选修1专题5-3血红蛋白的提取和分离

三元整合导学模式生物学科导学稿（学生版）1选修1专题5.3血红蛋白的提取和分离编写：***审核：***使用时间：2012-4姓名班级学号评价一、学习目标1.尝试从血液中提取和分离血红蛋白2.了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理二、学习重点、难点1.凝胶色谱法的原理和方法。2.样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填。三、课前自主学习【知识点】基础知识蛋白质的各种特性的差异：和对其他分子的亲和力等，由此提取和分离各种蛋白质。1、凝胶色谱法（分配色谱法）：1.1原理：（图5－13a）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。1.2凝胶材料：多孔性，多糖类化合物，如葡聚糖、琼脂糖。1.3具体分离过程：（图5－13b）A.的蛋白质由于作用进入凝胶颗粒内部而被滞留；的蛋白质被排阻在凝胶颗粒外面，在了里之间迅速通过。B.（1）混合物上柱；（2）洗脱开始，的蛋白质扩散进入凝胶颗粒内；的蛋白质被排阻于凝胶颗粒之外；（3）相对分子质量较大的蛋白质被滞留；相对分子质量较小的蛋白质被向下移动。（4）不同的蛋白质分子完全分开；（5）的蛋白质行程较短，已从层析柱中洗脱出来，的蛋白质还在行进中。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，HC－NaC，NaH2PO4/Na2HPO4等），调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。凝胶颗粒相对分子质量较小的蛋白质相对分子质量较大的蛋白质（1）（2）（3）（4）（5）BA多孔板三元整合导学模式生物学科导学稿（学生版）2（2）缓冲液作用：抵制维持pH基本不变。3、电泳法：（1）原理：利用不同蛋白质的带电性质的差异以及的不同，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：和聚丙烯酰胺经胶电泳等。（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。实验操作（分离血红蛋白）蛋白质的提取和分离一般分为：、粗分离、、纯度鉴定。1、样品处理及粗分离：1.1红细胞的洗涤：（1）取材：选用哺乳动物的血液来分离血红蛋白。（2）目的：去除杂蛋白，以利于后续血红蛋白的分离纯化1.2血红蛋白的释放：（1）目的：使红细胞破裂，释放血红蛋白（2）过程：1.3分离血红蛋白溶液：（1）目的：经离心使血红蛋白与其它杂质分离，便于下一步纯化。（2）过程：将搅拌好的混合液转移到离心管内，以2000r/min的速度离心10min。（3）结果：试管中溶液分为4层：1.4分离：用滤纸过滤，除去脂溶性沉淀层，分液漏斗中静置片刻，分出下层的红色透明液体。2、粗分离——透析2.1目的：除去样品中分子量较小的杂质。2.2原理：透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内。2.3方法：取1ml的血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有300ml的物质的量浓度为20mmol/l的磷酸缓冲液中（pH7.0），透析12小时。红细胞到原血液体积40％体积的甲苯磁力搅拌器搅拌10分钟释放出血红蛋白有机溶剂，溶解细胞膜加速细胞破裂蒸馏水涨破细胞离心管红细胞混合液高速离心（）（）（）（）三元整合导学模式生物学科导学稿（学生版）33、纯化3.1目的：通过凝胶色谱法将相对分子量较大的杂质蛋白质除去。3.2凝胶色谱操作3.2.1凝胶色谱柱的制作：3.2.2凝胶色谱柱的装填3.2.3样品加入与洗脱4、纯度鉴定：——通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定所提取血红蛋白的纯度。【自我诊断】1．凝胶色谱法可以有效的分离蛋白质的根据是（）A．分子的大小B．相对分子质量的大小C．带电荷的多少D．溶解度2．利用凝胶色谱法分离蛋白质，最先洗脱的蛋白质特点是（）A．相对分子质量大的B．溶解度高的C．相对分子质量小的D．所带电荷多的3.凝胶色谱法中所用的凝胶化学本质大多是（）A.多糖类化合物B.脂质C.蛋白质D.核酸4．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()5．能进入凝胶内部通道的蛋白质是指()A．相对分子质量大的B．吸附性高的C．相对分子质量小的D．溶解度低的6．用凝胶色谱法分离蛋白质时，分子量大的蛋白质()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，移动速度较快四、小组合作学习、教师引导、归纳、总结（一）讨论题：1、在血红蛋白纯化的整个过程中不断用磷酸缓冲液处理的目的是什么？2、与其他真核细胞相比，红细胞有什么特点？这一特点对你进行蛋白质得分离有什么意义？三元整合导学模式生物学科导学稿（学生版）43、课堂总结（填空）五、巩固练习（一）选择题7．使用SDS一聚丙烯酰胺电泳过程中，不同蛋白质的迁移速度完全取决于()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8．缓冲液的作用是在一定范围内，抵制外界的影响来维持下列哪一项状态基本不变的()A．温度B．pHC．渗透压D．氧气浓度9．为防止血液凝固，在采血容器中要预先加入抗凝血剂()A．NaCIB．甲苯C．蒸馏水D．柠檬酸钠10．蛋白质提取和分离分为哪几步()A．样品处理、凝胶色谱操作、SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳B．样品处理、凝胶色谱操作、纯化C．样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定D．样品处理、纯化、粗分离、纯度鉴定11.血红蛋白因含有什么物质而呈红色()A.O2B.COC.CO2D.血红素12.将搅拌好的混合液离心来分离血红蛋白溶液时，第三层是（）A.甲苯B.血红蛋白溶液C.脂溶性物质的沉淀层D.其他杂质的沉淀13．洗涤红细胞的目的是()A．去除血清B．去除杂蛋白C．除去血小板D．除去水14．（双选）选用红细胞作分离蛋白质的实验材料，下列是其优点的是()A．血红蛋白是有色蛋白B．成熟的红细胞大都无细胞核C．红细胞蛋白质含量高D．红细胞DNA含量高15.（双选）下列操作正确的是（）A.分离红细胞时采用低速短时间离心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时间离心D.透析时要用20mmol/l的磷酸缓冲液，透析12h血红蛋白的取和分离凝胶色谱法原理分离过程凝胶电泳法缓冲溶液组成作用血红蛋白的提取和离蛋白质分子的差异性蛋白质分子的差异性凝胶色谱法原理分离过程凝胶电泳法凝胶色谱法原理分离过程凝胶电泳法缓冲溶液组成作用缓冲溶液组成作用蛋白质的提取分离样品处理纯化蛋白质的提取分离纯化三元整合导学模式生物学科导学稿（学生版）5选修1专题5.3血红蛋白的提取和分离(参考答案)三、课前自主学习【知识点】形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、1.3相对分子质量较小扩散蛋白质相对分子质量较小相对分子质量较大相对分子质量相对分子质量较大相对分子质量较小2.外界酸碱对溶液pH的影响，3．分子本身的大小、形状琼脂糖凝胶电泳、样品处理纯化1.3有机溶剂脂类物质血红蛋白溶液红细胞破碎物沉淀【自我诊断】1.B2.A3.A4.B5.C6.D四、小组合作学习、教师引导、归纳、总结（一）讨论题：1、在血红蛋白纯化的整个过程中不断用磷酸缓冲液处理的目的是什么？让血红蛋白处在稳定的pH范围内，维持结构和功能。2、与其他真核细胞相比，红细胞有什么特点？这一特点对你进行蛋白质得分离有什么意义？血细胞中红细胞最多，红细胞中，约90%是血红蛋白，而血红蛋白是有色蛋白，因此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。这使血红蛋白的分离过程非常直观，大大简化了实验操作。3、课堂总结（填空）五、巩固练习（一）选择题7.B8.B9.D10.C11.D12.B13.B14.AC15.AD血红蛋白的取和分离凝胶色谱法原理分离过程凝胶电泳法缓冲溶液组成作用蛋白质的提取分离样品处理粗分离纯化纯度鉴定血红蛋白的提取和离蛋白质分子的差异性蛋白质分子的差异性凝胶色谱法原理分离过程凝胶电泳法凝胶色谱法原理分离过程凝胶电泳法缓冲溶液组成作用缓冲溶液组成作用蛋白质的提取分离样品处理粗分离纯化纯度鉴定蛋白质的提取分离样品处理粗分离纯化纯度鉴定编号037