血红蛋白的提取和分离 基础知识
血红蛋白的提取和分离
• 2．(2008年山东理综)科学家发现家蝇体内 存在一种抗菌活性蛋白。这种蛋白质具有 极强的抗菌能力，受到研究者重视。 • (1)分离该抗菌蛋白可用电泳法，其原理是 带电性质 、大小及形状 根据蛋白质分子的________ 迁移速度 不同而实现分 不同，在电场中的________ 离。 • (2)可用金黄色葡萄球菌来检验该蛋白的体 外抗菌特性。抗菌实验所用培养基中的牛 肉膏和蛋白胨主要为细菌生长提供 碳源 和________ 氮源 ________ 。
㈡缓冲溶液
• ⒈作用：能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基 本不变。 • ⒉组成：一般由缓冲物质对构成，调节缓冲物质的比例，可 得不同pH值的缓冲液 如：H2CO3 / NaHCO3 、NaH2PO4 / Na2HPO4 • ⒊作用机制：以H2CO3 / NaHCO3 为例 A：当酸性物质（如乳酸）进入后， 与溶液中的 NaHCO3 发生作用，生成乳酸钠和碳酸，而 碳酸可以分解成CO2和H2O，CO2排出则pH不变； B：当碱性物质（如碳酸钠）进入后， 与溶液中的H2CO3 发生作用，形成 NaHCO3 ，溶液pH不 变。 4.意义：准确模拟生物体内生理过程，必须保持反应溶液体 系的pH值基本不变。
P66
㈣血红蛋白
• 在红细胞的组成中，约 90%是血红蛋白。它由 四个肽链组成，包括两 个α—肽链和两个β—肽 链。每条肽链环绕一个 亚铁血红素基团，可携 带一分子氧或一分子二 氧化碳。血红蛋白因含 血红素而呈现红色。
血红蛋白占红细胞 湿重的34%，占干重的 90%。每个红细胞含 2.8亿个血红蛋白
有机溶剂
无色透明的甲苯层 脂类物质 白色脂溶性物质沉淀层 血红蛋白溶液 红色透明液体
红细胞破碎物沉淀 暗红色沉淀物
《血红蛋白的提取和分离》 讲义
《血红蛋白的提取和分离》讲义一、引言血红蛋白是人体内一种重要的蛋白质，它在氧气运输和二氧化碳代谢中发挥着关键作用。
对血红蛋白的提取和分离是生物化学和医学研究中的重要操作，有助于深入了解其结构与功能，为疾病诊断和治疗提供依据。
二、血红蛋白的基本性质血红蛋白是一种由珠蛋白和血红素组成的结合蛋白，相对分子质量约为 64500。
它在红细胞中含量丰富，每个红细胞中约含有 28 亿个血红蛋白分子。
血红蛋白的主要功能是携带氧气和二氧化碳，其与氧气的结合具有可逆性，在氧分压高的肺部结合氧气，在氧分压低的组织释放氧气。
三、提取血红蛋白的材料选择1、新鲜血液通常选用哺乳动物的新鲜血液，如猪、牛、羊等。
新鲜血液能保证血红蛋白的活性和完整性。
2、抗凝处理在采集血液时，需要加入抗凝剂，如肝素或柠檬酸钠，以防止血液凝固。
四、血红蛋白提取的原理1、离心分离利用不同物质的密度差异，通过离心的方式将红细胞从血浆等成分中分离出来。
2、渗透破碎将红细胞置于低渗溶液中，使红细胞吸水膨胀破裂，释放出血红蛋白。
五、血红蛋白提取的步骤1、采集血液使用无菌采血针和采血管采集适量的新鲜血液，并立即与抗凝剂混合均匀。
2、离心分离红细胞将血液以一定的转速离心一段时间，使红细胞沉淀在离心管底部，上层为血浆等成分。
小心吸取上层液体，留下红细胞沉淀。
3、洗涤红细胞用生理盐水多次洗涤红细胞，去除血浆蛋白等杂质。
4、红细胞的破裂将洗净的红细胞缓慢加入到低渗溶液中，搅拌均匀，放置一段时间，使红细胞破裂。
5、离心获取血红蛋白溶液再次离心，使细胞碎片等沉淀，上清液即为血红蛋白溶液。
六、血红蛋白的分离方法1、凝胶色谱法凝胶色谱法也称分子筛色谱法。
其原理是根据相对分子质量的大小分离蛋白质。
凝胶是一些由多糖类化合物构成的多孔球体，小分子物质能进入凝胶颗粒内部，而大分子物质则被排阻在颗粒外部，从而实现分离。
2、电泳法电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。
在血红蛋白的分离中，常用的电泳方法有聚丙烯酰胺凝胶电泳和等电聚焦电泳等。
课题3 血红蛋白的提取和分离
④洗涤平衡
装填完毕后，立即用缓冲液洗
脱瓶，在50cm高的操作压下，
用300ml的20mmol/l的磷酸 缓冲液（pH为7.0）充分洗涤 平衡12小时。
注意：
液面不要低于凝胶表面， 否则可能有气泡混入。
不能发生洗脱液流干， 露出凝胶颗粒的现象。
3.样品加入与洗脱 ①调节缓冲液面
打开下端出口，使柱内缓冲液缓慢下降到与凝胶面平齐,关闭出口
（2）缓冲溶液的配制 通常由1-2种缓冲剂溶解于水中配制而成。调节缓冲剂的使用比
例就可以制得在不同PH范围内使用的缓冲液
在血红蛋白整个实验中用的缓冲液是磷酸缓冲液，
目的是利用缓冲液模拟细胞内的pH环境， 保证血红蛋白的正常结构和功能，便于观察(红色)和科学研究(活性)
5.电泳 （1）概念: 带电粒子在电场作用下发生迁移的过程 （2）原理 ①带电粒子：许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有 可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上正电或负电。 ②迁移动力与方向：在电场的作用下，带电分子会向着与其所
带电荷相反的电极移动。
③分离依据：电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异 以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移 速度，从而实现样品中各种分子的分离。
（3)SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳 ①聚丙烯酰胺凝胶是由单体丙烯酰胺和交联剂N，N‵—亚甲基 双丙烯酰胺在引发剂和催化剂的作用下聚合交联成的具有三维 网状结构的凝胶 ②SDS能使蛋白质发生完全变性，由几条肽链组成的蛋白质复 合体在SDS的作用下会解聚成单条肽链，因此测定的是单条肽 链的分子量，SDS能与各种蛋白质形成蛋白质—SDS复合物， SDS所带负电荷大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩
SDS带有大量的负电荷
血红蛋白的分离和提取
血红蛋白的分离和提取血红蛋白是一种存在于红细胞中的重要蛋白质，它负责运输氧气到身体的各个部位。
对于血红蛋白的分离和提取，无论是在医学研究、疾病诊断还是生物技术领域，都具有重要的意义。
要进行血红蛋白的分离和提取，首先需要了解它的基本性质。
血红蛋白由珠蛋白和血红素组成，相对分子质量约为 64500，等电点在 7 左右。
准备工作是必不可少的。
我们需要新鲜的血液样本，通常可以从健康的志愿者或者实验动物身上获取。
采集到血液后，要尽快进行处理，以防止血红蛋白的变性和降解。
第一步是红细胞的分离。
将采集到的血液加入抗凝剂，如肝素或柠檬酸钠，然后通过离心的方法，将红细胞从血浆中分离出来。
离心的速度和时间需要根据具体情况进行调整，一般来说，以较低的转速离心一段时间，就可以使红细胞沉淀在离心管的底部。
得到红细胞后，接下来就是裂解红细胞以释放出血红蛋白。
常用的方法是低渗裂解法，将红细胞置于低渗溶液中，如蒸馏水，红细胞会因为吸水而膨胀破裂，释放出其中的内容物，包括血红蛋白。
然后是去除杂质。
裂解后的溶液中含有大量的其他细胞成分和杂质，需要通过过滤、离心等方法进行去除。
例如，可以再次离心，使较大的细胞碎片沉淀下来，然后取上清液。
接下来就是血红蛋白的初步分离。
常用的方法有盐析法。
向溶液中逐渐加入适量的中性盐，如硫酸铵，随着盐浓度的增加，蛋白质的溶解度会逐渐降低而沉淀出来。
不同的蛋白质在不同的盐浓度下沉淀，通过控制盐的浓度，可以初步分离出血红蛋白。
经过初步分离后，还需要进一步的纯化。
层析法是常用的手段之一。
比如凝胶过滤层析，根据蛋白质分子大小的不同进行分离；离子交换层析，依据蛋白质的带电性质差异来分离。
在分离和提取的过程中，要始终注意保持适当的温度、pH 值等条件。
温度过高或过低、pH 值不适宜都可能导致血红蛋白的变性和失活。
另外，实验过程中的操作要规范、细致，尽量减少人为因素造成的误差和损失。
例如，在转移溶液时要避免洒出，使用的仪器要经过严格的清洗和消毒。
《血红蛋白的提取和分离》 讲义
《血红蛋白的提取和分离》讲义一、血红蛋白的简介血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质。
它存在于红细胞中，由珠蛋白和血红素组成。
血红蛋白能与氧结合，形成氧合血红蛋白，从而将氧气从肺部输送到身体的各个组织和器官，对于维持生命活动至关重要。
在研究和医学领域，对血红蛋白的提取和分离具有重要意义。
通过提取和分离纯净的血红蛋白，可以深入了解其结构和功能，为疾病的诊断和治疗提供依据。
二、实验材料和仪器1、材料新鲜的猪血（或其他合适的动物血液）、柠檬酸钠（抗凝剂）、蒸馏水、磷酸缓冲液、生理盐水等。
2、仪器低速离心机、高速离心机、透析袋、电泳设备、磁力搅拌器、移液器、烧杯、量筒、层析柱等。
三、血红蛋白提取和分离的基本原理1、离心分离根据不同物质的密度差异，通过离心力的作用将混合物中的不同成分分离。
在血红蛋白的提取中，先通过低速离心去除血浆等杂质，再通过高速离心获得红细胞。
2、透析利用半透膜的选择性透过特性，将小分子物质（如无机盐、小分子蛋白质等）与大分子物质（如血红蛋白）分离。
3、凝胶色谱法根据蛋白质相对分子质量的大小进行分离。
相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶颗粒内部，移动速度较快；相对分子质量较小的蛋白质进入凝胶颗粒内部，移动速度较慢。
四、血红蛋白提取和分离的实验步骤1、样品处理（1）采集新鲜的血液，加入抗凝剂柠檬酸钠，防止血液凝固。
（2）将血液在低速离心机中离心（如 3000r/min，离心 2min），使血细胞沉淀，分离出上层血浆，留下下层的红细胞。
2、红细胞的洗涤（1）向红细胞沉淀中加入适量的生理盐水，轻轻搅拌，使红细胞混合均匀。
（2）再次离心（如 3000r/min，离心 2min），弃去上清液，重复洗涤三次，直至上清液不再呈现黄色，以去除血浆蛋白等杂质。
3、血红蛋白的释放（1）向洗净的红细胞中加入蒸馏水和 40%体积的甲苯，置于磁力搅拌器上充分搅拌 10 分钟。
（2）红细胞破裂，释放出血红蛋白。
血红蛋白的提取与分离
血红蛋白的提取与分离血红蛋白是一种蛋白质，在红细胞中起着重要的运输氧气的作用。
血红蛋白结构复杂，可通过一系列的步骤进行提取和分离。
这篇文章将介绍血红蛋白的提取和分离过程。
1. 血红蛋白的提取血红蛋白的提取过程包括以下步骤：1.1 血液采集首先需要从供血者身体中采集血液。
在采集血液时需要使用无菌器材严格遵守卫生规范。
血液可以采用多种方式进行采集，如静脉采血或分离血浆和细胞等。
1.2 红细胞的分离红细胞是血液中含有血红蛋白的细胞，因此需要将其与其他细胞分离。
在现代分离技术中，离心、红细胞沉降法和滤纸法等都常用来分离红细胞。
1.3 血红蛋白的裂解在裂解血红蛋白之前，需要将红细胞中的膜蛋白和其他组分去除。
这个步骤可以通过再次采用离心、收集上清液的方式实现。
在获得裂解所需的含血红蛋白物质后，可以按照裂解液的pH值或添加特殊的裂解试剂来进行裂解。
1.4 血红蛋白的提取经过裂解后的血红蛋白可用于纯化和分离。
可以通过离心分离、色谱分离、电泳分离等方法来提取和分离血红蛋白。
2. 血红蛋白的分离对血红蛋白的分离过程包括以下步骤：2.1 血红蛋白的纯化纯化是分离血红蛋白的关键步骤，其目的是去除其他干扰因素，纯化血红蛋白。
可采用离心、柱层析、凝胶过滤等技术来实现血红蛋白的纯化。
2.2 血红蛋白的检测将提取和纯化得到的血红蛋白进行检测，以确保获得的血红蛋白的纯度。
检测过程中可以采用紫外吸收光谱法、电泳法等方法进行检测。
3.血红蛋白的提取和分离是一项关键的技术，在医疗和科研领域得到了广泛的应用。
这些步骤通常需要复杂的实验流程和严谨的实验技术，因此需要实验人员在实验过程中严格遵守相关的操作规范和安全注意事项，以确保实验的准确性和安全性。
血红蛋白的分离和提取
血红蛋白的分离和提取血红蛋白是人体内一种极其重要的蛋白质，负责运输氧气到身体的各个部位。
对血红蛋白的分离和提取，不仅有助于我们深入了解其结构和功能，还在医学诊断、疾病研究以及生物制药等领域具有重要意义。
要进行血红蛋白的分离和提取，首先得准备好相应的材料和试剂。
新鲜的血液是必不可少的，通常可以从健康的志愿者或动物身上获取。
此外，还需要一系列的化学试剂，如磷酸盐缓冲液、生理盐水、抗凝剂等等，以及各种实验仪器，如离心机、分光光度计、电泳设备等。
在实际操作中，第一步是采集血液样本。
为了防止血液凝固，需要在采集过程中加入适当的抗凝剂。
采集后的血液要尽快进行处理，以保证血红蛋白的活性和完整性。
接下来就是红细胞的分离。
这通常通过离心的方法实现。
将采集到的血液放入离心机中，以适当的转速和时间进行离心。
由于红细胞的密度较大，会沉淀在离心管的底部，而上层则是血浆和白细胞等成分。
小心地吸取上层液体，留下沉淀的红细胞。
然后，对红细胞进行裂解，以释放出其中的血红蛋白。
这可以通过加入低渗溶液来实现。
低渗溶液会使红细胞的细胞膜破裂，从而释放出细胞内的物质，包括血红蛋白。
裂解后的混合物中含有大量的杂质，需要进一步的纯化处理。
纯化血红蛋白的方法有多种，常见的有盐析法、凝胶过滤法和离子交换层析法等。
盐析法是利用不同蛋白质在不同盐浓度下溶解度的差异，来分离和纯化蛋白质。
在血红蛋白的纯化中，可以逐渐增加盐的浓度，使其他杂质蛋白沉淀，而血红蛋白则留在溶液中。
凝胶过滤法是根据蛋白质分子大小的不同来进行分离的。
将裂解后的混合物通过装有特定凝胶的层析柱，大分子的蛋白质先被洗脱出来，小分子的则后洗脱，从而实现血红蛋白与其他小分子杂质的分离。
离子交换层析法则是基于蛋白质的带电性质进行分离。
选择合适的离子交换树脂，使血红蛋白能够与树脂结合，而其他杂质蛋白则不结合或结合较弱。
通过改变洗脱液的离子强度或 pH 值，将血红蛋白洗脱下来，达到纯化的目的。
在整个分离和提取过程中，每一步操作都需要严格控制条件，如温度、pH 值、离子强度等，以确保血红蛋白的活性和纯度。
血红蛋白的分离和提取
血红蛋白的分离和提取在探索血红蛋白的分离和提取时，我们仿佛打开了一扇通往生命奥秘的大门。
血红蛋白，这个在我们体内默默工作的英雄，负责运送氧气，维持生命的火焰。
今天，我们就来深入探讨一下，如何从头到尾把它分离出来。
首先，了解血红蛋白的基本结构很重要。
它由四个亚基构成，每个亚基里都有一个铁离子，正是这个小小的铁离子让血红蛋白有了“吸氧”的能力。
嘿，想想看，这铁可是血液的灵魂。
我们提取它的第一步就是要把这些亚基给分开。
通常，我们使用盐析法。
这是一种古老却有效的方法。
简单来说，就是用不同浓度的盐水，使血液中的蛋白质沉淀下来。
盐的浓度高了，蛋白质就沉底了。
这个过程像是在筛选出珍珠，越是纯粹的成分，越容易浮出水面。
接下来，我们要进行离心。
听起来挺高大上的，其实就是把样品放进一个高速旋转的机器里。
你可以想象一下，像个旋转的过山车。
这样，重的成分会被甩到底部，而轻的成分则会悬浮在上面。
经过几轮离心，我们就能获得较为纯净的血红蛋白。
这一步确实需要耐心，毕竟急于求成可不行。
接着，我们还可以使用层析法。
这种方法就像在看一场精彩的魔术表演。
通过使用不同的色谱柱，血红蛋白会被分成不同的成分，层层剥离，最终呈现出它的真面目。
我们可以使用亲和层析或者离子交换层析，具体选择哪种方法，得看实际情况和目标而定。
无论怎样，成功提取的瞬间总是令人兴奋。
之后，我们必须验证提取的血红蛋白是否有效。
通常，我们会用紫外光谱法来测量它的吸收光谱，确保其波长符合标准。
这可不是马虎的事，稍有不慎，可能会错失重要的实验数据。
检查后，如果一切正常，那就可以进行后续的研究或应用了。
在这个过程中，温度和pH值的控制同样至关重要。
想想看，如果温度过高，蛋白质就会变性，失去活性。
这就像一朵美丽的花，失去了阳光和水分，最终枯萎。
保持适宜的环境条件，才能让我们的血红蛋白焕发活力。
总结来说，血红蛋白的分离和提取是一门复杂却充满乐趣的科学。
每一个环节都需要细致入微的操作，绝不能掉以轻心。
【高中生物】高中生物知识点：血红蛋白的提取和分离
【高中生物】高中生物知识点：血红蛋白的提取和分离血红蛋白的提取和分离：1、实验原理蛋白质的物化理性质：形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等千差万别，由此提取和分离各种蛋白质。
（1）凝胶色谱法（分配色谱法）：①原理：分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。
②凝胶材料：多孔性，多糖类化合物，如葡聚糖、琼脂糖。
③分离过程：混合物上柱→洗脱→大分子流动快、小分子流动慢→收集大分子→收集小分子洗脱：从色谱柱上端不断注入缓冲液，促使蛋白质分子的差速流动。
④作用：分离蛋白质，测定生物大分子分子量，蛋白质的脱盐等。
（2）缓冲溶液①原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如H2CO3?NaHCO3， NaH2PO4/Na2HPO4等），调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。
②缓冲液作用：抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。
(3）凝胶电泳法：①原理：不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同，在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。
②分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等。
③分离过程：在一定pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的SDS，形成“蛋白质?SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。
2、实验步骤（1）样品处理① 红细胞的洗涤洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，采集的血样要及时采用低速短时间离心分离红细胞，然后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆，将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯，再加入五倍体积的生理盐水，缓慢搅拌10min，低速短时间离心，如此重复洗涤三次，直至上清液中没有黄色，表明红细胞已洗涤干净。
②血红蛋白的释放在蒸馏水和甲苯作用下，红细胞破裂释放出血红蛋白。
注：加入蒸馏水后红细胞液体积与原血液体积要相同。
加入甲苯的目的是溶解细胞膜，有利于血红蛋白的释放和分离。
血红蛋白的分离和提取
血红蛋白的分离和提取血红蛋白是一种在红细胞中负责运输氧气的重要蛋白质。
对于血红蛋白的分离和提取，这不仅在生物化学和医学研究中具有重要意义，也在临床诊断和治疗中发挥着关键作用。
要进行血红蛋白的分离和提取，首先需要准备合适的材料。
通常，我们会选择新鲜的血液作为起始原料。
为了避免血液凝固，会在采集血液的过程中加入适当的抗凝剂，比如肝素或柠檬酸钠。
接下来就是红细胞的分离。
这一步可以通过离心的方法来实现。
将采集到的血液放入离心机中，以一定的转速和时间进行离心。
由于红细胞的比重较大，经过离心后，它们会沉淀在离心管的底部，而血浆和白细胞等则位于上层。
然后，小心地吸取上层的血浆和白细胞，留下底部的红细胞。
得到红细胞后，下一步就是破坏红细胞以释放出其中的血红蛋白。
常用的方法是低渗裂解法。
将红细胞置于低渗溶液中，由于细胞内外的渗透压差异，红细胞会膨胀并破裂，从而释放出细胞内的血红蛋白。
然后是去除杂质。
这其中包括细胞膜碎片、其他细胞内的蛋白质和核酸等。
可以通过再次离心的方式，将杂质沉淀下来，而上清液中则含有较纯的血红蛋白。
在分离和提取血红蛋白的过程中，还需要用到一些特殊的试剂和设备。
例如，为了保持蛋白质的活性和稳定性，可能会使用缓冲溶液来控制反应体系的酸碱度和离子强度。
常见的缓冲溶液有磷酸盐缓冲液、TrisHCl 缓冲液等。
同时，还可能会用到层析技术来进一步纯化血红蛋白。
层析技术有多种类型，如凝胶过滤层析、离子交换层析和亲和层析等。
凝胶过滤层析是根据蛋白质分子大小的不同进行分离；离子交换层析则是利用蛋白质所带电荷的差异；亲和层析则是基于蛋白质与特定配体之间的特异性结合。
在进行凝胶过滤层析时，将含有血红蛋白的样品加到填充有特定凝胶颗粒的层析柱上。
较小的分子能够进入凝胶颗粒内部的孔隙，而较大的分子则被排除在外，从而实现分离。
离子交换层析则是根据血红蛋白的带电性质进行分离。
层析柱中填充的离子交换剂带有特定的电荷，当带有相反电荷的血红蛋白通过层析柱时，会与离子交换剂结合。
血红蛋白的分离和提取
02
血红蛋白分离和提取的方 法
离心法
要点一
总结词
离心法是一种利用离心力分离不同密度物质的方法，常用 于血红蛋白的分离和提取。
要点二
详细描述
离心法的基本原理是利用不同物质在离心场中的沉降速度 不同而实现分离。在血红蛋白的分离中，通常将红细胞悬 浮液置于离心管中，在高速离心机中以一定速度旋转，红 细胞由于密度较大而沉降到底部，上清液即为去除了红细 胞的血浆，而红细胞中包含大量的血红蛋白，因此通过离 心法可以获得较为纯净的血红蛋白。
子交换剂表面的离子进行可逆交换，从而实现血红蛋白与其他杂质的分离。
亲和层析法
• 总结词：亲和层析法是一种利用生物分子间的特异性亲和力进行分离的
方法，常用于血红蛋白的分离和提取。
• 详细描述：亲和层析法的原理是利用生物分子间的特异性亲和力将目标分子吸附在固定相上，通过改变洗脱液的组成将 目标分子从固定相上洗脱下来而实现分离。在血红蛋白的分离中，常用的亲和层析方法为铁结合亲和层析和珠蛋白亲和 层析。铁结合亲和层析是利用血红蛋白与铁离子之间的特异性亲和力将血红蛋白吸附在固定相上，通过改变洗脱液的组 成将血红蛋白从固定相上洗脱下来。珠蛋白亲和层析是利用珠蛋白与血红蛋白之间的特异性亲和力将血红蛋白吸附在固 定相上，通过改变洗脱液的组成将血红蛋白从固定相上洗脱下来。
血红蛋白具有低免疫原性和良好的携氧能力，可以作为药物载体用于药物传递和靶向治疗，提高药物的疗效和降 低副作用。
血红蛋白在生物材料中的应用
血红蛋白作为一种生物材料，具有优良的生物相容性和可降解性，可以用于制备人工器官、组织工程和生物材料 等。
05
血红蛋白分离和提取的展 望
新技术的研发和应用
01
02
《血红蛋白的提取和分离》课件
粗分离
通过离心或过滤去除细胞碎片 和杂蛋白。
鉴定
通过电泳、质谱等技术鉴定纯 度。
PART 04
血红蛋白的应用
血红蛋白在医学上的应用
诊断疾病
血红蛋白可用于检测和诊断各种贫血、血红蛋白病以及与血液相 关的疾病。
输血治疗
血红蛋白可用于制备红细胞输血制剂，为贫血患者提供治疗。
药物研发
血红蛋白作为药物载体，可用于药物的定向输送和释放。
感谢观看
KEEP VIEW
REPORTING
食品工业
血红蛋白可作为天然色素和营养强化剂，用于 食品加工和生产。
农业领域
血红蛋白可作为植物生长调节剂，促进植物生长和提高抗逆性。
PART 05
总结与展望
血红蛋白提取和分离的研究成果总结
血红蛋白提取和分离技术不断完善
随着科技的发展，血红蛋白的提取和分离技术不断得到优化，提高了分离效率和纯度。
血红蛋白结构与功能关系研究取得进展
血红蛋白在生物工程中的应用
生物传感器
血红蛋白可用于生物传感器制造，检测环境中的有害 物质。
生物燃料
血红蛋白可应用于生物燃料的合成，提高燃料的能量 转化效率。
生物制药
血红蛋白可用于药物的分离和纯化，提高药物的纯度 和产量。
血红蛋白在其他领域的应用
水体和土壤。
血红蛋白的提取
血红蛋白提取的方法和原理
血红蛋白提取的方法
硫酸铵分级沉淀法、离子交换法、层 析法等。
血红蛋白提取的原理
基于不同条件下蛋白质的溶解度不同 ，通过改变溶液的pH值、离子强度等 条件，将血红蛋白从其他蛋白质中分 离出来。
血红蛋白提取的实验材料和试剂
实验材料
血红蛋白的提取和分离
本课题学习要点和难点
体验从复杂体系中提取生物大分子旳基本过 程和措施，并了解色谱法、电泳法等分离生 物大分子旳基本原理。
3、课题要点：凝胶色谱法旳原理和措施 4、课题难点：
①样品旳预处理 ②色谱柱填料旳处理和色谱柱旳装填。
2023年4月14日宣告人类基因组序列图完毕，这标志着进入了后基因组和蛋 白质组时代
2、你装填旳凝胶色谱柱是否有气泡产生？你旳色谱 柱装填得成功吗？你是怎样判断旳？
因为凝胶是一种半透明旳介质，所以能够在凝胶柱旁放一支与 凝胶柱垂直旳日光灯，检验凝胶是否装填得均匀。另外，还能够 加入大分子旳有色物质，例如蓝色葡聚糖—2023或红色葡聚糖， 观察色带移动旳情况。假如色带均匀、狭窄、平整，阐明凝胶色 谱柱旳性能良好。假如色谱柱出现纹路或是气泡，轻轻敲打柱体 以消除气泡，消除不了时要重新装柱。
血红蛋白的提取和分 离
本课题学习目的
体验从复杂体系中提取生物大分子旳基本过 程和措施，并了解色谱法、电泳法等分离生 物大分子旳基本原理。
1、主要概念：①凝胶色谱法 ②电泳法 ③缓冲溶液 ④ 它们在血红蛋白旳提取中分别起到什么作用。
2. 主要原理：
①凝胶色谱法分离蛋白质旳原理
②电泳法分离样品旳原理
③缓冲溶液旳构成和作用机理
④洗脱：小心加入pH=7.0 旳20mmol/l旳磷酸缓冲液到合 适高度，连接缓冲液洗脱瓶，打开下端出口进行洗脱。
⑤搜集：待红色旳蛋白质接近色谱柱底端时，用试管搜集流 出液，每5ml搜集一试管，连续搜集。（在分离过程中，假如 红色区带均匀一致旳移动，阐明色谱柱制作成功）
⑥注意：正确旳加样操作：1、不要触及并破坏凝胶面。2、 贴壁加样。3、使吸管管口沿管壁围绕移动。
装配好旳凝胶柱
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第15课时血红蛋白的提取和分离1.归纳蛋白质多样性的原因(1)图甲说明：氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。
(2)图乙说明：氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。
(3)图丙说明：氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同。
(4)图丁说明：肽链的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同。
2.血液包括血细胞和血浆，血细胞又分为红细胞、白细胞和血小板，其中红细胞含有血红蛋白，使红细胞呈现红色。
3.红细胞放到低渗溶液中，会吸收水分，体积膨胀直至涨破。
课堂导入蛋白质是生命活动不可缺少的物质，随着基因组测序工作的完成，人们对蛋白质的研究和应用工作进入了新的时代，这就需要获得纯度较高的蛋白质。
因此对蛋白质的分离就是生物学研究中经常要做的工作，下面我们就以血红蛋白的提取和分离来学习有关蛋白质的一些基本技术。
探究点一蛋白质分离技术生物体内的蛋白质多种多样，按照科学的需要有时要把它们分开，分离蛋白质常使用的方法是凝胶色谱法和电泳法，都是根据不同蛋白质分子的之间的差异来分离的。
1.蛋白质特性的差异(1)分子的形状和大小；(2)所带电荷的性质和多少；(3)溶解度；(4)吸附性质；(5)对其他分子的亲和力。
2.分离的方法(1)凝胶色谱法Ⅰ.概念：凝胶色谱法，也称做分配色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。
Ⅱ.凝胶：是一些微小的多孔球体，大多数是由多糖类化合物构成的，内含许多贯穿通道，具有多孔的凝胶又称为分子筛。
Ⅲ.凝胶色谱法分离蛋白质的原理(如图A)①蛋白质混合物上柱；②洗脱开始，相对分子质量较小的蛋白质扩散进入凝胶颗粒内；相对分子质量较大的蛋白质则被排阻于凝胶颗粒之外；③相对分子质量较小的蛋白质被滞留；相对分子质量较大的蛋白质向下移动；④相对分子质量不同的蛋白质分子完全分开；⑤相对分子质量较大的蛋白质行程较短，已从层析柱中洗脱出来，相对分子质量较小的蛋白质还在行进中。
(2)电泳①概念：电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。
许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上正电或负电。
在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。
②原理：在同一电场下，由于各种分子带电性质的差异以及分子本身大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。
③常用方法a.琼脂糖凝胶电泳：由于琼脂糖本身不带电荷，所以，各种分子在电场中的迁移速率因各种分子带电性质的差异、分子大小和形状的不同而不同，从而得以分离。
b.聚丙烯酰胺凝胶电泳加入SDS作用：使蛋白质发生完全变性，解聚成单条肽链；SDS能与各种蛋白质结合形成蛋白质—SDS复合物，SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质原有的电荷量，因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。
(3)缓冲溶液①概念：在一定范围内，能够抵制外界的酸、碱或稀释的影响，维持pH基本不变的溶液叫做缓冲溶液。
②缓冲溶液的配制：缓冲溶液通常由1～2种缓冲剂溶解于水中配制而成。
调节缓冲剂的使用比例就可以制得在不同pH范围内使用的缓冲液。
小贴士缓冲溶液常见的有三类1弱酸及其对应盐，如CH3COOH—CH3COONa，H2CO3—NaHCO3。
2多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐，如：NaHCO3—Na2CO3，NaH2PO4—Na2HPO4。
3弱碱及其对应盐，如NH3·H2O—NH4Cl。
归纳提炼凝胶色谱法和电泳法凝胶色谱法分离分子是依据分子质量大小，利用凝胶色谱柱使大分子优先洗脱出来，而小分子后分离出来。
电泳法分离分子则是依据各种分子带电性质的差异，以及分子本身的大小、形状不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现在电场中将各种分子分离。
活学活用1.下列各项中，除哪项外均为电泳使样品中各分子分离的原因( )A.分子带电性质的差异B.分子的大小C.分子的形状D.分子的变性温度[问题导析] 电泳法是在同一电场下，由于各种分子带电性质的差异及分子本身大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。
答案D解析电泳是指带电粒子在电场作用下发生迁移的过程。
样品分子的带电性质不同、分子的大小和形状不同都会影响带电粒子在电场中的迁移速度，与分子的变性温度无关，故选D项。
探究点二血红蛋白的提取和分离每一种蛋白质的分离纯化方法因其来源和性质不同会有很大差异，下面以哺乳动物红细胞为材料，学习初步分离蛋白质的方法。
1.蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。
2.样品处理(1)红细胞的洗涤①目的：去除杂蛋白；②方法：采集血样，低速短时间离心，然后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆，将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯，再加入五倍体积的生理盐水稀释，再离心，重复三次，直至上清液中不再呈现黄色，表明红细胞已洗涤干净。
(2)血红蛋白的释放将洗涤好的红细胞倒入烧杯中：①加蒸馏水到原血液的体积，其作用是使红细胞吸水涨破；②加入40%体积的甲苯，其作用是溶解细胞膜；③置于磁力搅拌器上充分搅拌10 min，其作用是加速红细胞破裂；④红细胞破裂，释放出血红蛋白。
(3)分离血红蛋白溶液①将搅拌好的混合液转移到离心管中，以2 000 r/min的速度离心10 min，试管中的溶液分为4层：②将试管中的液体用滤纸过滤、除去脂溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分离出下层的红色透明液体，即血红蛋白溶液。
(4)透析①原理：透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内。
②过程：取1 mL的血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有300 mL的物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液中(pH为7.0)，透析12 h。
③目的：a.除去样品中相对分子质量较小的杂质。
b.用于更换样品的缓冲液。
3.凝胶色谱柱的制作(1)取长40 cm，内径为1.6 cm的玻璃管，两端需用砂纸磨平。
(2)柱底部制作：橡皮塞打孔→挖出凹穴→安装移液管头部→覆盖尼龙网，再用100目尼龙纱将橡皮塞上部包好。
(3)柱顶部制作：打孔→安装玻璃管。
(4)将上述三部分按相应位置组装成一个整体。
4.凝胶色谱柱的装填(1)计算：根据色谱柱的内体积计算所需凝胶量↓(2)凝胶溶胀：凝胶用蒸馏水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液↓(3)固定：将色谱柱垂直固定在支架上↓(4)装填：将凝胶悬液一次性装填入色谱柱内↓(5)洗涤平衡：用20 mmol/L的磷酸缓冲液(pH＝7.0)洗涤平衡凝胶12 h，使凝胶装填紧密5.纯度鉴定——电泳判断纯化的蛋白质是否达到要求，需要进行蛋白质纯度的鉴定。
鉴定的方法中，使用最多的是SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳。
归纳提炼实验注意事项(1)红细胞的洗涤①离心速度与离心时间十分重要，离心转速要低，时间要短，否则白细胞等会一同沉淀，达不到分离的效果。
②重复洗涤三次，如上清液仍有黄色，可增加洗涤次数，否则无法清除血浆蛋白。
(2)色谱柱填料的处理：为了加速干凝胶的膨胀，可将加入洗脱液的湿凝胶用沸水浴加热，通常只需1～2 h。
这种方法不仅节约时间，还可除去凝胶中可能带有的微生物，排出胶粒内的空气。
(3)凝胶色谱柱的装填：在色谱柱中装填凝胶的时候要尽量紧密，以降低凝胶颗粒之间的空隙。
①在装填凝胶柱时，不得有气泡存在。
因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果。
②在凝胶色谱操作过程中，不能发生洗脱液流干，露出凝胶颗粒的现象。
一旦发生上述两种情况，凝胶色谱柱需要重新装填。
(4)蛋白质的分离：滴加样品时，吸管管口贴着管壁环绕移动加样，不要破坏凝胶面。
根据红色区带的移动状况判断收集流出液的时间。
活学活用2.下列说法不正确的是( )A.在一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变B.缓冲溶液通常由1～2种缓冲剂溶解于水中配制而成C.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程D.透析袋能使大分子自由进出，而将小分子保留在袋内[问题导析] 透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内。
答案D解析透析袋一般是用硝酸纤维素(又叫玻璃纸)制成的。
透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内。
透析可以除去样品中相对分子质量较小的杂质，或用于更换样品的缓冲液。
1.用凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量大的蛋白质( )A.路程较长，移动速度较慢B.路程较长，移动速度较快C.路程较短，移动速度较慢D.路程较短，移动速度较快答案D解析凝胶颗粒内部有许多贯穿的通道，当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢；而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快。
2.在血红蛋白分离过程中，使用缓冲液的作用是( )A.维持溶液浓度不变B.维持溶液酸碱度不变C.催化蛋白质分离过程顺利完成D.无实际意义答案B解析分离蛋白质时加入缓冲液，其原因是缓冲液在一定范围内能抵制外界酸和碱对反应溶液pH的影响，保持pH基本不变。
3.下列关于蛋白质提取和分离实验中样品处理步骤的叙述，正确的是( )A.红细胞的洗涤：加入蒸馏水，缓慢搅拌，低速短时间离心B.血红蛋白的释放：加入生理盐水和甲苯，置于磁力搅拌器上充分搅拌C.分离血红蛋白：将搅拌好的混合液离心，过滤后，用分液漏斗分离D.透析：将血红蛋白溶液装入透析袋，然后置于pH为4.0的磷酸缓冲液中透析12 h答案C解析红细胞洗涤步骤中应加入生理盐水而不是蒸馏水，血红蛋白释放中加入蒸馏水，透析时缓冲液pH应为7.0而不是4.0。
4.凝胶色谱柱制作成功的标志是( )A.凝胶装填紧密、均匀B.凝胶色谱柱中有气泡C.洗脱中，红色区带均匀一致地移动D.洗脱中，红色区带偏向左边移动答案C解析洗脱过程中，如果红色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功。
5.凝胶色谱技术是六十年代初发展起来的一种快速而又简单的分离技术，由于设备简单、操作方便，不需要有机溶剂，对高分子物质有很高的分离效果，目前已经被生物化学、分子生物学、生物工程学、分子免疫学以及医学等有关领域广泛应用，不但应用于科学实验研究，而且已经大规模地用于工业生产。
据图回答下列问题：(1)a、b均为蛋白质分子，其中先从层析柱中洗脱出来的是________，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。