血红蛋白的分离和提取优秀课件
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血红蛋白的提取和分离经典ppt课件.ppt
聚丙烯酰胺凝胶圆盘电泳示意图
（A为正面，B为剖面） 1：样品胶pH6.7 2：浓缩胶pH6.7 3：分离胶pH8.9 4：电极缓冲液pH8.3
10
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
①琼脂糖凝胶电泳操作简单，电泳速度快，样品不需要事先 处理；电泳后区带易染色，样品极易洗脱，便于定量测定。 ②测定蛋白质的相对分子质量常用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳， 这是因为该方法分离蛋白质完全取决于分子的大小，而非所 带电荷的性质和分子的大小、形状。
实验操作
（一）蛋白质提取和分离步骤 红细胞的洗涤
样品处理 血红蛋白的释放 分离血红蛋白溶液
粗分离：透析—去除样品中分子量较小的杂质
纯化：用凝胶色谱法除去相对分子质量较大的
杂质
纯度鉴定 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳
（二）操作过程
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
原理：
当不同的蛋白质通过凝胶时
相对分子质量较小 容易进入
凝胶内部的通道
相对分子质量较大
无法进入凝胶 内部的通道
只能在凝胶外部移动
路程较长 移动速度较慢
路程较短 移动速度较快
相对分子质量不同的蛋白质因此得以分离。
4.凝胶色谱法分离蛋白质的原理和具体过程 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
电泳槽
迷你双垂直电泳槽
卧式电泳槽
等电聚焦多用电泳槽
9
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
（A为正面，B为剖面） 1：样品胶pH6.7 2：浓缩胶pH6.7 3：分离胶pH8.9 4：电极缓冲液pH8.3
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篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
①琼脂糖凝胶电泳操作简单，电泳速度快，样品不需要事先 处理；电泳后区带易染色，样品极易洗脱，便于定量测定。 ②测定蛋白质的相对分子质量常用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳， 这是因为该方法分离蛋白质完全取决于分子的大小，而非所 带电荷的性质和分子的大小、形状。
实验操作
（一）蛋白质提取和分离步骤 红细胞的洗涤
样品处理 血红蛋白的释放 分离血红蛋白溶液
粗分离：透析—去除样品中分子量较小的杂质
纯化：用凝胶色谱法除去相对分子质量较大的
杂质
纯度鉴定 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳
（二）操作过程
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
原理：
当不同的蛋白质通过凝胶时
相对分子质量较小 容易进入
凝胶内部的通道
相对分子质量较大
无法进入凝胶 内部的通道
只能在凝胶外部移动
路程较长 移动速度较慢
路程较短 移动速度较快
相对分子质量不同的蛋白质因此得以分离。
4.凝胶色谱法分离蛋白质的原理和具体过程 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统
电泳槽
迷你双垂直电泳槽
卧式电泳槽
等电聚焦多用电泳槽
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篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
高中生物 血红蛋白的分离和提取课件
3）常用电泳方法 琼脂糖凝胶电泳 聚丙酰胺凝胶电泳 D-聚丙烯酰胺凝胶电泳 加入带负电荷多的D，形成“蛋白 质－D复合物”，使蛋白质迁移 速率仅取决于分子大小。
影响蛋白质分子运动速度的因素
决定 运动方向 电荷性质 √ 电荷量 分子形状 分子大小
电场 作用力
√
形成
决定
阻力 运动速率
√
√
√
√
√
（4）缓冲溶液－－洗脱剂 作用：
课题3 血红蛋白的提取和分离
一、基础知识： （一）蛋白质提取和分离原理 （二）蛋白质提取和分离的方法 1）凝胶色谱法：又称分配色谱法 2）电泳法 （三）缓冲液的作用
二、实验操作－－实验步骤
样品处理 和粗分离
血液组成成分 1.洗 涤 红 细 胞
纯化 纯度鉴定
2.释放血红蛋白 3.分离血红蛋白 4.透析血红蛋白
知识总结
血 蛋白质分子的差异性
红
蛋 凝胶色谱法 白 凝胶电泳法 的
原理
提
缓冲溶液
取
组成
和 分
蛋白质的
样品处理
离
提取分离
纯度鉴定
分离过程 作用 粗分离 纯化
抵制外界酸碱对溶液H的干扰而保持 H稳定。
配制： 由弱酸和相应的强碱弱酸盐溶解于水中。 如H2CO3/NaHCO3，NaH2O4/Na2HO4等
思考：如何配制不同H值不同的缓冲液？
调节酸和盐的用量，可配制不同H的缓冲液。
血液组成成分
阅读思考： 血液由_____血_和浆____血__细__胞两部分组成。 血细胞中____红__细__胞细胞数量最多，细胞的含量最高
3g柠檬酸钠
吸出血浆 5倍体积生理盐水
血液 100m
《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
课件-血红蛋白的提取和分离.ppt
阅读课本P64（一）凝胶色谱法，回答：
1、凝胶色谱法的概念。 2、什么是凝胶？ 3、凝胶色谱法的原理。 4.凝胶色谱法分离蛋白质的具体过程
（一） 凝胶色谱法（分配色谱法）
1.概念：
根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。
2.凝胶：
•是一些微小的多孔球体 •这些球体大多数是由多糖类化合物构成的 （如葡聚糖或琼脂糖）。 •小球体内部有许多贯穿的通道
3.类型: 琼脂糖凝胶电泳、 聚丙稀酰胺凝胶电泳。
琼脂糖凝胶电泳示意图
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
聚丙烯酰胺凝胶电泳
1、在测定蛋白质分子量时常用十二烷基硫酸钠（SDS）—聚 丙烯酰胺凝胶电泳。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。
3.凝胶色谱法的原理
①当相对分子量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子 量较小的蛋白质容易进入凝胶内部通道，路程较长，移 动速度较慢;
②而相对分子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。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以 分离。
③依据的特性是：蛋白质分子量的大小。
（三） 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。③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。
高中生物5.3 血红蛋白的提取和分离优秀课件
〔2〕目的： 去除杂蛋白
思考：①柠檬酸钠作用？ 防止血液凝固
②生理盐水作用？ 维持红细胞渗透压稳定
1.红细胞的洗涤：
注意：洗涤次数、离心速度、离心时间。
洗涤次数过少，无法除去血浆蛋白；离心速度过高、 时间过长会使白细胞一同沉淀，达不到别离效果
流程：样品处理—>粗别离—>纯化—>纯度鉴定 2 .血红蛋白的释放：
红
蛋 凝胶色谱法 白 凝胶电泳法 的
原理
分离过程
提
缓冲溶液
组成
作用
取
和
别 离
蛋白质的
样品处理
提取别离
粗分离
纯化
纯度鉴定
5下面关于对血红蛋白提取和别离的样品的处 理措施中，正确的选项是 BC(D )多
A．采集血样后要高速短时问离心获得血细胞
B．洗涤三次后如上清液仍有黄色，可增加洗 涤次数，否那么血浆蛋白无法除净。
C．在蒸馏水和甲苯的作用下，细胞破裂，释 放出血红蛋白
D．释放血红蛋白后再经过离心，就可以使血 红蛋白和其他杂质别离开来
50cm高
〔三〕纯化——凝胶色谱法
3.样品的参加和洗脱 注加意样：时洗注脱意过 ：程①不使能吸发管生管洗口脱沿液管流壁干环，绕露移出动凝胶颗粒的现 象②，贴否壁那加么样重新③填不装要。触及破坏凝胶面
1.调液面
2.加样 3.再调液面
4.洗脱
5.收集
缓冲液 凝胶
7.在装填凝胶柱时，不能有气泡存在的原因
注意：也可将凝胶放在洗脱液中膨胀，为了加速膨 胀，可将参加洗脱液的湿凝胶用沸水浴加热，不但 节约时间，还能除去微生物及排除胶粒内的空气。
〔三〕纯化——凝胶色谱法
〔3〕凝胶色谱柱的装填方法 ①固定：将色谱柱处置固定在支架上
思考：①柠檬酸钠作用？ 防止血液凝固
②生理盐水作用？ 维持红细胞渗透压稳定
1.红细胞的洗涤：
注意：洗涤次数、离心速度、离心时间。
洗涤次数过少，无法除去血浆蛋白；离心速度过高、 时间过长会使白细胞一同沉淀，达不到别离效果
流程：样品处理—>粗别离—>纯化—>纯度鉴定 2 .血红蛋白的释放：
红
蛋 凝胶色谱法 白 凝胶电泳法 的
原理
分离过程
提
缓冲溶液
组成
作用
取
和
别 离
蛋白质的
样品处理
提取别离
粗分离
纯化
纯度鉴定
5下面关于对血红蛋白提取和别离的样品的处 理措施中，正确的选项是 BC(D )多
A．采集血样后要高速短时问离心获得血细胞
B．洗涤三次后如上清液仍有黄色，可增加洗 涤次数，否那么血浆蛋白无法除净。
C．在蒸馏水和甲苯的作用下，细胞破裂，释 放出血红蛋白
D．释放血红蛋白后再经过离心，就可以使血 红蛋白和其他杂质别离开来
50cm高
〔三〕纯化——凝胶色谱法
3.样品的参加和洗脱 注加意样：时洗注脱意过 ：程①不使能吸发管生管洗口脱沿液管流壁干环，绕露移出动凝胶颗粒的现 象②，贴否壁那加么样重新③填不装要。触及破坏凝胶面
1.调液面
2.加样 3.再调液面
4.洗脱
5.收集
缓冲液 凝胶
7.在装填凝胶柱时，不能有气泡存在的原因
注意：也可将凝胶放在洗脱液中膨胀，为了加速膨 胀，可将参加洗脱液的湿凝胶用沸水浴加热，不但 节约时间，还能除去微生物及排除胶粒内的空气。
〔三〕纯化——凝胶色谱法
〔3〕凝胶色谱柱的装填方法 ①固定：将色谱柱处置固定在支架上
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SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白纯度
蛋白质提取与分离的依据－－
蛋白质的物理化学性质差异：
1.分子的形状、大小 2.电荷性质和多少 3.溶解度 4.吸附性质
5.对其他分子亲和力
1.凝胶色谱法
（1）凝胶 一些微小多孔的球体 （内含许多贯穿的通道，具多孔的凝胶就叫分子 筛）
（2）概念： 根据相对分子质量的大小分离蛋白质的方法
影响蛋白质分子运动速度的因素
决定
决定
运动方向 运动速率
电荷性质Biblioteka √电荷量√
分子形状
√
分子大小
√
缓冲溶液－－洗脱剂
（1）作用： 抵制外界酸碱对溶液pH的干扰而保持 pH稳定。
（2）配制： 由弱酸和相应的强碱盐溶解于水中。 如H2CO3/NaHCO3，NaH2PO4/Na2HPO4等
（3）在血红蛋白的提取和分离实验中用的缓冲液的原因？ 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。
3. 充分搅拌的目的是___加__速__红__细__胞__的__破__裂___________。
3.分离血红蛋白
分离过程
红细胞 混合液
脂类物质
高速离心 10min
滤纸 过滤
烧杯
离心 管
有机溶剂 血红蛋白
4.透析血红蛋白
透析的目的是什么？ 去除血红蛋白中的小分子杂质
1mL
1mL 20mmol/L磷酸缓冲液
血液组成成分
阅读思考： 1. 血液由_血__浆___和___血__细__胞_两部分组成。 2. 血细胞中_红__细__胞___细胞数量最多，细胞的含量
最高的化合物是___血__红__蛋__白____。 3. 该化合物是由 __2_条__α_-_肽__链____和__2_条__β__-_肽__链__构
注意：洗脱过程不能发生洗脱液流干，露出凝胶颗粒的现象， 否则重新填装。
1.调液面
2.加样
3.再调液面
4.洗脱
5.收集
缓冲液 凝胶
1.调液面 2.加样 3.再调液面
4.洗脱 、 5.收集
注意事项
1. 红细胞的洗涤：
洗涤次数不能过少；低速、短时离心。 Why？
2. 凝胶的预处理： 沸水浴法，还能除去微生物和气泡
3.色谱柱的装填： 装填尽量紧密；无气泡；洗脱液不能断流。
4. 色谱柱成功标志：红色区带均匀一致地移动。
知识总结
血 蛋白质分子的差异性
红
蛋 凝胶色谱法 白 凝胶电泳法 的
原理
分离过程
提
缓冲溶液
组成
作用
取
和
分 离
蛋白质的
样品处理
提取分离
粗分离
纯化
纯度鉴定
练习巩固
1、用凝胶色谱法分离蛋白质的过程中，关于蛋 白质的叙述，正确的是 A、 相对分子质量较小的蛋白质行程大于相对
纯化－－凝胶色谱法 1.凝胶色谱柱的制作： 教材图5－19 2.凝胶色谱柱的装填： 3.样品的加入和洗脱
注意： （1）凝胶颗粒＋蒸馏水→充分溶胀；凝胶装填时 尽量紧密；装填时不能有气泡存在：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）装完后，立即用缓冲液洗涤，使凝胶装填紧密
3.样品的加入和洗脱
2）影响蛋白质分子运动速度的因素
3）常用电泳方法 琼脂糖凝胶电泳 聚丙酰胺凝胶电泳
SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳 在测定蛋白质分子量时通常用SDS-聚丙烯酰胺凝胶 电泳，使用时可选用一组已知分子量的标准蛋白同 时进行电泳做对照，根据两者的电泳区带位置，利 用相关计算公式算出相对分子量
SDS 带负电荷多的 ，因而掩盖了不同种蛋白质 间的电荷的差别，使蛋白质迁移速率仅取决于分子 大小。
血红蛋白的分离和 提取
思考：
“课题1--DNA的粗提取与鉴定” 实验理想的材 料是什么？ “课题3--血红蛋白的提取和分离” 这实验理想的材料又是什么？原因是？
答：鸡的红细胞具有细胞核，含有DNA，便 于进行DNA的提取，哺乳类动物成熟的红细胞 无细胞核，结构简单，血红蛋白含量丰富便 于提取血红蛋白。
成的，其中每个亚基中都含有一个能与O2和 CO2结合的亚__铁___血___红___素___________基团。
1.洗 涤 红 细 胞
阅读思考：洗涤的目的是什么？ 洗涤的方法是什么？ 洗涤干净的标志是什么？
3g柠檬酸钠
吸出血浆 5倍体积生理盐水
血液 100mL
低速短时 间离心
血浆 红细胞
红细胞
重复洗涤3次，直至上清液没有黄色
分子质量较大的蛋白质 B、 相对分子质量较小的蛋白质行程小于相对
分子质量较大的蛋白质 C、 相对分子质量较小的蛋白质行程等于相对
分子质量较大的蛋白质 D、 二者根本无法比较
2.相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中 的进行过程可表示为图中哪一个 B
3.凝胶色谱法分离蛋白质时，凝胶的种类较多，但其作用
一、基础知识：
（一）蛋白质分离原理
（二）蛋白质分离的方法
1）凝胶色谱法：又称分配色谱法 2）电泳法
（三）缓冲液的作用
二、实验操作－－实验步骤 注意事项
血液组成成分
1、样品 处理
（1）洗 涤 红 细 胞 （2）释放血红蛋白
2、粗分离
（3）分离血红蛋白 （4）透析血红蛋白
3、纯化
凝胶色谱法进行纯化
4、纯度鉴定
搅拌10min
阅读思考：
2.释放血红蛋白
释放血红蛋白过程中，在洗涤好的红细胞加入了
哪些物质，有什么用？
目的分析： 1. 蒸馏水的作用是_____使__红__细__胞__大__量__吸__水__胀__裂_______。
2. 加入甲苯的作用是___溶__解__红__细__胞__的__细__胞__膜_________。
总结：大分子经过路程短，流动快； 小分子经过路程长，流动慢。
4、具体过程
混合物 洗 大分子流动快 上 柱 脱 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。
2．凝胶电泳法： 电泳：带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程
1）原理： 不同蛋白质的带电性质（正电荷或负电荷）、电量、 分子形状和大小不同，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。
3、原理：当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 ），相对分子质量不同的 蛋白质因此得以分离。