生物化学基本实验技术
生物化学研究技术实验内容
1、质粒提取及琼脂糖电泳鉴定一、试剂碱法质粒抽提的三种溶液溶液I:50 mM葡萄糖/ 25 mM Tris-Cl / 10 mM EDTA,pH 8.0Tris-Cl溶液为了控制好溶液的pH。
50 mM葡萄糖是使悬浮后的大肠杆菌不会快速沉积到管子的底部。
EDTA是Ca2+和Mg2+等二价金属离子的螯合剂,作用是抑制DNase活性和抑制微生物生长。
溶液II:0.2 N NaOH / 1% SDS新鲜的0.4 N的NaOH(保证NaOH没有吸收空气中的CO2而减弱碱性)和2%的SDS等体积混合。
破细胞的主要是碱而不是SDS,所以称碱法抽提。
NaOH引起细胞膜从双层膜结构向微囊结构的相变化,因而可使大肠杆菌细胞瞬间溶解。
只用SDS也能抽提得到少量质粒,由于SDS的碱性较弱。
加SDS的作用是为了第三步。
这一步要控制时间不能过长,因为碱性条件下基因组DNA片断会慢慢断裂;同时必须温柔混合,不然会引起基因组DNA断裂而带来麻烦。
很多人误以为NaOH的作用是为了让基因组DNA变性以便沉淀。
溶液III:3 M 醋酸钾/ 2 M 醋酸二、实验步骤1、取1.5ml培养物加入Eppendorf管中,12000r/min,30sec。
2、倒去吸去培养液,使细胞沉淀尽可能干燥。
3、将细菌沉淀悬浮于100μl预冷的溶液I中,剧烈振荡。
4、加200μL溶液II(新鲜配制),盖紧Eppendorf管,快速颠倒5次,混匀内容物,将Eppendorf管放在冰上5min。
5、加入150μL溶液III(冰上预冷),盖紧管口,颠倒数次使混匀,冰上放置5min。
6、12000r/min,离心5min,将上清夜转至另一Eppendorf管中。
7、向上清夜加入800μL无水乙醇,混匀后,室温放置5-10min。
12000r/min离心5min。
倒去上清夜,把Eppendorf管倒扣在吸水纸上,吸干液体。
8、用1ml 70%乙醇洗涤质粒DNA沉淀,振荡并离心,倒去上清夜,真空抽干或空气中干燥。
基础生物化学实验
生物化学实验实验基本原理1 有效数字计算结合电子天平的应用等加减法:进行数字加减时,最后结果所保留的小数点后的位数应与参与运算的各数中小数点后位数最少者相同,其尾数“四舍五入”;如:0.124+1.2345+12.34=13.6979,应取13.70;乘除法:进行数字乘除时,最后结果的有效数字应与参与运算的各数中有效数字位数最少者为准,而与小数点的位数无关,其尾数“四舍五入”;如:1.23×0.12=0.1476,应取0.15;2 误差分析误差为实验分析的测定值与真实值之间的差值;误差越小,测定值越准确,即准确度越高;误差可用绝对误差和相对误差表示;绝对误差= 测定值- 真实值相对误差= 绝对误差÷真实值×100%一般用相对误差表示结果的准确度,但因真实值是并不知道的,因此实际工作中无法求出分析的准确度,只得用精确度来评价分析的结果;3 偏差分析结合“可溶性蛋白或赖氨酸实验”要求掌握精确度表示在相同条件下,进行多次实验的测定值相近的程度;一般用偏差来衡量分析结果的精确度;偏差也有绝对偏差和相对偏差两种表示方法;绝对偏差= 单次测定值- 算术平均值不计正负号相对偏差= 绝对偏差÷算术平均值×100%例如:分析某一材料糖含量,共重复测定5次,其结果分别为:16.1%,15.8%,16.3%,16.2%,15.6%,用来表示精确度的偏差可计算如下:分析结果算术平均值个别测定的绝对偏差不计正负16.1% 0.1%15.8% 0.2%16.3% 16.0% 0.3%16.2% 0.2%15.6% 0.4%平均绝对偏差=0.1%+0.2%+0.3%+0.2%+0.4%÷5 = 0.2%平均相对偏差= 0.2÷16.0×100% = 1.25%在实验中,有时只做两次平行测定,这时就应用下式表达结果的精确度:两次分析结果的差值÷平均值×100%4 实验结果的表述:实验结果可用列表法“影响酶作用的因素”常用和作图法综合实验用表示;第1章分光光度技术分光光度技术是光学光谱分析技术的一种,它是利用物质的特征吸收光谱来对不同物质进行定性和定量分析的一项技术;我们将重点介绍紫外光-可见光分光光度法;一、紫外光-可见光分光光度法的基本原理1、讨论的波长范围:200~400nm的紫外光区和400~760nm的可见光区;人肉眼可见的光线称可见光,波长范围在400~760nm;200~400m为紫外光区,760~400000nm为红外光区;2、发射光谱与吸收光谱:发射光谱:不同光源发射光谱不同;对电灯来说,钨灯发射可见光源,氢灯发射紫外光源;吸收光谱:被溶液吸收后的光谱;在分光镜上呈现暗带的光谱;当一束单色光通过溶液时,一部分被溶液吸收,一部分光可反射、折射、吸收、透过,溶液的厚度愈大,光过越少;3、吸收光谱中的透光度T与吸光度A:吸收光谱类仪器的检测读数盘上都有两种数字,T或A或 E 消光度1透光度T :表示透过的光占入射光的比例%表示当一束光通过一杯样品溶液时,射光 = 反射光 + 折射光 + 吸收光 + 透过光当用空白组成该样品溶液的溶剂校正后,入射光 = 吸收光 + 透过光透光度T=样品透过光强度/空白透过光强度此时空白透过光强度是样品真正入射光强度;2吸光度A:是物质所吸收的光的一种度量,数值上等于透光度的倒数的对数透光度的负对数,即A = -lgT3朗伯-比尔定律:A = K C L, 吸光度与溶液浓度C和液层厚度L成正比;K 为常数,同种物质K 相同,不同物质K 不同如固定L比色皿厚度,A 只与C 成正比;朗伯-比尔定律使用条件:待测液是均匀稳定的稀溶液;入射光是严格的单色光;4、分光光度法比色法,P23:1定义:利用分光光度计产生的单色光照射待测溶液,通过检测吸光度,对溶液中存在的具有光吸收能力的物质进行定性或定量分析的方法;2测定方式:用已知标准浓度和未知浓度的待测液进行比色分析,根据两者间的吸光度做比较求得待测液的浓度;还需设置“空白”,以消除光的反射和折射;3光源:通过钨灯或氢灯产生可见光或紫外光;二、分光光度法的测量方法1、标准曲线法:配制一系列不同浓度C的标准溶液,以纯溶剂为空白,测定标准溶液的A值,以A值为纵坐标,C为横坐标绘制标准曲线;2、回归方程法:得到的标准曲线数据可通过一元线性回归求出标准曲线方程;见P27附;具体应用,先确定x和y,再按公式计算;3、仪器直读浓度法:7200等分光光度计可直接读出浓度;只需配出一个C标,校正仪器至已知浓度,将待测液推入光路,旋钮拨至C档,即可直接读出浓度;4、列解联立方程法:对于多组分和二组分混合液可选择多个或两个波长一般为各组分的最大吸收波长分别测出吸光度A,再按方程组计算;P124,实验29属于此类三、分光光度法的应用见P26参考原则:•有紫外吸收的可选用紫外分光光度计测定,如蛋白质、核酸、生物碱、硝酸盐等•无色的物质可通过显色用可见分光光度计测定,如蛋白质、氨基酸、核酸、酶、糖类等•有色的物质可直接用可见分光光度计测定,如色素;四、紫外-可见分光光度法测定物质浓度的一般操作P271、配制标准溶液,制标准曲线2、样品准备和提取:称样→浸提加热或研磨→稀释至一定浓度→显色紫外不必3、测定:选择适当波长→选择适当比色皿→倒入待测液→调节仪器→读数→记录4、计算:根据公式,带入各数据计算结果;思考题(1)分光光度法的基本原理如何应用在哪些方面(2)结合实验,总结分光光度法测定物质含量的一般操作过程和注意事项;(3)简述分光光度计的组成及使用方法;(4)名词:透光率,吸光度,吸收光谱,标准曲线第2章离心技术1、概念:1离心:是利用离心机产生离心力来分离具有不同沉降系数的物质的方法;2离心技术centrifugal method是利用离心机旋转运动产生的离心力,将悬浮液中的悬浮微粒快速沉降,而达到分离、浓缩或提纯等目的的一门技术;应用:在生物科学,尤其是在生物化学和分子生物学方面的应用已经十分广泛;2、基本原理:物质颗粒在离心过程中受到的作用力主要有离心力、介质阻力和介质浮力等;1 离心力F:定义:物质颗粒在离心场中受到一个远离旋转轴的力即为离心力;表示:常用地球引力的倍数表示,“数字×g”g为重力常数;例如25000×g,则表示相当于地球引力的25000倍高速离心;实际应用中,特别是低速离心,常用每分钟转数v 表示r·min-1或rpm;2)浮力密度:物质的质量减去在一定介质中所受的浮力即为浮力密度;只有物体的密度大于介质密度的情况下,该物体才会发生沉降;3)沉降阻力:物体在介质中沉降时,所受到的介质阻力;沉降阻力取决于介质的粘度;4)沉降速度:即单位时间内物质颗粒移动的距离;它与物体的密度成正比,与介质的摩擦系数粘度成反比;3、离心机的分类P10可从转速、用途、离心形式、转子形式、使用温度等方面对离心机进行分类; 根据离心机转速不同,可分为三类:低速普通、高速和超速离心机;(1)普通离心机:转速在8000 rpm或6000×g以下,一般性制备用一般实验中用;(2)高速离心机:转速可达25000 rpm或89000×g,需要带有冷却离心腔的制冷设备,以控制转子高速旋转产生的磨擦热;(3)超速离心机:转速在30000 rpm以上,可产生高达500,000×g的离心力;可使亚细胞器、病毒分级分离,也可用于测定蛋白质、核酸的相对分子量等;由于转速极高,因此它除带有制冷设备外,还具备真空系统;4、常用离心技术1 差速离心法:基于待测物质颗粒的大小、密度不相同,其沉降速度不一样而得到分离;2速率区带离心沉降速度超速离心:样品中粒子大分子因大小和沉降速度不同,在梯度介质中呈分离的区带状沉降,管中形成区带;同样的粒子处于同一区带图1-1-4首先在离心管中灌装好预制的一种密度梯度介质液,在其上面小心铺上一层样品溶液图1-1-4 ,离心期间,样品中各组分会按照各自的沉降速率沉降,被分离成一系列的样品组分区带,故称率区带离心;3等密度梯度离心沉降平衡超速离心:样品中粒子大分子因浮力密度不同,粒子移至它本身相同密度的地方形成区带管中形成区带图1-1-5;如果离心管中介质中的密度范围包括待分离样品中所有组分的密度,离心过程中,各组分将逐渐移至与它本身密度相同的地方形成区带;速率区带法和等密度梯度法的区别:开始介质有无梯度前者有,后者无但在离心中自动生成;●介质不同前者可用蔗糖、甘油等,后者常用碱金属的盐溶液;5、离心技术的应用1)物质的分离:将固体与液体分离,或将互不相溶的液体分开;2)测定沉降系数和分子量:超速离心6、离心操作的一般过程1仪器选择:根据需要选择2离心准备:样品装入离心管,做好标记并进行平衡;再按对称方向放到离心机中;3离心:关闭离心腔盖,调整旋钮或按钮至设定时间及转速低速离心机逐渐增速开始离心;4检测、分离已离心样品:取出离心管,用长吸管、移液器、注射针头等工具吸取所需的液体分离层,或直接倾去液体层,留下所需的固体层;思考题(1)何为离心技术它有什么用处(2)简述离心机的分类;(3)结合实验,说明普通离心操作应注意哪些问题;(4)名词:离心力,沉降系数,沉降速度,差速离心,等密度梯度离心第3章层析技术定义:层析技术层析法是根据物质的理化性质而建立的分离、分析物质的方法;P15⏹发现历史:层析法也称色谱法,是1906年俄国植物学家将植物叶片提取的色素通过装填有CaCO3的柱子,各种色素以不同速率流动后形成不同的色带而被分开,由此得名为“色谱法”;⏹层析法不断发展,相继出现气相层析、高压液相层析、薄层层析、亲和层析、凝胶层析等;层析法是生物化学中常用的分离分析技术之一;一、 层析法的基本原理层析法是利用混合物中各组分物理、化学性质的差异如吸附力、分子形状及大小、分子亲和力、分配系数等,使各组分在两相固定相和流动相中发生相互作用吸附、溶解、结合等使各组分以不同速度移动而达到分离的目的;1、 分配系数K :通常被用来描述一种化合物在互不相溶的两个相中的分配状况;溶质在移动相中的浓度溶质在固定相中的浓度=K2、 分离原理P15见图1-2-13、 层析法分类1按层析过程的机理依据的理化性质分类2按两相的物态固、液、气分类3按操作形式支持物、装置等分类见P17,表1-2-1 层析法分类表4、几种层析方法简介1 分配层析1原理:利用混合物在两种不相混溶的液相固定相和流动相中的分配系数不同,分配系数小的溶质在流动相中的分配的数量多,移动快;分配系数大的溶质在固定相分配的数量多,移动慢;2应用:纸层析,以滤纸上吸附的水为固定相,以有机溶剂为流动相,常用于分离鉴定氨基酸、核苷酸、色素等小分子有机物;物质在纸上的移动速率可以用R f 值表示:距离溶剂前沿至起点中心的心距离物质斑点中心至起点中=f R 在相同条件下,Rf 值是固定的,可用于鉴定被分离的物质;2吸附层析1原理:利用固定相的固体吸附剂表面对不同组分吸附力的大小及流动相对它的溶解作用解吸作用的差异进行分离;2应用:薄板层析是常用的吸附层析方法之一;它用水作粘合剂将硅胶G均匀铺在玻璃板上形成一薄层作为固定相,由展开剂作为流动相,可用于分离氨基酸、单糖、寡糖、脂类等;3离子交换层析1原理:固定相的离子交换剂对各种离子有不同的亲和力,它们结合的牢固程度不同,选用不同pH的洗脱液做流动相便可将混合物中的各种离子逐个洗脱下来;2应用:离子交换柱层析常填充不溶性高分子化合物树脂,纤维素等,以分离各种可解离的物质,如蛋白质、氨基酸、核酸、生物碱等;4凝胶层析分子筛层析或分子排阻层析1原理:根据混合物中各分子的大小和形状不同而进行分离;固定相为多孔网络结构的凝胶颗粒;当各种分子流过层析柱时,比凝胶孔径大的分子不能进入胶孔,在凝胶颗粒间的空隙向下移动,最先被洗脱出来;比网孔小的分子能自由出入胶孔内外,在柱内经过的路程较长,移动慢,最后被洗脱出来;2应用:大分子分离提纯,测蛋白质分子量;5、层析技术的一般操作过程:以柱层析薄层层析为例,对层析的操作过程简介如下:1层析柱板的制作:⏹装柱:将层析介质如树脂、葡聚糖颗粒等均匀、致密地填充于层析柱中,并用洗脱液或样品缓冲液平衡一定时间见下图⏹制板:层析介质如硅胶G用溶剂调匀后平铺于玻板上,待晾干后进行活化; 2加样或点样:⏹加样:用于柱层析,待分离样品溶解后加于层析柱顶上;点样:用于薄层层析或纸层析,用毛细管等细小管状物将待分离样品点于薄层的一端;3洗脱或展层:⏹用流动相流过固定相的过程在柱层析中称为洗脱,在薄层层析中称为展层4检测与鉴定:根据样品性质特征用不同方法思考题(1)简述层析法的基本原理及分类(2)凝胶层析的原理如何(3)简述层析技术的一般操作过程,层析技术可应用在哪些方面(4)名词:展层,洗脱,制板,分配系数第4章电泳技术⏹定义:电泳技术是根据带电颗粒在电场中向着与其所带电荷相反电极移动的原理建立的分离分析物质的方法;P30⏹历史:1808年就发现电泳现象,但作为一种生物化学研究方法,在1937年后才得到了较大发展;⏹目前,电泳技术已成为生物化学、免疫学、分子生物学以及与其密切相关的医学、农、林、牧、渔、制药分析中必不可少的手段;一、电泳的基本原理1、带电质点:不同物质由于本身解离或其表面吸附有其它带电质点,在电场中便会向一定电极移动;aa、Pr和核酸都可两性解离,带有电荷;2、迁移率m:表示不同带电颗粒在电场中的泳动速度,其单位为cm2·V-1·s-1:m = 颗粒泳动速度cm·s-1 / 电场强度cm·V-13、影响迁移率的主要因素:1内因:带电颗粒的性质和颗粒的大小、形状;一般说颗粒带净电荷越多,直径越小,越接近球形,在电场中迁移率越快,反之越慢;2外因:电场强度、溶液pH值、溶液的离子强度、电渗现象、温度的影响;二、电泳的分类1、按分离原理分类:P32⏹分为区带电泳、移界电泳、等速电泳和聚焦电泳等4种;区带电泳最常用,电泳过程中,不同的离子成分在均一的缓冲液体系中分离成独立的区带;2、按有无固体支持物分类:⏹分为自由电泳和支持物电泳两大类;支持物电泳的支持物有多种,应用最多;根据支持物的特点又可分为:1无阻滞支持物,如滤纸、醋酸纤维膜、纤维素粉、淀粉、聚酰胺粉末,凝胶颗粒等; 2有阻滞支持物,通常为高密度的凝胶,如淀粉凝胶、聚丙烯酰胺凝胶、琼脂糖凝胶等;用于放置支持物的电泳槽的形式也是多种多样的,有垂直的、水平的、柱状的花篮式、毛细管的、湿小室及幕状的等;聚丙烯酰胺凝胶电泳PAGE是以聚丙烯酰胺凝胶作支持物的区带电泳;PAGE分离物质的三种效应:1电荷效应:按所带电荷分离物质;2分子筛效应:凝胶聚合成三维网状结构,通过控制网孔大小分离不同大小的分子; 3浓缩效应:当使用不连续凝胶系统时,分离物质快速通过浓缩胶大网孔、而聚集于分离胶小网孔上呈一薄层,使分离物质处于同一起跑线;⏹因为以上三种效应,使分离物质的分辨率提高;2、聚丙烯酰胺凝胶的聚合:⏹聚丙烯酸胺凝胶是由单体、丙烯酰胺简称Acr和交联剂、双体的N,N-甲叉双丙烯酰胺简称Bis在加速剂四甲基乙二胺和催化剂过硫酸铵的作用下聚合交联成三维网状结构的凝胶;见图l-4-2三、聚丙烯酰胺凝胶电泳•凝胶孔径大小,主要受凝胶浓度的影响;凝胶浓度越大,孔径越小;凝胶浓度过大,胶硬而脆,易折断;3、PAGE的应用1分离蛋白质和同工酶:P38⏹形成不同的蛋白带和酶带参见实验10及下图2测定蛋白质分子量:⏹采用SDS-PAGE;在样品中加十二烷基硫酸钠SDS降低天然蛋白质分子间的电荷差别,蛋白质结构变得松散,形状趋于一致,使各种SDS-蛋白复合物在电泳时产生迁移率差异只与分子量有关;3测蛋白质等电点:⏹采用等电聚焦电泳法IEF-PAGE;在凝胶柱中加入两性电解质载体,造成一定的pH梯度,使具有不同pI值的蛋白质聚焦在相应的pH中,这时所带净电荷为零,不再泳动,而浓缩成狭窄的区带参见P36及P55;4、凝胶电泳的一般操作方法:1 根据所分离物质的特性及要求选择相应的凝胶、电泳仪及电泳槽园盘、垂直板、多用途2 配制相应凝胶溶液烧杯中,参见P653灌胶:花篮式电泳装置,在玻管中倒入凝胶溶液,直接加水覆盖胶液4 胶凝固后倾出水,将玻管固定于电泳槽,倒入电极缓冲液并检查是否漏液5 点样:将样品加至凝胶上的上样孔中6 电泳:接上电泳仪开始电泳7 剥胶、显色8 分析:条带比较或照相或光密度扫描思考题⏹什么叫电泳简述电泳的基本原理;⏹什么叫迁移率电场强度、pH、温度对迁移率有何影响⏹凝胶电泳技术可应用在哪些方面⏹名词:等电聚焦,区带电泳,分子筛效应,浓缩效应;实验1 影响酶作用的因素1、酶具有什么特性1高效性:酶的催化效率一般比无机催化剂高1000万至10万亿倍,因此在生物体内的各种酶只需要极少的量就能催化大量底物发生反应;2专一性:指酶对催化的底物及反应类型具有选择性,所以酶的种类很多;3易变性:酶是蛋白质,要求温和的反应条件;在一定范围内,温度、PH值等变化都会使酶的催化能力发生变化;4可调性:植物通过调节酶的活性进行不同的反应和适应不同的环境;2、什么是酶的活性酶催化效率的高低;3、酶的活性需要什么条件需要适应环境的条件——其中适宜的温度和PH值就是其中之一;根据酶的特性及需要的条件,下面分别给出不同的温度环境、不同的PH环境和催化底物,来探讨酶的活性需要的条件;原理:淀粉酶活性高低不同,淀粉水解的程度就不同,生成的产物也不同;其水解产物遇碘也会呈现不同的颜色;故可根据加碘呈现的不同颜色来判断淀粉的水解程度,从而了解温度、pH对酶促反应速度的影响;淀粉在酶的作用下,逐步降解成的分子量大小不一的中间产物糊精,最后再水解成葡萄糖和麦芽糖;不同的糊精遇碘显不同的颜色;淀粉+淀粉酶水解淀粉糊精水解紫糊精水解红糊精水解消色糊精水解葡萄糖+麦芽糖遇I2 遇I2 遇I2 遇I2 遇I2 遇I2蓝色蓝紫色紫色红褐色无色无色(1)温度对酶活性的影响:由于酶是蛋白质,所以受温度影响,在高温下,酶变性而失去活性;低温下,酶的活性被抑制;适宜温度,酶的活性最强;这种变性用什么来验证呢用不同温度冰水、40℃水浴和沸水浴作用淀粉酶,使淀粉部分、完全和不分解后与碘I2出现的不同颜色来观察;其中,冰水属低温,酶的活性被抑制,淀粉只能少部分分解,所以遇I2变为紫红色;40℃水浴,酶的活性最强,淀粉完全分解,遇I2变为无色或碘色;沸水浴,酶变性而失去活性,遇I2变为兰色(2)p H 对酶活性的影响:酶的活性受环境pH的影响极为显著,通常只在一定的pH范围内,酶才表现出活性;植物酶的最适pH在4.5-6.5之间,而对今天萌发的小麦种子来说,主要起催化作用的酶为淀粉酶,最适pH是5;今天淀粉酶在不同PH3、5、7下,使淀粉部分和完全分解后与碘I2出现的不同颜色来观察;其中,PH为3属强酸性环境,大部分酶已变性失活,淀粉只有一小部分水解,遇I2变为蓝紫色; PH为5属酶的最适PH,酶的活性最强,淀粉完全分解,遇I2变为无色或碘色;PH为7属中性环境,酶的活性被部分抑制,淀粉只有少部分不分解,遇I2变为红紫色色(3)酶的催化特异性专一性:酶对作用的基质具有严格的选择性,即酶具有专一性;如淀粉酶只能催化淀粉水解,而不能催化蔗糖水解,所以今天我们用淀粉和蔗糖做底物来验证;即:淀粉+淀粉酶完全水解葡萄糖+麦芽糖Cu2+生成Cu2O砖红色沉淀;蔗糖+淀粉酶不水解没有Cu2O砖红色沉淀生成Ⅰ温度对酶活性的影响甲组:颜色变化为:紫红色、无色或碘色、蓝色乙组:颜色变化为:无色或碘色、无色或碘色、蓝色Ⅱ pH 对酶活性的影响颜色变化为:紫红色、无色或碘色、蓝紫色Ⅲ酶的催化特异性鉴定:颜色变化:蓝色、蓝色、蓝绿色,说明淀粉酶液中含有还原性杂质测定:淀粉 +淀粉酶完全水解葡萄糖 +麦芽糖Cu2+生成Cu2O砖红色沉淀;蔗糖 +淀粉酶不水解没有CuO砖红色沉淀生成2思考题(1) 实验中为什么要检验淀粉酶溶液,淀粉溶液或糖溶液(2) 温度对酶活性有影响,说明酶具有什么性质 实验中如何观察为说明酶具有易变性;由于酶是蛋白质,所以易受温度影响,在高温下,酶变性而失去活性;低温下,酶的活性被抑制;适宜温度,酶的活性最强;实验中通过在冰水、40℃水浴和沸水浴中淀粉底物的消失情况进行观察,即冰水中,酶的活性被抑制,淀粉部分分解,遇碘I 2显紫红色;沸水浴中,酶变性而失活,淀粉不分解,遇I 2变兰色;40℃水浴,酶的活性最大,淀粉完全分解,遇碘不显色;(3) P H 对淀粉酶活性有影响,其最适PH 是多少 实验中如何判断淀粉酶的最适PH 值是5;实验中通过PH 为3、5、7检验淀粉酶的最适pH 为5,即pH 值为3时,酶的活性丧失,淀粉不分解,遇碘I 2显蓝色;pH 值为5时,酶的活性最大,淀粉完全分解,遇碘不显色;PH 值为7时,酶的活性被部分抑制,部分淀粉已分解,遇碘显紫红色;实验2 谷物蛋白含量的快速测定——双缩脲法P46 在研究植物营养、代谢作用及生长发育等生命活动中,往往需要测定样品中蛋白质的含量;那么怎样测定呢 用碱性铜溶液;因为肽键在这种溶液中会产生紫色化合物,其颜色的深浅与肽键的数量成正比,也就是跟蛋白质含量成正比;颜色的深浅我们用一种仪器来测定,即用分光光度法测定,以此得出蛋白质的含量;碱性铜溶液又称为双缩脲试剂、肽键试剂,所以我们的实验方法就叫双缩脲法;原理:在浓碱液中,蛋白质中的肽键与双缩脲相似的肽键,能与Cu 2+结合,生成紫色和紫红色化合物,颜色的深浅与蛋白质含量成正比,故可用分光光度法测定其含量;思考题‖O。
生物化学实验基础技能
生物化学实验基础技能生物化学实验是一个广泛应用于生物学和医学领域的技术。
它是通过对生物分子和化学反应的研究来了解生命的基本过程。
为了正确地进行生物化学实验,需要具备一些基本技能。
本文将介绍一些生物化学实验的基础技能。
1. 实验室安全生物化学实验室中存在许多潜在的危险,因此实验室安全至关重要。
在进行任何实验之前,必须熟悉实验室安全规定。
首先,必须穿戴实验室安全装备,包括实验室鞋、实验室外套,戴上手套和护目镜等。
其次,在实验前需要清洗实验设备并确保干净。
最后,必须知道急救方法以及如何处理意外事故。
2. 实验计量实验计量是生物化学实验的重要部分。
需要使用准确的量杯和称量器来测量和称量化学试剂和样品。
在使用任何仪器或设备之前,请确保熟悉其操作方法,并遵循使用说明书。
在进行实验时,还应注意样品和试剂的保存和标记。
标记应包括试剂名称、浓度、保存日期和其他相关信息。
这有助于确保实验结果的准确性。
3. 质量控制质量控制是确保实验结果的准确性和可重复性的关键因素。
其中的一个关键方面是对结果进行验证。
对于质量控制,需要进行正负对照实验。
此外,还需要确保实验从起始点到终点的每个步骤都被准确地记录下来。
4. 实验技巧生物化学实验需要许多实验技巧。
其中一个重要技能是试剂的混合和加热。
在混合试剂时,需要缓慢地将试剂添加到反应体系中,并确保充分混合。
当需要加热反应体系时,应在试管中加入恰当的混合液和反应形式,并将试管放在加热架上。
另一个常见的实验技巧是使用吸管。
吸管用于转移液体,但在使用时,必须小心,以避免在试剂瓶中留下杂质。
5. 数据分析数据分析是确保实验结果准确性的关键步骤。
当实验结果被记录下来时,他们必须被精确计算,而没有失误。
此外,在实验结束后,需要仔细地分析结果,并解释每个结果。
6. 结论和讨论在数据分析之后,必须撰写结论和讨论。
结论应该简要总结实验结果,确保正确报告所得到的结果。
讨论应该深入讨论实验结果和结论,并提出实验的局限性和改进方法。
00 生物化学实验--常用生物化学实验技术及原理-比色分析技术
比色分析技术分光光度法是利用单色器(主要是棱镜)获得单色光来测定物质对光吸收能力的方法。
物质对不同波长的光波具有选择吸收的特性,分光光度法就是基于物质的这种特性而建立起来的分析方法,它是光谱分析技术中最基本和最常用的方法,因其具有灵敏、准确、快速、简便、选择性好等特点而被广泛应用。
一、比色分析的基本原理比色分析技术是利用物质对光的吸收作用来对物质进行定性或定量分析的技术。
分光光度法是光谱分析技术中最常用的一种,应用最多的是紫外 - 可见光分光光度法。
(一)吸光度与透光度当一束光线通过均匀、透明的溶液时可出现三种情况:一部分光被散射,一部分光被吸收,另有一部分光透过溶液。
设入射光强度为I 0 ,透射光强度为I ,I 和I 0 的比值称为透光度( transmittance ,T ),即T =,其数值小于 1 。
T 与 100 的乘积称为百分透光度,以 %T 表示。
透光度的负对数称为吸光度 (absorbance , A) 。
其表达式为:A =-LgT =-Lg =Lg(二) Lambert-Beer 定律Lambert-Beer 定律指出当一束单色的辐射能通过介质或溶液后,有一部分被吸收,其辐射能的吸收与溶液中吸收物质的浓度和溶液厚度的乘积成正比。
Lambert-Beer 定律适用于可见光、紫外光、红外光和均匀非散射的液体。
Lambert-Beer 定律是描述溶液吸光度同溶液浓度和溶液液层厚度之间关系的基本定律,该定律是分光分析的理论基础。
其表达式为:A =KLC式中,A ——吸光度;K ——吸光系数;L ——溶液厚度,称为光径;C ——溶液浓度。
根据 Lambert-Beer 定律,当液层厚度单位为 cm ,浓度单位为 mol/L 时,吸光系数K 称为摩尔吸光系数(ε)。
ε的意义是:当液层厚度为 l cm ,物质浓度为 l mol/L 时,在特定波长下的吸光度值。
ε是物质的特征性常数。
在一定条件(入射光波长、温度等)下,特定物质的ε不变,这是分光光度法对物质进行定性的基础。
生物化学实验内容(一)2024
生物化学实验内容(一)引言概述:生物化学实验是在生物化学领域中进行的实验研究,主要涉及生物分子的结构和功能、生物代谢、生物反应等方面的内容。
本文将介绍生物化学实验的一些基本内容。
正文:一、生物分子结构1. 研究生物大分子(如蛋白质、核酸、多糖)的结构与功能。
2. 分析生物分子的化学组成、序列和空间结构。
3. 制备和纯化生物分子样品,如蛋白质表达与纯化。
4. 应用分子生物学技术(如基因工程)对生物分子进行改造。
5. 测定生物分子在生物系统中的定位和互作关系。
二、生物代谢1. 研究生物的能量转换过程,如糖酵解、脂肪酸代谢等。
2. 测定生物体内代谢产物的生成量及速率。
3. 研究酶的活性、底物特异性及反应机制。
4. 探索代谢途径的调控机制,如信号转导通路等。
5. 应用同位素示踪技术研究代谢途径和产物的动力学变化。
三、生物反应1. 研究生物反应的动力学和热力学特性。
2. 研究酶促反应的速率与底物浓度、酶浓度等之间的关系。
3. 利用酶反应测定生物样品中特定分子的含量。
4. 研究药物与生物分子的相互作用。
5. 测定酶的抑制剂和激活剂对酶反应速率的影响。
四、生物分析技术1. 应用色谱技术对生物化学分子进行分离与分析。
2. 应用质谱技术鉴定和定量生物分子。
3. 应用光谱技术探究生物分子的结构和功能。
4. 应用电泳技术测定生物分子的大小、电荷和形态。
5. 应用生物传感器技术检测生物分子的存在和浓度。
五、生物化学实验安全与伦理1. 遵守实验室安全操作规范,保证实验人员的安全。
2. 尊重生物材料的来源和使用权益,遵守伦理规范。
3. 危险试剂的储存、处理和废物处理。
4. 生物实验的风险评估与危害控制。
5. 遵守相关法律法规,保护实验对象和环境安全与健康。
总结:生物化学实验内容涵盖了生物分子结构、生物代谢、生物反应、生物分析技术以及实验安全与伦理等方面的研究。
这些实验内容不仅促进了对生物化学领域的深入理解,还为疾病治疗、药物研发等方面的应用提供了重要的基础。
生物化学的实验技术有哪些
生物化学的实验技术有哪些生物化学是一门研究生物体化学组成和生命过程中化学变化的学科,实验技术在生物化学的研究中起着至关重要的作用。
以下为您介绍一些常见的生物化学实验技术。
一、分光光度法分光光度法是一种基于物质对光的吸收特性来定量分析物质浓度的方法。
在生物化学中,常用于测定蛋白质、核酸、酶等生物大分子的浓度。
例如,通过测量蛋白质在 280nm 处的吸光度,可以估算蛋白质的浓度。
分光光度法操作简便、快速,且灵敏度较高。
二、电泳技术电泳是指带电粒子在电场中向与其所带电荷相反的电极移动的现象。
在生物化学中,常用的电泳技术有琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。
琼脂糖凝胶电泳常用于分离和分析 DNA 片段,根据 DNA 片段的大小不同,在凝胶中移动的速度不同,从而实现分离。
聚丙烯酰胺凝胶电泳则常用于分离蛋白质,能够分辨分子量差异较小的蛋白质。
三、层析技术层析技术是利用混合物中各组分在固定相和流动相之间的分配系数不同,从而实现分离的方法。
常见的层析技术有凝胶过滤层析、离子交换层析、亲和层析等。
凝胶过滤层析根据分子大小进行分离,大分子先流出,小分子后流出。
离子交换层析基于分子所带电荷的不同来分离物质。
亲和层析则利用生物分子之间的特异性亲和力进行分离,具有很高的选择性。
四、离心技术离心是利用离心机旋转产生的离心力,使不同密度、大小的颗粒分离的技术。
在生物化学实验中,常用于分离细胞器、细胞组分、蛋白质复合物等。
差速离心通过逐渐提高离心速度,分步沉淀不同大小的颗粒。
密度梯度离心则是在离心管中形成密度梯度,使不同密度的颗粒在相应的密度区带中沉降,从而实现分离。
五、PCR 技术(聚合酶链式反应)PCR 技术是一种用于扩增特定 DNA 片段的分子生物学技术。
通过高温变性、低温退火和适温延伸的循环过程,使 DNA 片段呈指数级扩增。
PCR 技术在基因诊断、基因克隆、基因突变检测等方面有着广泛的应用。
六、酶联免疫吸附测定(ELISA)ELISA 是一种利用抗原抗体特异性结合进行检测的技术。
生物化学与分子生物学实验技术
生物化学与分子生物学实验技术生物化学与分子生物学实验技术是现代生物科学研究中不可或缺的重要工具。
它们通过一系列的实验技术和方法,帮助研究者深入了解生物大分子的结构、功能以及生物分子之间的相互作用。
本文将重点介绍生物化学与分子生物学实验技术的一些常用方法和应用。
一、蛋白质纯化技术蛋白质是生物体内最重要的大分子之一,其功能多种多样,参与了生物体内的各种生命活动。
而蛋白质的研究离不开纯化技术。
目前常用的蛋白质纯化方法包括离子交换层析、凝胶过滤层析、亲和层析和透析等。
这些方法可以根据蛋白质的特性和目的进行选择,从而获得高纯度的蛋白质样品,为后续的分析和研究提供了可靠的基础。
二、核酸提取与分离技术核酸是生物体内信息传递和遗传的基础分子,对于研究生物体的基因组结构和功能起着重要作用。
核酸提取与分离技术是研究核酸的关键步骤。
常用的核酸提取方法包括酚-氯仿法、硅胶柱法和磁珠法等。
通过这些方法,可以从不同来源的生物样品中提取出高纯度的DNA或RNA,为进一步的PCR扩增、酶切、测序等实验提供可靠的样本。
三、蛋白质电泳技术蛋白质电泳是一种常用的蛋白质分析方法,可以根据蛋白质的分子量和电荷进行分离和鉴定。
常见的蛋白质电泳方法包括SDS-PAGE和二维电泳。
其中,SDS-PAGE通过蛋白质与SDS(十二烷基硫酸钠)的结合,使蛋白质带负电荷,从而根据蛋白质的分子量进行分离;而二维电泳则结合了蛋白质的分子量和等电点,可以更精确地分离复杂的蛋白质混合物。
四、PCR技术PCR技术(聚合酶链式反应)是一种在体外扩增DNA片段的技术,其原理基于DNA的双链结构和DNA聚合酶的酶活性。
通过PCR技术,可以迅速扩增出目标DNA片段,并进行后续的测序、克隆、基因组分析等实验。
PCR技术具有高度灵敏性和特异性,已成为现代分子生物学研究中的重要手段。
五、基因测序技术基因测序是研究基因组结构和功能的重要方法。
随着测序技术的不断发展,高通量测序技术(Next Generation Sequencing,NGS)已成为目前最常用的基因测序方法之一。
常见的生物化学实验方法
常见的生物化学实验方法生物化学实验是研究生物分子结构、功能和相互作用的重要手段,广泛应用于生物医学研究、药物开发和环境保护等领域。
本文将介绍一些常见的生物化学实验方法。
一、色谱技术色谱技术是一种分离和分析物质的方法,根据分子的化学性质和大小差异,将混合物分离成各个组分。
常见的色谱技术包括气相色谱(GC)、液相色谱(LC)和薄层色谱(TLC)等。
在生物化学实验中,色谱技术常用于对生物样品中的分子进行纯化和分析。
例如,气相色谱可用于分析氨基酸和脂肪酸等小分子化合物,液相色谱则可以用于分离蛋白质、核酸和多糖等生物大分子。
二、电泳技术电泳技术是利用电场作用下物质的电荷和大小差异,将混合物分离成各个组分的方法。
常见的电泳技术包括聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)、聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和凝胶过滤电泳等。
在生物化学实验中,电泳技术常用于分离和检测蛋白质和核酸等生物大分子。
例如,聚丙烯酰胺凝胶电泳可用于分离和测定蛋白质分子量,SDS-PAGE则可以用于检测蛋白质的纯度。
三、质谱技术质谱技术是利用质量分析仪器对物质的质量和结构进行分析的方法。
常见的质谱技术包括质谱仪、飞行时间质谱(TOF-MS)和液相色谱质谱联用(LC-MS)等。
在生物化学实验中,质谱技术常用于鉴定和定量生物分子。
例如,利用质谱仪可以对蛋白质进行鉴定,通过测定样品中蛋白质的质量和碎片离子的质量谱图,确定蛋白质的氨基酸序列。
四、核酸杂交技术核酸杂交技术是利用互补的DNA或RNA序列进行结合,从而检测目标序列的方法。
常见的核酸杂交技术包括Southern blot、Northernblot和in situ hybridization等。
在生物化学实验中,核酸杂交技术常用于检测和定量特定DNA或RNA序列的存在。
例如,Southern blot可用于检测DNA片段在基因组中的分布和拷贝数,Northern blot则可用于检测特定mRNA的表达水平。
生物化学实验技术
生物化学实验技术生物化学实验技术是一门研究生物分子结构和功能的学科,主要运用化学方法和技术手段来研究生物大分子的组成、结构、功能和转化过程。
本文将介绍几种常用的生物化学实验技术和其应用。
1. 蛋白质电泳蛋白质电泳是一种常用的生物化学实验技术,用于分离和定量分析蛋白质混合物。
常见的蛋白质电泳方法包括聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)和二维凝胶电泳。
SDS-PAGE通过蛋白质与阴离子表面活性剂SDS结合,并在电场中沿凝胶分离,根据蛋白质的分子量进行定量分析。
二维凝胶电泳则结合了分子量和等电点的信息,实现更高分辨率的分离。
2. DNA测序技术DNA测序技术是生物化学实验中的重要手段,用于确定DNA序列。
目前常用的DNA测序技术包括链终止法(Sanger测序)和高通量测序(Next Generation Sequencing)。
链终止法通过使用缺少3'-OH基团的硫酸二酯链终止剂和核酸聚酶合成短链DNA,并借助电泳分离完成测序。
高通量测序则通过将DNA分子串联成DNA文库,并应用测序仪进行高通量测序,从而大大提高测序效率和准确性。
3. 酶联免疫吸附实验(ELISA)ELISA是一种常见的生物化学免疫学实验技术,用于检测目标蛋白质的存在和浓度。
ELISA基于酶与底物的反应产生可检测信号的原理,可以通过颜色变化或发光信号来定量分析蛋白质。
ELISA技术广泛应用于生物医学研究、临床诊断和药物筛选等领域。
4. 质谱分析技术质谱分析技术是一种能够确定化合物分子量和结构的重要手段。
生物化学实验中常用的质谱分析技术包括质谱仪、气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)、液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)等。
质谱分析技术在药物研发、代谢组学和蛋白质组学等领域有着广泛的应用。
5. 核磁共振技术核磁共振(NMR)技术是一种用于研究物质结构和动力学的强大工具。
生物化学实验中常用的核磁共振技术包括核磁共振波谱(NMR spectroscopy)和核磁共振成像(NMR imaging)。
生物化学与分子生物学实验技术
生物化学与分子生物学实验技术生物化学与分子生物学实验技术是现代生命科学中不可或缺的一部分。
随着科技的不断发展和生物学研究的深入,生物化学与分子生物学实验技术也不断更新和发展。
在这篇文章中,我们将分步骤介绍一些常见的生物化学与分子生物学实验技术,并探讨它们在研究中的意义。
一、DNA/RNA提取技术DNA/RNA提取技术是生物化学和分子生物学领域中最基础的实验之一。
主要用于分离和纯化DNA或RNA分子,从而进行下一步的生物学或分子生物学研究。
常用的提取方法有酚/氯仿浸提法、离心柱法等。
其中,酚/氯仿浸提法是最传统的技术,通过一系列的浸提、离心、洗涤和溶解步骤,最终得到DNA或RNA样品。
离心柱法则是一种更快捷、更方便的方法,通过离心柱的吸附剂将DNA或RNA样品捕捉下来,避免了复杂的萃取过程。
二、PCR技术PCR技术是当前分子生物学中最重要的实验技术之一。
PCR全称为“聚合酶链式反应”,是一种用于体外扩增DNA序列的方法。
PCR技术不仅可以扩增任意DNA序列,而且还可以扩增极少量的模板DNA,是分子生物学诸多实验中不可或缺的步骤之一。
PCR技术的原理是:在加入模板DNA、引物、聚合酶和缓冲液的情况下,通过温度的周期性变化,使反应液的DNA序列不断的复制出来,形成大量的DNA片段。
这些片段可以用于多种研究,如序列分析、基因突变分析等。
三、蛋白质电泳分离技术蛋白质电泳分离技术是分析蛋白质的工具之一。
该技术是利用蛋白胶的特性,将蛋白质分子进行分离。
它主要分为两种:SDS-PAGE和Native PAGE。
其中,SDS-PAGE是将蛋白质分子加入SDS缓冲液(浓度达到2%),使蛋白质负电荷,从而使蛋白质按照分子量大小进行迁移。
Native PAGE则是使用非变性缓冲液,不改变蛋白质的构象状态。
与SDS-PAGE不同的是,Native PAGE是按照蛋白质的电荷和形状特性进行分离的。
四、蛋白质免疫印迹技术蛋白质免疫印迹技术是一种用于检测蛋白质表达、定量和亚细胞定位的方法。
现代生物化学实验技术
现代生物化学实验技术随着科技的进步和生物化学领域的发展,现代生物化学实验技术得到了极大的发展和应用。
这些实验技术不仅可以帮助我们深入了解生物化学的基础知识,还可以应用于医学、农业和环境保护等领域。
一、蛋白质纯化技术蛋白质是生物体中最重要的分子之一,它在生物过程中起着重要的作用。
蛋白质纯化技术可以从复杂的生物样品中分离纯化出目标蛋白质,以便进行深入的研究。
常见的蛋白质纯化技术包括离子交换层析、凝胶过滤层析、亲和层析等。
这些技术不仅可以用于实验室规模的研究,也可以应用于工业生产中。
二、聚合酶链反应技术聚合酶链反应(PCR)技术是一种用于扩增DNA片段的重要技术。
它可以通过复制DNA序列来产生大量的目标DNA片段,从而实现对DNA的分析和研究。
PCR技术在基因工程、犯罪侦查、疾病诊断等领域都有广泛的应用。
三、蛋白质组学技术蛋白质组学是研究生物体内所有蛋白质的组成、结构和功能的学科。
蛋白质组学技术包括二维凝胶电泳、质谱分析等。
通过这些技术,可以对蛋白质样品进行分离、鉴定和定量,从而揭示蛋白质在生物过程中的功能和调控机制。
四、基因测序技术基因测序技术是指对DNA序列进行测定和分析的技术。
随着测序技术的不断发展,我们可以更加准确和快速地获取DNA序列信息。
常见的基因测序技术包括链终止法、Sanger测序、高通量测序等。
这些技术的发展不仅推动了基因组学的进步,也为研究人员提供了更多的基因信息。
五、蛋白质结晶技术蛋白质结晶是蛋白质结构研究的重要步骤,通过结晶可以获取蛋白质的高分辨率结构信息。
蛋白质结晶技术包括溶液结晶、薄膜结晶、冷冻结晶等。
这些技术的发展不仅为药物设计和疾病治疗提供了重要的依据,也为生物化学研究提供了重要的实验手段。
六、代谢组学技术代谢组学是研究生物体内代谢产物的组成和变化的学科。
代谢组学技术包括质谱分析、核磁共振技术等。
通过对代谢产物的分析,可以了解生物体内代谢产物的种类和浓度变化,从而揭示生物体内代谢过程的变化和调控机制。
00 生物化学实验--常用生物化学实验技术及原理-离心技术
离心技术一、离心技术的基本原理离心技术是实验室常采用的技术,主要是利用离心力将悬浮液中的悬浮微粒快速沉降,借以分离比重不同的各种物质成分的方法。
被分离液体中的可沉淀微粒,在重力和浮力相互作用下所受到的下沉力有如下的关系式:F =重力-浮力=VPg -Vδg =Vg (p -δ)式中,F ——下沉力;V ——微粒体积;P ——微粒密度;δ——介质密度;g ——重力加速度。
当P >δ时,微粒下沉;P 与δ差值越大,微粒下沉速度越快。
因此,加大离心机转速可加快离心微粒的沉降速度。
二、制备性离心技术的基本原理制备离心技术是以分离、纯化、制备某一生物分子、亚细胞粒子、细胞器和细胞为目的的离心技术。
根据原理不同,制备性离心技术可分为差速离心技术和密度梯度离心技术两大类。
差速离心技术是指根据悬浮液中颗粒的不均一性,不同颗粒有着不同的沉降速度,通常颗粒大的沉降速度快。
为了将各不均一的颗粒组分分开,可以选用不同的离心速度,即可由低速到高速分阶段进行离心,或采用高速与低速交替反复离心,这样可使沉降速度不同的颗粒在不同的离心速度和不同的离心时间下分批沉降析出,同时得到所需要的成分。
密度梯度离心技术是指事先在离心管中放入不同密度的离心介质,离心管从上至下,介质密度由低到高,形成一个具有密度梯度的离心介质。
介质的最大密度需小于样品中最小颗粒的密度,这样就保证了样品中所有颗粒沉降速度大于零。
加样品于密度梯度离心介质上,在离心过程中,颗粒或向下沉降、或向上浮起,沿梯度移动,直至与它密度相等的位置形成区带。
处于等密度处的颗粒,由于溶于密度梯度介质中而没有重量,不再沉浮。
不同颗粒的有效分离取决于颗粒的浮力密度差,密度差越大分离效果越好。
区带的形状、位置均不受离心时间的影响。
三、离心机的分类(一)根据转速分类1 .常速离心机指转速少于 5 000r/min 的离心机,主要用于一般液体中可沉淀颗粒的分离,或者制备一般的组织匀浆。
2 .高速离心机指转速在 5 000 ~ 25 000r/min 之间的离心机,主要用于细胞器的分离和生物大分子的制备。
生物化学实验技术
生物化学实验技术生物化学实验技术是现代生物学研究中不可或缺的重要手段之一。
通过利用各种生物化学实验技术,科研人员可以深入探索生物体内的分子机制,揭示生命活动的规律。
本文将介绍几种常见的生物化学实验技术,包括蛋白质表达与纯化、核酸提取与分析、酶活性检测等内容,帮助读者更好地理解和运用这些技术。
一、蛋白质表达与纯化在生物化学研究中,蛋白质是研究的重点之一。
蛋白质表达与纯化技术是研究蛋白质结构和功能的基础。
常用的表达系统包括原核表达系统和真核表达系统。
原核表达系统如大肠杆菌表达系统,适用于表达小分子量的蛋白质;而真核表达系统如哺乳动物细胞表达系统,则适用于表达复杂的蛋白质。
在蛋白质表达后,需要进行蛋白质纯化,常用的纯化方法包括亲和层析、离心超滤、离子交换层析等。
二、核酸提取与分析核酸是细胞内的遗传物质,也是生物体内的重要分子之一。
核酸提取与分析技术是研究生物学和遗传学的重要手段。
核酸提取方法有多种,如酚氯仿法、硅胶柱法、磁珠法等。
核酸分析方法包括凝胶电泳、PCR、酶切等。
通过核酸提取与分析技术,科研人员可以研究DNA序列、RNA表达等重要生物学问题。
三、酶活性检测酶是一类在生物体内发挥催化作用的蛋白质,具有重要的生物学功能。
酶活性检测是评价酶的功能和活性的重要方法。
常见的酶活性检测方法包括光谱法、比色法、荧光法等。
通过这些方法,可以准确地测定酶的活性,研究酶的底物特异性、酶促反应动力学等问题。
总结生物化学实验技术在现代生物学研究中起着至关重要的作用。
通过蛋白质表达与纯化、核酸提取与分析、酶活性检测等技术,科研人员可以深入研究生物体内的分子机制,揭示生命活动的规律。
希望本文介绍的几种常见的生物化学实验技术对读者有所帮助,激发读者对生物化学实验技术的兴趣,进一步探索生物学的奥秘。
生物化学的研究方法和实验技术
生物化学的研究方法和实验技术生物化学是研究生物系统中生化过程及其调控的一门学科。
在生物化学领域,研究方法和实验技术的选择对于科学研究的准确性和可靠性至关重要。
本文将介绍几种常见的生物化学研究方法和实验技术。
一、色谱法色谱法是生物化学研究中常用的一种分离和分析技术,其原理是利用样品的化学性质差异通过色谱柱将其分离。
1. 气相色谱法:适用于挥发性或可热分解的物质的分离和分析,常用于分析气体或液体样品中的有机化合物。
2. 液相色谱法:适用于研究不挥发或热不稳定的物质,常用于分析生物体内的有机物、无机物及大分子化合物等。
二、电泳法电泳法是一种将带电物质根据其电荷、分子量或带电状态的不同进行分离的方法。
1. 纸上电泳法:适用于分离和分析小分子有机化合物、氨基酸和核苷酸等。
2. 凝胶电泳法:包括聚丙烯酰胺凝胶电泳、琼脂糖凝胶电泳等,适用于分离和分析大分子化合物,如蛋白质、核酸等。
三、质谱法质谱法是一种通过测量样品中的化合物的离子质量谱来研究其分子结构和组成的方法。
1. 质谱仪:通过样品分子的电离和分析质谱仪中的离子质量谱图,可以确定样品的分子量和结构。
2. 毛细管电泳-质谱联用技术:结合毛细管电泳和质谱仪的优点,可以同时进行分离和分析,适用于复杂样品的分析。
四、核磁共振法核磁共振法通过测量核自旋在磁场中的共振吸收,研究物质的结构和性质。
1. 核磁共振波谱仪:通过测量样品中核自旋的共振吸收峰,可以确定样品的结构和成分。
2. 核磁共振成像技术:将核磁共振波谱仪的原理应用于医学影像学,可以生成人体内部组织和器官的图像。
五、同位素标记法同位素标记法是利用同位素的特性来追踪和研究生物化学过程的一种方法。
1. 放射性同位素标记法:通过将放射性同位素标记到分子中,可以追踪其在生物体内的代谢和转运过程。
2. 稳定同位素标记法:利用稳定同位素在自然界中含量相对稳定的特点,研究生物体内元素的代谢过程。
以上介绍的是生物化学研究中常用的几种方法和技术,每种方法和技术都有自己的特点和适用范围。
第二章临床生物化学实验室基本技术与管理
第二章临床生物化学实验室根本技术与管理实验室的根本技术与管理是临床生物化学检验工作的重要根底。
本章所涉及的实验室根本技术与管理主要是应用于临床生物化学检测的分析技术与质量管理,目的在于加强根底,提高生物化学检验的质量。
对于实验室的其他根本知识,根本技术以及实验室的管理方法,可参阅其他相关教材。
第一节常用临床生物化学分析技术临床生物化学分析技术很多,常用的主要有光谱分析技术、电泳技术、离心技术、层析技术、电化学分析技术等。
一、光谱分析技术利用各种化学物质所具有的发射、吸收或散射光谱谱系的特征,来确定其性质、结构或含量的技术,称为光谱分析技术。
根据光谱谱系的特征不同,可把光谱分析技术分为发射光谱分析、吸收光谱分析和散射光谱分析三大类。
在临床生物化学检验中,光谱分析是一类十分重要的技术,应用极为广泛。
分光光度法(spectrophotometry)I. 光谱分析法(photometry)1. 定义:根据物质吸收、发射或散射辐射能而建立起来的一类分析方法。
2. 光的根本性质:高速传播的电磁辐射;具有波动性( =c/v)和微粒性(E=h v);短波能量大,长波能量小3. 物质对光吸收的根本原理:能量转移----当光辐射通过某种物质时,组成该物质的分子与光子发生“碰撞〞,光子的能量就转移至分子、原子上,使它们由基态(低能态)跃迁到激发态(高能态),这种跃迁称为激发。
选择吸收----组成物质的分子仅吸收与其内能变化(基态与激发态能量差)相对应的波长或频率的光,所得到的光谱称为吸收光谱。
能量释放----处于较高能态的分子(激发态分子)不稳定,当其返回基态时,以热或发射光谱的形式将能量释放出来。
所发射出的相应光谱,称分子发射光谱。
4. 分类(1) 吸收光谱分析法:根据溶液能吸收由光源发出的某些 波长的光后所形成的特征光谱来鉴定该物质的性质和含量的方法。
(2) 发射光谱分析法:根据物质受到热能或电能等的激发后所发射出的特征光谱来进行定性及定量分析的一种方法。
生物化学实验室技术
生物化学实验室技术生物化学实验室是进行生物化学研究和相关实验的重要场所。
本文将介绍生物化学实验室的一些常用技术和方法,包括常用设备、实验操作以及实验室管理等方面。
一、常用设备1. 分光光度计:用于测定物质的吸光度,常用于酶活性、蛋白质含量的测量等实验中。
2. 离心机:用于分离液体中的固体颗粒或液体成分,常用于离心沉淀、血液分离等实验中。
3. 冷冻离心机:用于对样品进行低温离心或冷冻保存,常用于蛋白质结晶、细胞培养等实验中。
4. 超速离心机:用于高速离心,常用于DNA提取、细胞碎化等实验中。
5. 水浴锅:用于恒温加热,常用于酶反应、DNA扩增等实验中。
6. 水质检测仪:用于测定水样中的各项理化指标,常用于培养基配置、实时监测等实验中。
7. 厌氧箱:用于提供无氧环境,常用于微生物培养、酶还原实验等。
二、实验操作1. 样品制备:根据实验需求,进行样品的收集、预处理、提取等操作,确保实验所使用的样品质量可靠。
2. 试剂配置:根据实验需求,准确称取试剂,配置所需的缓冲液、培养基等,注意保持实验室的洁净和消毒操作。
3. 光度测定:使用分光光度计测定物质的吸光度,根据所得数据进行曲线绘制和计算分析。
4. 蛋白质分离:使用凝胶电泳技术对蛋白质进行分离,根据所得结果进行蛋白质的定量和分析。
5. DNA/RNA提取:使用离心和酶解等技术,从细胞或组织中提取DNA/RNA,常用于遗传学研究等实验。
6. 酶反应:通过加入底物和酶来观察酶的催化作用,常用于酶动力学研究和酶抑制剂筛选等实验。
7. 细胞培养:使用细胞培养技术,培养和繁殖不同类型的细胞,常用于生物药物研发和细胞生物学研究。
三、实验室管理1. 实验室安全:严格遵守实验室安全规定,佩戴个人防护用品,避免接触危险试剂和高温设备。
2. 设备维护:定期检查和维护实验设备,保证设备的正常运行和准确性。
3. 资源管理:正确使用和管理实验室资源,包括试剂、耗材、设备等,避免浪费和过期。
常用的生物化学实验方法
常用的生物化学实验方法
一、蛋白质实验:
1、放射免疫分析:是一种应用放射性标记物,用易位法来研究物质在生物体中的含量或位置的分析技术。
2、免疫结合的沉淀反应:通过将靶蛋白质与抗原特异性抗体结合并沉淀,在溶解液中分离和定量靶蛋白质的重要方法。
3、Blood-Brain Barriers Permeability:使用半乳糖或单糖的报告系统检测血脑屏障的渗透性,可以预测视网膜色素上皮毛细血管的渗透性调节作用。
4、 Western blotting:通过将细胞中表达的蛋白质组分整合到一起,电泳后标记抗原,并通过免疫检测来检测其表达情况和定量的技术。
5、 Northern blotting:使用报告物和抗体来检测RNA分子在细胞中分布,并用于检测RNA的表达水平及分析调控机制的重要技术。
二、细胞实验:
1、细胞培养:将活细胞从器官细胞中分离,学习细胞的结构、功能及调控原理的一种重要实验方法。
2、细胞归性实验:通过把特定细胞分离并重新植入到胚胎中,分析器官结构中各细胞归性状态,研究细胞及组织的发育调控机制的实验。
3、生物因子实验:一种研究因子介导的细胞凋亡和细胞分化、细胞迁移的行为的生物实验技术。
4、细胞膜荧光素酶报告系统:结合细胞膜转运蛋白的荧光素酶报告系统,可以在实验条件下测定细胞的膜质电位和其余两类离子通道。
5、FACS 实验:通过测定细胞表面抗原,进行一个抗原一个细胞的分类,从而对细胞作出正确评估和定位,分析细胞状态变化及其相关表型的技术。
生物化学实验技术(2)常用分离技术
二.硫酸铵的使用
硫酸铵中常含有少量的重金属离子, 硫酸铵中常含有少量的重金属离子,对蛋白质巯基 有敏感作用,使用前必须用H 处理: 有敏感作用,使用前必须用H2S处理:将硫酸铵配成浓 溶液,通入H 饱和,放置过夜, 溶液,通入H2S饱和,放置过夜,用滤纸除去重金属离 浓缩结晶,100℃烘干后使用 烘干后使用。 子,浓缩结晶,100℃烘干后使用。 另外,高浓度的硫酸铵溶液一般呈酸性(PH=5.0左 另外,高浓度的硫酸铵溶液一般呈酸性(PH=5.0左 ),使用前也需要用氨水或硫酸调节至所需PH。 使用前也需要用氨水或硫酸调节至所需PH 右),使用前也需要用氨水或硫酸调节至所需PH。
第三节 其他沉淀法一.Fra bibliotek电点沉淀法 二.生成盐复合物沉淀法 三. 选择性变性沉淀 四.非离子多聚物沉淀法
一.等电点沉淀法
两性电解质分子上的净电荷为零时溶解度最低, 两性电解质分子上的净电荷为零时溶解度最低,不同的 两性电解质具有不同的等电点,以此为基础可进行分离。 两性电解质具有不同的等电点,以此为基础可进行分离。 利用等电点除杂蛋白时必须了解制备物对酸碱的稳定性, 利用等电点除杂蛋白时必须了解制备物对酸碱的稳定性, 不然盲目使用十分危险。 不少蛋白质与金属离子结合后, 不然盲目使用十分危险。 不少蛋白质与金属离子结合后,等 电点会发生偏移,故溶液中含有金属离子时,必须注意调整PH 电点会发生偏移,故溶液中含有金属离子时,必须注意调整PH 值。 等电点法常与盐析法、 等电点法常与盐析法、有机溶剂沉淀法或其他沉淀方法联 合使用,以提高其沉淀能力。 合使用,以提高其沉淀能力。
使用硫酸铵时: 使用硫酸铵时:
1)必须注意饱和度表中规定的温度,一般有0℃或室温两种, )必须注意饱和度表中规定的温度,一般有 ℃或室温两种, 加入固体盐后体积的变化已考虑在表中; 加入固体盐后体积的变化已考虑在表中; 2)分段盐析中,应考虑每次分段后蛋白质浓度的变化。一种 )分段盐析中,应考虑每次分段后蛋白质浓度的变化。 蛋白质如经二次透析,一般来说,第一次盐析分离范围( 蛋白质如经二次透析,一般来说,第一次盐析分离范围(饱 和度范围)比较宽,第二次分离范围较窄。 和度范围)比较宽,第二次分离范围较窄。 3)盐析后一般放置半小时至一小时,待沉淀完全后才过滤或 )盐析后一般放置半小时至一小时, 离心。过滤多用于高浓度硫酸铵溶液,因为此种情况下, 离心。过滤多用于高浓度硫酸铵溶液,因为此种情况下,硫 酸铵密度较大, 酸铵密度较大,若用离心法需要较高离心速度和长时间的离 心操作,耗时耗能。离心多用于低浓度硫酸铵溶液。 心操作,耗时耗能。离心多用于低浓度硫酸铵溶液。
生物化学实验技术
生物化学实验技术生物化学实验技术是研究生物体内化学成分、代谢和分子机制的重要手段。
它包括了一系列实验技术和方法,用于分离、提取、纯化和分析生物体内的化学组分,以及研究生物化学反应和代谢途径。
本文将介绍几种常用的生物化学实验技术。
一、柱层析法柱层析法是一种广泛应用于生物化学实验的分离和纯化方法。
它通过将混合物溶液在柱子中通过填充有吸附剂的柱子,利用不同成分在吸附剂上的亲和力不同而实现分离。
柱层析法可以根据需要选择不同类型的柱子和吸附剂,如离子交换柱、凝胶过滤柱和逆相柱等。
二、电泳法电泳法是依据生物分子在电场作用下的迁移速率不同而进行分离的方法。
常见的电泳方法包括凝胶电泳和毛细管电泳。
凝胶电泳通过在凝胶中进行分离,根据分子的大小和电荷差异进行分离;毛细管电泳则通过在毛细管中进行分离,具有分离速度快、灵敏度高等优点。
电泳法广泛应用于核酸和蛋白质的分离和定量分析。
三、酶联免疫吸附试验(ELISA)酶联免疫吸附试验是一种常用的生物化学检测技术,广泛应用于蛋白质和抗原的定性和定量分析。
它基于特异性抗体与抗原的结合,利用酶标记的抗体或抗原检测目标物质的存在。
ELISA可以用于检测病原体、生物标志物等,具有高灵敏度和高特异性的特点。
四、质谱法质谱法是一种基于物质分子的质量和荷质比的测定方法,广泛应用于生物分子的结构鉴定和定量分析。
质谱法通过将样品中的分子离子化,并通过质谱仪测定离子质量/荷质比,从而获得分析样品的结构信息。
质谱法常用于蛋白质和代谢产物的鉴定和研究。
五、核磁共振(NMR)核磁共振是一种主要用于研究化合物结构和分子间相互作用的无创性分析手段。
核磁共振通过样品中核的磁共振现象,结合外加磁场和射频脉冲的作用,获得相关的谱图。
核磁共振广泛应用于有机化合物和生物分子的结构鉴定、分析和代谢研究。
综上所述,生物化学实验技术是研究生物体内化学成分和代谢过程的重要方法。
柱层析法、电泳法、酶联免疫吸附试验、质谱法和核磁共振等技术在实验中被广泛应用。
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Ⅰ生物化学基本实验技术一、分光光度法(一)原理光线的本质是电磁波的一种,有不同的波长。
肉眼可见的彩色光称为可见光,波长范围在400—760nm。
短于400nm的光线称为紫外线(200—400nm为紫外光区),短于200nm 的叫远紫外线,再短的就是X射线和γ射线了。
长于760nm的光线称为红外线(760—500000nm为红外区),再长的就是无线电波了。
可见光区的电磁波,因波长不同而呈现不同的颜色,这些不同颜色的电磁波称为单色光,单色光并非单一波长的光,而是一定波长范围内的光,太阳及钨丝灯发出的白光,是各种单色光的混合光,利用棱镜可将白光分成按波长顺序排列的各种单色光,即红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等,这就是光谱。
当光线通过透明溶液介质时,其辐射的波长有一部分被吸收,一部分透过,因此光线射出溶液之后,部分光波减少。
例如,可见光通过有色溶液后,或红外线通过多种气体后,部分光波被吸收。
不同的物质由于其分子结构不同,对不同波长光线的吸收能力也不同,因此每种物质都具有其特异的吸收光谱,在一定条件下,其吸收程度与该物质浓度成正比,故可利用各种物质的不同的吸收光谱特征及其强度对不同物质进行定性和定量的分析。
在可见光范围内,利用溶液的颜色深浅来测定溶液中物质含量的方法,称为比色法。
采用适当的光源、棱镜和适当的光源接受器,可使溶质浓度的测定范围不仅仅局限于可见光,尚可扩大到紫外光区和红外光区。
这就是分光光度法。
分光光度法是生物化学中最有价值的测定方法之一。
通过测定紫外、可见或红外的特征吸收光谱可以鉴定未知化合物;通过测量在某一波长的光吸收可以测定溶液中未知化合物的浓度。
分光光度法所依据的原理是Lambert和Beer定律。
1.Lambert定律一束单色光通过透明溶液时,一部分波长的光波被吸收,被吸收光波的量与溶液厚度有一定的比例关系。
即:e-al (1)I=I为入射光强度式中II为通过溶液后的光强度l为溶液的厚度e为自然对数的底2.718a为溶液的吸光率(1)式可改写为:/I= al (2)ln I将(2)式换算成常用对数式,即:/I = 0.4343.allg I令 k=0.4343.a则/I = kl (3)lg I此处以k为吸光率。
2.Beer定律以溶液中溶质浓度变化代替溶液厚度的改变,光波的吸收与溶质浓度的改变有类同的关系。
即一束单色光通过溶液时,光波被溶液吸收一部分,吸收多少与溶液中溶质浓度有一定比例关系。
依据Lambert定律中同样的推导,可得出下式:/I = kc (4)lg I式中c为溶液中溶质的浓度。
Lambert定律和Beer定律合并,即(3)和(4)式合并为(5)式:则 A=kcl (6)A=-lgT式中A为吸光度(光密度、消光度),T为透光度。
其中k为常数,又称为消光系数(extinction coefficient),表示物质对光线吸收的本领,其值因物质种类和光线波长而异。
对于相同物质和相同波长的单色光则消光系数不变。
(6)式为Lambert-Beer定律的物理表示式,其含义为:一束单色光通过透明溶液后,光波被吸收一部分,吸收多少与溶液中溶质的浓度和溶液的厚度成正比。
此式为分光光度法的基本计算式。
(二)计算利用分光光度法对物质进行定量测定的方法,主要有以下三种:1.利用标准管计算测定物含量(直接比较法)实际测定过程中,用一已知浓度的测定物按测定管同样处理显色,读取吸光度,再根据(6)式计算,即2.利用标准曲线换算(标准曲线法)先配制一系列已知浓度的测定物溶液,按测定管同样方法处理显色,读取各管光密度。
然后以各管光密度为纵轴,浓度为横轴,在坐标纸上作图得标准曲线。
再以测定管光密度从标准曲线上查得测定物的浓度。
标准曲线的制作与测定管的测定,应在同一仪器上进行,在配制样品时,一般选择其浓度相当于标准曲线中部的浓度较好。
3.吸收系数法利用克分子消光系数ε求取测定物浓度。
当溶液浓度c为1mol/L,溶液厚度l为1cm时的消光系数既为克分子消光系数,以ε表示,此时ε与A相等。
实际应用中测定物常以g/ml作浓度单位。
ε值在λmax时,可在一定实验条件下测得或由手册药典中查出。
在已知ε的的情况下,可将样品在同样条件下测定其A值,再根据下式求得样品的浓度。
C = A/ε(三)分光光度计的结构分光光度计的种类很多,其基本原理及结构基本相似,一般都包括下列几个部件,如下图所示。
1.光源一个良好的光源要求具备发光强度高,光亮,稳定,光谱范围较宽和使用寿命长等特点。
分光光度计上常用的光源有钨灯和氢灯(或氘灯),前者适用于340-900nm范围的光源,后者适宜于200-360nm的紫外光区,为了使发出的光线稳定,光源的供电需要由稳压电源供给。
2.单色器单色器是将混合光波分解为单一波长光的装置,多用棱镜或光栅作为色散元件,它们能在较宽光谱范围内分离出相对纯波长的光线,通过此色散系统可根据需要选择一定波长范围的单色光,单色光的波长范围愈狭,仪器的敏感性愈高,测量的结果愈可靠。
3.狭缝狭缝是由一对隔板在光通路上形成的缝隙,通过调节缝隙的大小调节入射单色光的强度,并使入射光形成平行光线,以适应检测器的需要,分光光度计的缝隙大小是可调节的。
4.吸收池(或称比色杯、比色皿、比色池)一般由玻璃或石英制成。
在可见光范围内测量时,选用光学玻璃吸收池;在紫外线范围内测量时必须用石英池。
注意保护比色杯的质量是取得良好分析结果的重要条件之一,吸收池上的指纹、油污或壁上的一些沉积物,都会显著地影响其透光性,因此务必注意仔细操作和及时清洗并保持清洁。
5.检测系统主要由受光器和测量器两部分组成,常用的受光器有光电池、真空光电管或光电倍增管等。
它们可将接收到的光能转变为电能,并应用高灵敏度放大装置,将弱电流放大,提高敏感度。
通过测量所产生的电能,由电流计显示出电流的大小,在仪表上可直接读得A值、T值。
较高级的现代仪器,还常附有电子计算机及自动记录器,可自动描出吸收曲线。
(四)用于Lambert-Beer定律的名词和符号:(王鲁华)二、层析法层析分离技术是一种物理的分离方法,利用混合物中各组分物理化学性质的差别(如吸附力、分子形状和大小、分子极性、分子亲和力、分配系数等)使各组分以不同程度分布在两个相中,其中一个为固定的,称固定相,另一个相则流过此固定相,称流动相,从而各组分以不同速度移动而达到分离。
无论哪种层析均由固定相和流动相组成,固定相可以是固体也可以是液体,但这个液体必须附载在某个固体物质上,该物质称载体,同样流动相可以是液体也可以是气体。
层析法是近代生物化学最常用的分析法之一,此法可以分离性质极为相似、而用一般化学方法难以分离的各种化合物,如各种氨基酸、核苷酸、糖、蛋白质等。
层析法有多种类型,根据所用两组分不同分为以下几类:吸附层析、分配层析、离子交换层析、凝胶层析和亲和层析等;根据操作方式不同分为:柱层析、薄层层析和纸层析等。
(一)吸附层析1.原理利用固定相的固体吸附剂表面对不同组分吸附力的大小及洗脱液对它的溶解作用(解吸作用)的差异进行分离。
2.吸附剂吸附剂是具有较大表面积的活性多孔固体,与待分离物质的极性官能团作用。
常用的吸附剂有活性炭、硅胶、氧化铝、羟基磷灰石等,硅胶的吸附能力和含水量关系极大,硅胶吸水后,吸附能力下降,常用于分离非极性的和极性不强的有机物,如甘油脂、磷脂、胆固醇等。
3.方式吸附层析根据操作方式的不同,分为柱层析与薄层层析两种。
(1)柱层析法:柱层析法是用一根玻璃管柱,下端铺垫棉花或玻璃棉,管内加吸附剂粉末,用一种溶剂润湿后,即成为吸附柱,如图1中的①。
然后在柱顶部加入要分离的样品溶液,如图1中的②。
假如样品内含两种成分A和B,则二者被吸附在柱上端,形成色圈,如图1中的③。
样品溶液全部溶入吸附柱中之后,接着就加入合适的溶剂洗脱,如图1中的④。
A与B就随着溶剂的向下流动而移动。
最后分离情况如图1中的⑤所示。
在洗脱过程中,管内连续发生溶解、吸附、再溶解、再吸附的现象。
例如,被吸附后的A粒子被溶解(解吸作用)随溶剂下移,但遇到新的吸附剂,又将A粒子吸附,随后,新溶剂又使A粒子溶解下移。
由于溶剂与吸附剂对A与B的溶解力图 1 二元混合物的柱层析示意图与吸附力不完全相同,A与B移动的速率也不同,经一定时间,如此反复地溶解与吸附,而形成两个环带,每一环带是一种纯物质。
如A与B有颜色可看到色层;如样品无色,可用其它方法使之显色,为进一步鉴定,可将吸附柱从管中顶出来,用刀将各色层切开,然后分别洗脱,现在多采用溶剂洗脱法,即连续加入溶剂,连续分段收集洗脱剂,直到各成分顺序全部从柱中洗出为止。
(2)薄层层析法:薄层层析是利用玻璃板、塑料板、铝板、聚酰胺膜等作为固定相的载体,在板上涂上一薄层不溶性物质为固定相,再把样品涂铺在薄层的一端,然后用合适的溶剂展开,而达到分离、鉴定的目的。
其优点是:设备简单,操作容易;层析展开时间短,分离时几乎不受温度的影响;可采用腐蚀性的显色剂,且可以在高温下显色;分离效率高。
薄板的制备:所用玻璃板表面必须光滑、清洁。
根据制薄板的方法不同薄板可以分为软板和硬板两种。
软板即不加粘合剂,将吸附剂干粉直接均匀铺在玻板上;制作简单方便,但易被吹散。
硬板即用粘合剂如水或其他液体,将吸附剂调成糊状再铺板,经干燥后才能使用;制备虽然较繁琐,但易于保存。
具体制备方法如下:①软板:选用一根直径约为1~1.2cm的玻璃管,根据薄层的厚度在玻璃管两端缠几圈胶布,胶布的厚度按需要的薄层厚度而定。
常用的厚度约为0.4~1mm左右。
把干的吸附剂倒到玻璃板上,玻板的一端固定,防止推玻璃管时玻板移动,然后将玻璃管压在玻板上,把吸附剂由一端推向另一端,即成薄板。
要求:光滑、平整、厚度均匀。
②硬板:将适当调好的吸附剂倒在两块3mm 玻板中间所夹的一块2mm 厚度的玻板上,然后用一块边缘光滑的玻片把吸附剂刮向一边,即成厚度一定的薄板。
薄层层析的操作步骤是:点样、展开、显色。
(二)分配层析:1.原理利用混合物在两种或两种以上不相混溶的液相(固定相和流动相)之间的分配系数的不同而达到分离各组分的目的。
固定相液体均匀覆盖于载体表面,流动相流过固定相。
分配系数:当一种溶质分布在两个互不相溶的溶剂中时,它在固定相和流动相两相内的浓度之比是个常数,称为分配系数(K )。
分配系数小的溶质在流动相中的分配的数量多,移动快;分配系数大的溶质在固定相分配的数量多,移动慢。
因此可彼此分开。
载体在分配层析中只起负担固定相的作用,它们是一些吸附力小、反应性弱的惰性物质,如淀粉、纤维素粉、滤纸等。
固定相除水外,还有稀硫酸、甲醇、仲酰胺等强极性溶液。
流动相则采用比固定相极性小或非极性的有机溶剂。
纸层析是最广泛应用的一种分配层析。