血红蛋白的提取和分离

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课题3 课题3
血红蛋白的提取和分离
思考1 分离生物大分子的基本思路是什么? 思考1 分离生物大分子的基本思路是什么? 选用一定的物理或化学的方法分离具有 不同物理或化学性质的生物大分子。 不同物理或化学性质的生物大分子。 思考2 蛋白质的分离和提取的原理是什么? 思考2 蛋白质的分离和提取的原理是什么? 根据蛋白质各种特性的差异, 根据蛋白质各种特性的差异,如分子的 形状和大小、所带电荷的性质和多少、 形状和大小、所带电荷的性质和多少、 溶解度和吸附的性质和对其他分子的亲 和力等等,可以用来分离不同蛋白质。 和力等等,可以用来分离不同蛋白质。
选用红细胞作分离蛋白质的实验材料, 选用红细胞作分离蛋白质的实验材料,下列 )多 是其优点的是 ( ABC )多 A.血红蛋白是有色蛋白 B.红细胞无细胞核 C.红细胞蛋白质含量高 红细胞DNA DNA含量高 D.红细胞DNA含量高
1.样品处理 1.样品处理
水分 血浆 固体物质 血 液 血细胞 血浆蛋白 无机盐 磷脂 葡萄糖等
用凝胶色谱法分离蛋白质时, 用凝胶色谱法分离蛋白质时,分子量 大的蛋白质 ( D ) 路程较长, A.路程较长,移动速度较慢 路程较长, B.路程较长,移动速度较快 路程较短, C.路程较短,移动速度较慢 路程较短, D.路程较短,移动速度较快
4、具体过程
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 的进行过程可表示为图中哪一个B
人们用鸡的红细胞提取DNA DNA, 思考 人们用鸡的红细胞提取DNA,用人 的红细胞提取血红蛋白的原因是什么? 的红细胞提取血红蛋白的原因是什么? 鸡的红细胞具有细胞核,含有DNA, 鸡的红细胞具有细胞核,含有DNA,便于 DNA 进行DNA的提取, DNA的提取 进行DNA的提取, 人的红细胞无细胞核,结构简单, 人的红细胞无细胞核,结构简单,血红 蛋白含量丰富便于提取血红蛋白。 蛋白含量丰富便于提取血红蛋白。
3凝胶色谱操作(纯化) 凝胶色谱操作(纯化)
(1)凝胶色谱柱的制作: 凝胶色谱柱的制作:
凝胶色谱柱取长为40 cm,内径为1 cm, 凝胶色谱柱取长为40 cm,内径为1.6 cm, 有关说法中, )多 有关说法中,正确的是 ( ABD ACD )多 A.一般凝胶色谱柱直径的大小不影响分离的 效果 凝胶色谱柱过高超过1 m, B.凝胶色谱柱过高超过1 m,不影响分离的 效果 凝胶色谱柱过矮, C.凝胶色谱柱过矮,则影响混合物的分离度 凝胶色谱柱直径过大会耗用过多洗脱液, D.凝胶色谱柱直径过大会耗用过多洗脱液, 样品的稀释度过大
50cm高 50cm高
(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 调节缓冲液面:打开下端出口, 到与凝胶面平齐,关闭出口。 到与凝胶面平齐,关闭出口。 滴加透析样品:吸管吸1ml样品加到色谱柱的顶端, 1ml样品加到色谱柱的顶端 ②滴加透析样品:吸管吸1ml样品加到色谱柱的顶端,滴加 样品时,吸管管口贴着管壁环绕移动加样, 样品时,吸管管口贴着管壁环绕移动加样,同时注意不要破坏 凝胶面。 凝胶面。 样品渗入凝胶床:加样后打开下端出口, ③样品渗入凝胶床:加样后打开下端出口,使样品渗入凝 胶床内,等样品完全进入凝胶层后,关闭下端出口。 胶床内,等样品完全进入凝胶层后,关闭下端出口。 洗脱:小心加入pH=7.0 20mmol/l的磷酸缓冲液到适当 ④洗脱:小心加入pH=7.0 的20mmol/l的磷酸缓冲液到适当 高度,连接缓冲液洗脱瓶,打开下端出口进行洗脱。 高度,连接缓冲液洗脱瓶,打开下端出口进行洗脱。 收集:待红色的蛋白质接近色谱柱底端时, ⑤收集:待红色的蛋白质接近色谱柱底端时,用试管收集 流出液, 5ml收集一试管 连续收集。 在分离过程中, 收集一试管, 流出液,每5ml收集一试管,连续收集。(在分离过程中,如 果红色区带均匀一致的移动,说明色谱柱制作成功) 果红色区带均匀一致的移动,说明色谱柱制作成功) 注意:正确的加样操作: 不要触及并破坏凝胶面。 ⑥注意:正确的加样操作:1、不要触及并破坏凝胶面。2、 贴壁加样。 使吸管管口沿管壁环绕移动。 贴壁加样。3、使吸管管口沿管壁环绕移动。

缓冲溶液: 缓冲溶液:
1、作用: 作用: 能够抵制( 能够抵制( 外界的酸或碱 ) 对溶液的( PH值 的影响,维持PH 对溶液的( PH值 )的影响,维持PH 基本不变。 基本不变。
2、缓冲溶液的配制
3.为什么在本实验中实用缓冲溶液 3.为什么在本实验中实用缓冲溶液 为什么在本实验中实用
在血红蛋白整个实验室中用的缓冲液 磷酸缓冲液, 是磷酸缓冲液,目的是利用缓冲液模拟细 胞内的PH环境, PH环境 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) 和功能,便于观察(红色)和材料的科学 研究(活性) 研究(活性)
①去除分子质量较小的杂质 透析袋能使小分子自由进出, ②透析袋能使小分子自由进出,而大 分子则保留在袋内
(4)然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯 最后经SDS SDS- 化,最后经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳进行 纯度鉴定。 纯度鉴定。 ①样品纯化的目的是 通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去 ______________________________。 ______________________________。 血红蛋白有什么特点?__________。 ②血红蛋白有什么特点?__________。 这一特点对进行蛋白质的分离有什么意义? 这一特点对进行蛋白质的分离有什么意义?
红细胞破碎物沉(暗红色沉淀物) 红细胞破碎物沉(暗红色沉淀物)
2.透析 粗分离) 2.透析(粗分离) 透析(
a过程: 过程: 目的: b目的:除去样品中分子量较小的杂质 c原理: 原理:
透析袋能使小分子自由进出,而大分 透析袋能使小分子自由进出, 子保留在袋内。 子保留在袋内。
(1)血红蛋白提取和分离的程度可分为四 ______、______、______和______。 步:______、______、______和______。 (2)实验前取新鲜的血液,要切记在采血 实验前取新鲜的血液, 容器中预先加入柠檬酸钠,取血回来, 容器中预先加入柠檬酸钠,取血回来,马上 进行离心,收集血红蛋白溶液。 进行离心,收集血红蛋白溶液。 加入柠檬酸钠的目的是__________ __________。 ①加入柠檬酸钠的目的是__________。 以上所述的过程即是样品处理, ②以上所述的过程即是样品处理,它包括 ______、______、收集血红蛋白溶液。 ______、______、收集血红蛋白溶液。
白细胞 血小板 血红 红细胞 蛋白 最多) (最多) ( 90%) %
1、样品处理
(1)、红细胞的洗涤: )、红细胞的洗涤: 红细胞的洗涤 (2)、血红蛋白的释放: )、血红蛋白的释放: 血红蛋白的释放 )、分离血红蛋白溶液 分离血红蛋白溶液: (3)、分离血红蛋白溶液:
分离血红蛋白溶液
无色透明的甲苯层) 有机溶剂 (无色透明的甲苯层) 白色脂溶性物质沉淀层 脂溶性物质沉淀层) 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) 红色透明液体)
在蛋白质的提取和分离中,关于对样品处理过程中, 在蛋白质的提取和分离中,关于对样品处理过程中, 分析无误的是 D D 洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖、 A洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖、无机盐 洗涤时离心速度过小,时间过短,白细胞等会沉淀, B洗涤时离心速度过小,时间过短,白细胞等会沉淀, 达不到分离的效果 洗涤过程选用0.1% 0.1%的生理盐水 C洗涤过程选用0.1%的生理盐水 D透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质
(2)凝胶色谱柱的装填
④洗涤平衡:装填完毕后, 洗涤平衡:装填完毕后, 立即用缓冲液洗脱瓶, 立即用缓冲液洗脱瓶,在 50cm高的操作压下 高的操作压下, 50cm高的操作压下,用300ml 20mmol/l的 的20mmol/l的磷酸缓冲液 pH为7.0)充分洗涤平衡12 (pH为7.0)充分洗涤平衡12 小时。注意: 小时。注意:1、液面不要低 于凝胶表面, 于凝胶表面,否则可能有气 泡混入, 泡混入,影响液体在柱内的 流动与最终生物大分子物质 的分离效果。 的分离效果。2、不能发生洗 脱液流干, 脱液流干,露出凝胶颗粒的 现象。 现象。
一、基础知识: 基础知识: ㈠ 凝胶色谱法(分配色谱法): 凝胶色谱法(分配色谱法): 凝胶: 1、凝胶:
一些微小多孔的球体( 一些微小多孔的球体(内含许多贯穿的通 由多糖类构成如葡聚糖、琼脂糖) 道,由多糖类构成如葡聚糖、琼脂糖)
2、概念:根据相对分子质量的大小分离 概念:根据相对分子质量的大小分离 相对分子质量的大小 蛋白质的方法
(3)收集的血红蛋白溶液在透析袋中 可以经过透析,这就是样品的粗分离。 可以经过透析,这就是样品的粗分离。 透析的目的是__________________ __________________。 ①透析的目的是__________________。 透析的原理是__________________ __________________。 ②透析的原理是__________________。
下面关于对血红蛋白提取和分离的样品的处 BCD 理措施中, )多 理措施中,正确的是 ( )多 A.采集血样后要高速短时问离心获得血细胞 洗涤三次后如上清液仍有黄色, B.洗涤三次后如上清液仍有黄色,可增加洗 涤次数,否则血浆蛋白无法除净。 涤次数,否则血浆蛋白无法除净。 在蒸馏水和甲苯的作用下,细胞破裂, C.在蒸馏水和甲苯的作用下,细胞破裂,释 放出血红蛋白 释放血红蛋白后再经过离心, D.释放血红蛋白后再经过离心,就可以使血 红蛋白和其他杂质分离开来
使用SDS-聚丙烯酰胺电泳过程中, 使用SDS-聚丙烯酰胺电泳过程中,不同蛋 SDS 白质的电泳迁移率完全取决于 A 电荷的多少 B 分子的大小 C 肽链的多少 D 分子形状的差异
二 实验操作 蛋白质的提取和分离一般分为四步: 蛋白质的提取和分离一般分为四步: 样品处理—粗分离 纯化 样品处理 粗分离—纯化 纯度鉴定 粗分离 纯化—纯度鉴定
(2)凝胶色谱柱的装填
①凝胶的选择:A、材料:B、代表意义:“G” 凝胶的选择: 材料: 代表意义: 75表示 表示 。75表示 凝胶的前处理:配置凝胶悬浮液: ②凝胶的前处理:配置凝胶悬浮液:计算并称 取一定量的凝胶浸泡于蒸馏水或洗脱液中充分溶胀后, 取一定量的凝胶浸泡于蒸馏水或洗脱液中充分溶胀后, 配成凝胶悬浮液。 配成凝胶悬浮液。 凝胶色谱柱的装填方法: 固定: ③凝胶色谱柱的装填方法:A、固定:将色谱柱 装置固定在支架上。B、装填:将凝胶悬浮液一次性 装置固定在支架上。 装填: 的装填入色谱柱内,装填时轻轻敲动色谱柱, 的装填入色谱柱内,装填时轻轻敲动色谱柱,使凝胶 填装均匀。注意: 凝胶装填时尽量紧密, 填装均匀。注意:1、凝胶装填时尽量紧密,以降低 凝胶颗粒之间的空隙。 凝胶颗粒之间的空隙。 2、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, 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。 降低分离效果。
血红蛋白呈现红色,在凝胶色谱分离时, 血红蛋白呈现红色,在凝胶色谱分离时,可以通过观 察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液; 察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液;这使血红蛋 白的分离过程非常直观,大大简化了实验操作。 白的分离过程非常直观,大大简化了实验操作。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
下列操作正确的是( 下列操作正确的是( D ) A. 分离红细胞时采用低速长时间离心 B. 红细胞释放出血红蛋白只需要加入蒸馏 水就可 C. 分离血红蛋白溶液是低速短时间离心 透析时要用20mmol/l的磷酸缓冲液, 20mmol/l的磷酸缓冲液 D. 透析时要用20mmol/l的磷酸缓冲液,透 析12h
㈢电泳: 电泳:
1、概念:指带电粒子在电场作用下发 概念: 生迁移的过程。 生迁移的过程。
2、原理: 原理:
3.分类: 3.分类: 分类 琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。 琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。 测定( 测定( 蛋白质相对分子质量 ) 通常用 SDS—聚丙稀酰胺凝胶电泳 SDS 聚丙稀酰胺凝胶电泳
3、原理:当不同的蛋白质通过凝胶时,相 原理:当不同的蛋白质通过凝胶时, 对(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( ),移动速 凝胶内部的通道,路程( 较长 ),移动速 ),而 相对分子质量较大 的蛋白 度( 较慢),而( ) 质无法进入凝胶内部的通道, 质无法进入凝胶内部的通道,只能在 移动,路程( ),移动速 (凝胶外部)移动,路程( 较短),移动速 较快),相对分子质量不同的蛋白质因 ),相对分子质量不同的蛋白质因 度( 此得以分离。 此得以分离。
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