱曲线。
洗脱曲线显示了不同大小的蛋白质分子被洗脱出来的时间和顺序。
通过洗脱曲线,我们可以分析不同蛋白质分子的性质和大小。
2.分离效果评估通过比较实验前后的蛋白质样品,我们可以评估凝胶层析法的分离效果。
在凝胶层析法中,不同大小的蛋白质分子被分离出来,从而可以得到多个不同的蛋白质组分。
通过观察每个组分的蛋白质含量和性质,我们可以评估凝胶层析法的分离效果。
五、结论本实验通过凝胶层析法成功地分离了蛋白质样品中的不同组分。
实验结果表明,凝胶层析法是一种有效的蛋白质分离方法。
通过调整凝胶颗粒的孔径大小和缓冲液的成分,可以进一步优化分离效果。
在生物化学、生物工程和生物医药等领域,凝胶层析法被广泛应用于蛋白质和其他生物分子的分离和纯化。
生物化学实验 层析法实验
实验二(1)凝胶层析分离血红蛋白与鱼精蛋白【实验目的】掌握凝胶层析分离蛋白质的基本原理,掌握柱层析的基本操作方法【实验原理】交联葡聚糖凝胶具有多糖网状结构,血红蛋白较鱼精蛋白大:血红蛋白分子量为64500,鱼精蛋白分子量为2000-12000,因此在交联葡聚糖凝胶中鱼精蛋白从胶体分子内部网状结构孔隙中通过,血红蛋白从胶体分子间隙中通过。
血红蛋白走过的路径短且速度快,鱼精蛋白走过的路径长且速度慢。
因此可以在层析柱中观察到红色的血红蛋白先被洗脱出来,而经二硝基氯苯预染呈黄色的鱼精蛋白则在其后被洗脱出来【实验步骤】检查层析装置是否完好→装填层析柱(蒸馏水面应高凝胶面1cm左右)→滴加0.2ml的血红蛋白和鱼精蛋白混合样品→放出一些蒸馏水使样品沉降到凝胶表面→滴加蒸馏水至液面高凝胶2cm→开始洗脱,过程中应不断滴加蒸馏水使液面高度尽量保持不变【实验结果】如图所示:【讨论与分析】1.凝胶层析柱装填时应避免出现气泡,因为气泡会导致血红蛋白的洗脱路径变窄,以至于血红蛋白洗脱速率减慢,从而导致血红蛋白和鱼精蛋白分离不充分;2.为避免凝胶柱装填时出现分层现象,可在再次加入凝胶前轻轻吹打沉淀好的凝胶表面,然后再慢慢补加凝胶。
实验二(2)离子交换层析分离混合氨基酸【实验目的】掌握离子交换层析的基本原理,了解分离混合氨基酸的基本方法【实验原理】天冬氨酸的等电点是2.97,赖氨酸等电点为9.74。
所以先用pH4.2的柠檬酸洗脱时天冬氨酸带负电被洗脱出来,而赖氨酸带正电吸附在阳离子交换树脂上;然后用pH13的NaOH洗脱时赖氨酸带负电,此时之前被吸附在阳离子交换树脂上的赖氨酸就会脱落而被洗脱出来了。
【实验步骤】检查层析装置是否完好→装填层析柱并用柠檬酸洗涤几次阳离子交换凝胶(流动相面始终应高出凝胶面1cm左右)→滴加0.2ml的混合氨基酸样品→放出一些液体使样品沉降到凝胶表面(使流动相液面高出凝胶面0.5cm即可)→滴加柠檬酸至液面高凝胶2cm→开始洗脱并用标记好的试管依次采集7管洗脱液各2ml(过程中不断滴加柠檬酸使液面高度尽量保持不变)→换用NaOH洗脱,同样也采集7管洗脱液各2ml→往洗脱液收集管中分别加入pH为5的乙酸缓冲液和茚三酮溶液各0.5ml→沸水浴10min→570nm测吸光值→绘制层析图并计算分离度【实验结果】时间(试管编号) 1 2 3 4 5 6 7 吸光度A 0.000 0.004 0.695 0.295 0.044 0.014 0.030 时间(试管编号)8 9 10 11 12 13 14 吸光度A -0.003 0.008 0.037 3.010 0.222 0.020 0.039【讨论与分析】由层析图可得Rs=98.4%【讨论与分析】天冬氨酸与赖氨酸洗脱液的吸光度差距较大的原因可能有哪些?答:1.样品取自上清液,氨基酸没有混合均匀,导致洗脱液中氨基酸含量差异较大;2.茚三酮与氨基酸的呈色反应的结果与氨基酸的种类及pH值有关,洗脱液pH值不同,导致茚三酮呈色反应出现了不同的染色结果因而导致了吸光度的差异。
凝胶层析实验报告
一、实验目的1. 理解凝胶层析的原理及其应用。
2. 掌握凝胶层析的基本操作技术。
3. 通过实验,分离并鉴定不同分子量的蛋白质。
二、实验原理凝胶层析,又称分子筛层析或凝胶过滤,是一种利用凝胶的分子筛效应进行分离纯化的技术。
凝胶具有多孔的网状结构,其孔径大小可通过交联度来调节。
当混合物通过凝胶层析柱时,不同分子量的物质在凝胶柱中受到的阻滞作用不同,从而实现分离。
分子量较大的物质无法进入凝胶颗粒的内部,只能沿着颗粒间的缝隙流出,因此流出柱子的速度较快;而分子量较小的物质可以进入凝胶颗粒的内部,受到的阻滞作用较大,流出速度较慢。
通过调节凝胶的孔径和洗脱液的流速,可以实现对混合物中不同分子量物质的分离。
三、实验材料1. 凝胶层析柱(1.5cm×30cm)2. 葡聚糖凝胶(Sephadex G-75)3. 蛋白质混合物(含有已知分子量的蛋白质和未知分子量的蛋白质)4. 标准蛋白质分子量对照品5. 洗脱液(0.1mol/L Tris-HCl缓冲液,pH 7.4)6. 紫外分光光度计7. 移液器8. 试管9. 烧杯10. 滤纸四、实验步骤1. 准备凝胶层析柱,将葡聚糖凝胶用洗脱液浸泡过夜,使其充分膨胀。
2. 将浸泡好的凝胶层析柱垂直固定在支架上,用移液器将凝胶层析柱中的空气排尽。
3. 用移液器将蛋白质混合物加入凝胶层析柱中,使其刚好流过凝胶层析柱的顶部。
4. 将洗脱液缓慢加入凝胶层析柱中,使洗脱液流速保持恒定(约0.5ml/min)。
5. 收集洗脱液,每5ml收集一次,收集至蛋白质混合物完全流出。
6. 使用紫外分光光度计检测洗脱液中的蛋白质浓度,绘制蛋白质洗脱曲线。
7. 将收集到的洗脱液分别进行SDS-PAGE电泳,鉴定不同分子量的蛋白质。
五、实验结果与分析1. 蛋白质洗脱曲线通过蛋白质洗脱曲线,可以观察到不同分子量的蛋白质在凝胶层析过程中的洗脱时间。
分子量较大的蛋白质先流出柱子,而分子量较小的蛋白质后流出。
生化凝胶层析实验报告
一、实验目的本实验旨在通过凝胶层析技术,对混合物中的不同分子量物质进行分离和纯化。
具体目标包括:1. 掌握凝胶层析的原理和操作步骤。
2. 学习如何根据分子量差异对蛋白质等生物大分子进行分离。
3. 观察和分析实验结果,验证凝胶层析技术的有效性和可行性。
二、实验原理凝胶层析(Gel Filtration)又称分子筛层析,是一种基于分子量差异进行物质分离的方法。
该技术利用凝胶作为固定相,凝胶具有多孔结构,分子量不同的物质在凝胶中的移动速度不同,从而实现分离。
实验中常用的凝胶材料包括葡聚糖凝胶(Sephadex)和琼脂糖凝胶(Sepharose)。
凝胶颗粒的大小可通过调节葡聚糖和交联剂的比例来控制。
交联度越大,网孔结构越紧密;交联度越小,网孔结构就越疏松。
因此,不同型号的凝胶具有不同的分子量分级范围。
实验过程中,将待分离物质加入凝胶柱中,在溶剂的作用下,各组分因分子量差异在凝胶柱中以不同的速度移动。
分子量大的物质在凝胶柱中的移动速度较慢,先流出柱子;而分子量小的物质则可以进入凝胶颗粒的网孔内,移动速度较快,后流出柱子。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 待分离的混合物- 葡聚糖凝胶(Sephadex G-100)- 洗脱液(例如磷酸盐缓冲液)- 标准蛋白质溶液(例如牛血清白蛋白、肌红蛋白等)- 紫外分光光度计- 凝胶层析柱- 量筒- 移液器- 离心机2. 实验仪器:- 凝胶层析柱- 紫外分光光度计- 移液器- 量筒- 离心机四、实验步骤1. 准备凝胶柱:将葡聚糖凝胶(Sephadex G-100)用洗脱液充分溶胀,装入凝胶层析柱中。
2. 准备样品:将待分离的混合物用洗脱液稀释,调整蛋白质浓度至适当水平。
3. 加样:将样品加入凝胶柱中,待样品完全进入凝胶柱后,用洗脱液冲洗柱子,直至流出液为无色。
4. 收集洗脱液:用紫外分光光度计检测洗脱液中的蛋白质浓度,收集不同分子量范围的蛋白质组分。
5. 分析结果:将收集到的蛋白质组分进行SDS-PAGE电泳或Western blot分析,观察蛋白质的分子量和纯度。
蛋白质分子量的测定
常用蛋白质分子量测定方法概述摘要:分子量是生物大分子的的基本属性之一,目前有许多方法可以对蛋白质分子量其进行测定。
本文主要对较为常用的凝胶过滤层析法、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法、粘度法和生物质谱法进行介绍并总结每种测定方法的优劣。
关键词:蛋白质,分子量,测定Abstract:Molecular weight is one basic parameter of biomacromolecules. Today there is handful of methods to determine the molecular weight of proteins. This review will introduce four most widely-used methods: gel-filtration chromatography, gel electrophoresis, viscometric method and the biological mass spectrometry technology, of which the strengths and weaknesses will be briefly summarized.Key words: protein, molecular weight, determination引言测量目标蛋白质的分子量是许多领域在实验、科研过程中必须面对的问题,因此,掌握常用蛋白质分子量测定方法,熟悉各个方法的优缺点和使用条件是很有必要的,本文主要就四种常用蛋白质分子量测定途径进行总结和评价。
一、凝胶过滤法凝胶过滤法又称凝胶排阻层析或分子筛层析,是上世纪60年代初发展起来的一种简便而有效的液相柱层色谱技术。
利用某些化学惰性的多孔网状结构的物质(凝胶)为填料,通过洗脱液的连续洗脱,使混合物中的各种物质按其分子大小不同得到分离。
分子量打的物质由于直径大于凝胶网孔,被完全排阻在孔外,只能在凝胶颗粒外的空间向下流动,因此流程较短,移动速度快,故最先流出;而分子量较小的物质纸巾小于凝胶网孔,可以完全渗透进入凝胶颗粒的网孔,流程长,速率慢,所以最后流出。
sds聚丙烯酰胺凝胶电泳实验报告
sds聚丙烯酰胺凝胶电泳实验报告SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳实验报告。
实验目的:本实验旨在通过SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对蛋白质进行分离和分析,从而了解蛋白质的分子量和含量。
实验原理:SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳是一种常用的蛋白质分离技术,它利用SDS(十二烷基硫酸钠)对蛋白质进行线性解离,使蛋白质呈现负电荷,并且使蛋白质的分子量与迁移速率成线性关系。
通过凝胶电泳,可以将蛋白质按照其分子量大小进行分离,从而得到蛋白质的分子量和含量信息。
实验步骤:1. 制备凝胶,首先制备聚丙烯酰胺凝胶,将蛋白质样品加入样品缓冲液中,并加入SDS蛋白质变性剂进行变性处理。
2. 蛋白质样品加载,将处理后的蛋白质样品加载到凝胶孔中。
3. 电泳分离,将凝胶置于电泳槽中,加入电泳缓冲液,施加电场进行电泳分离。
4. 凝胶染色,电泳结束后,将凝胶进行染色,观察蛋白质条带。
实验结果:经过SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,观察到蛋白质在凝胶上呈现出不同的条带,根据条带的位置和密度可以初步判断蛋白质的分子量和含量。
通过实验数据的分析,我们可以得到蛋白质的分子量和相对含量信息。
实验结论:通过本次实验,我们成功利用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对蛋白质进行了分离和分析,得到了蛋白质的分子量和含量信息。
这些数据对于进一步研究蛋白质功能和结构具有重要意义。
实验总结:SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳是一种简单、快速、准确的蛋白质分离技术,广泛应用于生物化学和分子生物学领域。
通过本次实验,我们对该技术有了更深入的了解,并且掌握了实验操作的关键步骤和注意事项。
希望通过今后的实验实践,能够进一步提高实验技能,为科研工作打下坚实的基础。
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生物化学实验报告:蛋白质分子量的测定—
—凝胶层析法
实验一蛋白质分子量的测定——凝胶层析法
一、实验目的
1.掌握凝胶层析的基本原理。
2.学习利用凝胶层析法测定蛋白质相对分子质量的实验技能。
二、实验原理
凝胶层析法也称分子筛层析法,是利用具有一定孔径大小的多孔凝胶作固定相的层析技术。
当混合物随流动相经过凝胶层析柱时,其中各组分按其分子大小不同而被分离的技术。
该法设备简单、操作方便、重复性好、样品回收率高。
凝胶是一种不带电的具有三维空间的多孔网状结构、呈珠状颗粒的物质,每个颗粒的细微结构及筛孔的直径均匀一致,像筛子,小的分子可以进入凝胶网孔,而大的分子则排阻于颗粒之外。
当含有分子大小不一的蛋白质混合物样品加到用此类凝胶颗粒装填而成的层析柱上时,这些物质即随洗脱液的流动而发生移动。
大分子物质沿凝胶颗粒间隙随洗脱液移动,流程短,移动速率快,先被洗出层析柱;而小分子物质可通过凝胶网孔进入颗粒内部,然后再扩散出来,故流程长,移动速度慢,最后被洗出层析柱,从而使样品中不同大小的分子彼此获得分离。
若分子大小介于上述完全排阻或完全渗
入凝胶的物质,则居二者之间从柱中流出。
总之,各种不同相对分子质量的蛋白质分子,最终于它们被排阻和扩散的程度不同,在凝胶柱中所经过的路程和时间也不同,从而彼此可以分离开来。
将凝胶装在柱后,柱床体积称为“总体积”,以Vt表示。
实质上Vt是Vo,Vi与Vg三部分组成,Vo称为“孔隙体积”或“外水体积”,即存在于柱床内凝胶颗粒外面空隙之间的水相体积,相应于一般层析法中柱内流动相的体积;Vi为内体积,即凝胶颗粒内部所含水相的体积。
Vg为凝胶本身的体积。
洗脱体积与Vo与Vi之间的关系可用下式表示:Ve=Vo+KdVi
式中Ve为洗脱体积,自加入样品时算起,到组分最大浓度出现时所流出的体积;Kd为样品组分在二相间的分配系数,也可以说Kd是分子量不同的溶质在凝胶内部与外部的分配系数。
它只与被分离的物质分子的大小和凝胶颗粒孔隙的大小分布有关,而与柱的长度粗细无关,也就是说它对每一物质为常数,与柱的物理条件无关。
Kd可通过实验求得,上式可以改写为:Kd=(Ve-Vo)/Vi
上式中Ve为实际测得的洗脱体积;Vo可用不被凝胶滞留的大分子物质的溶液通过实际测量求得;Vi可g×Wr求得。
因此,对一层析柱胶床来说,只要通过实际实验得知某一物质的洗脱体积就可算出它的Kd值。
如果假定蛋白质分子近于球形,同时没有显著的水合作用,则不同大小分子量的蛋白质,在洗脱时峰的位置和该物质相对分子质量有直接的定量的关系。
在一根凝胶柱中,凝胶颗粒间空隙所含水相体积为外水体积Vo,不能进入凝胶孔径的那些大分子,当洗脱体积为Vo时,出现洗脱峰。
凝胶颗粒内部孔穴的总体积为内水体积Vi,能全部渗入凝胶的那些小分子,当洗脱体积为Vo+Vi时,出现洗脱峰。
Ve与分子量的关系:对同一类型的化合物,洗脱特性与组分的分子量有关,流过凝胶柱时,按分子量大小顺序流出,分子量大的走在前面。
Ve与分子量的关系可用下式表示:Ve=K1-K2logM,式中M为相对分子质量,K1和K2为常数,Ve 也可用Ve-Vo。
葡聚糖凝胶有不同的型号,用于分离不同相对分子质量大小的物质。
例如Sephardex G-75的分级范围是3000-80000的球形分子。
在本实验中用于分离蓝色葡聚糖和牛血清蛋白、胃蛋白酶、CytC。
三、仪器和试剂
1.仪器:层析柱核酸蛋白检测器、自动部分收集器、刻度管。
2.试剂:蓝色葡聚糖20XX、Sephardex G-75、洗脱液:/LTris-HCL-KCL,。
3.待测样品:蓝色葡聚糖、牛血清蛋白、胃蛋白酶、CytC。
四、实验步骤
1.凝胶溶胀
凝胶颗粒要求大小比较均匀,可流速稳定,结果较好。
取葡聚糖Sephardex G-75干粉,加过量的蒸馏水室温充分溶胀一天,或沸水浴中溶胀3小时,这样可大大缩短溶胀时间,而且可以杀死细菌和霉菌,并可排出凝胶内气泡。
溶胀过程中注意不要过分搅拌,以防颗粒破碎。
待溶胀平衡后用倾泻法除去不易沉下的细小颗粒,最后凝胶经减压抽气除去气泡,即可准备装柱。
2.装柱与平衡
装柱前须将凝胶上面过多的溶液倾出,将层析柱垂直装好。
关闭出口,向柱管内加入约1/3柱容积的洗脱液,然后在搅拌下,将浓浆状的凝胶连续地倾入柱中,使之自然沉降,待凝胶沉降约2—3cm后,打开柱的出口,调节合适的流速,使凝胶继续沉集,待沉集的胶面上升到离柱的顶端约5cm处时停止装柱,关闭出水口。
装柱要求连续、均匀、无气泡、无“纹路”。
将洗脱剂与恒流泵相连,恒流泵出口端与层析柱相连。
通过2—3倍柱床容积的洗脱液使柱床平衡,然后在凝胶表面上放一片滤纸或尼龙滤布,以防将来在加样时凝胶被冲起,并始终保持凝胶上端有一段液体。
3. 调整洗脱速度上样前应调整洗脱速度,用自动收集器收集流出液,记录每收集2ml液体所需时间,调整其速度在2min左右。
按上述时间设置自动更换收集管。
3.上样与洗脱
样品上柱是实验成败的关键之一,若样品稀释或上柱不均,会使区带扩散,影响层析效果。
上样时应尽量保持床面的稳定。
先打开柱的出口,待柱中洗脱液流至距床表面1~2mm时,关闭出口,用滴管将1ml样品慢慢地加至柱床表面,应避免将床面凝胶冲起,打开出口并开始计算流出体积,当样品滲入床中接近床表面1mm时关闭出口。
按加样操作,用少量洗脱液冲洗管壁2次。
最后加入少量洗脱液于凝胶上,使高出床表面3~5cm,旋紧上口螺丝帽,柱进水
口连通恒流泵,开始洗脱。
上样的体积,分析用量为柱床容积的1—2%;制备用量为柱床容积的20%~30%。
4.收集与鉴定
每个收集管内液体用紫外检测仪在280nm波长处检测,出现最高的一个OD值时的体积即为吸收峰的洗脱体积Ve。
5.凝胶柱的处理
凝胶用过后,反复用蒸馏水洗后保存,如果有颜色或比较脏,可用/LNaCl洗涤。
短期可保存在水相中,加入防腐剂或加热灭菌后于低温保存。
建议长期用干燥状态保存。
五、实验结果
Ve
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
OD值 0
Ve
0 2 4 6 8 10 12
牛血清 14 白蛋白 16
18 20 22 24 26 28 30
Ve
0 2 4 6 8 10 12
OD值OD值
蓝色葡聚糖-20XX
胃蛋白酶
Ve OD值
0 2 4 6 8 10 12
CytC
14 16 18 20 22 24 26 28 30
14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 做出洗脱曲线:蓝色葡聚糖-20XX 牛血清蛋白
胃蛋白酶。