志鸿同步测控设计2015-2016学年人教版生物选修一课件53血红蛋白的提取和分离

-1-课题3血红蛋白的提取和分离-2-课题3血红蛋白的提取和分离首页XINZHIDAOXUE新知导学ZHONGNANTANJIU重难探究DANGTANGJIANCEI当堂检测学习目标思维脉络1.了解提取生物大分子的基本过程和方法。2.知道凝胶色谱法、电泳法等分离大分子技术的基本原理。3.掌握血红蛋白提取和分离的基本过程。4.能正确评价实验操作过程和结果。-3-课题3血红蛋白的提取和分离首页XINZHIDAOXUE新知导学ZHONGNANTANJIU重难探究DANGTANGJIANCEI当堂检测一二三四一、凝胶色谱法1.概念:也称作分配色谱法,是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。2.原理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,从而使相对分子质量不同的蛋白质分子得以分离。-4-课题3血红蛋白的提取和分离首页XINZHIDAOXUE新知导学ZHONGNANTANJIU重难探究DANGTANGJIANCEI当堂检测一二三四做一做1.根据对凝胶色谱的理解进行连线。2.凝胶色谱法分离蛋白质的原理依据是()A.根据蛋白质分子的大小B.根据蛋白质相对分子质量的大小C.根据蛋白质所带电荷的多少D.根据蛋白质溶解度的大小解析:凝胶色谱所用的凝胶是一种微小的多孔球体,在小球内部有许多贯穿的通道,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;相对分子质量较大的蛋白质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。答案:B-5-课题3血红蛋白的提取和分离首页XINZHIDAOXUE新知导学ZHONGNANTANJIU重难探究DANGTANGJIANCEI当堂检测一二三四二、缓冲溶液1.作用:在一定范围内,抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响,维持pH基本不变。2.配制:由1~2种缓冲剂溶解于水中配制而成,通过调节缓冲剂的使用比例就可以得到在不同pH范围内使用的缓冲液。判一判(1)缓冲溶液的成分是强酸和其相对应的盐。()提示:×缓冲溶液是弱酸及其盐或弱碱及其盐的混合溶液。(2)缓冲溶液的作用是维持溶液的渗透压。()提示:×缓冲溶液中加入少量强酸或强碱,其溶液pH变化不大,起维持溶液酸碱度的作用。(3)加入过多的酸或碱溶液,缓冲溶液仍能起到缓冲作用。()提示:×缓冲溶液中加入过多的酸或碱,则失去缓冲作用,因为缓冲溶液的缓冲作用是有一定限度的。-6-课题3血红蛋白的提取和分离首页XINZHIDAOXUE新知导学ZHONGNANTANJIU重难探究DANGTANGJIANCEI当堂检测一二三四三、电泳1.概念:指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。2.原理:在一定的pH下,多肽、核酸等生物大分子的可解离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。3.作用:电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身的大小、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。4.方法:常用的电泳方法有琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。测定蛋白质的相对分子质量时通常使用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。-7-课题3血红蛋白的提取和分离首页XINZHIDAOXUE新知导学ZHONGNANTANJIU重难探究DANGTANGJIANCEI当堂检测一二三四练一练1.电泳是指带电粒子在电场的作用下向着与其所带电荷方向的电极移动。()A.相同B.相反C.相对D.相向解析:在一定pH作用下,生物大分子中有某些可解离的基团,这些基团会带上正电荷或负电荷,在电场作用下,这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。答案:B2.下列各项中,不属于电泳使样品中各分子分离的原因的是()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,但与分子的变性温度无关,故选D项。答案:D-8-课题3血红蛋白的提取和分离首页XINZHIDAOXUE新知导学ZHONGNANTANJIU重难探究DANGTANGJIANCEI当堂检测一二三四3.电泳过程中,什么样的分子迁移速度最快?()A.纤维状、大分子B.纤维状、小分子C.球状、大分子D.球状、小分子解析:电泳就是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、形状的不同而分离各种分子的。一般来说,球形分子比纤维状分子易移动,小分子比大分子易移动。答案:D-9-课题3血红蛋白的提取和分离首页XINZHIDAOXUE新知导学ZHONGNANTANJIU重难探究DANGTANGJIANCEI当堂检测一二三四四、实验操作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。1.样品处理(1)红细胞的洗涤:目的是去除杂蛋白。采用低速短时间离心,吸走血浆后加生理盐水洗涤,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:在蒸馏水和甲苯的作用下,红细胞破裂,释放出血红蛋白。(3)分离血红蛋白溶液:把混合液离心后,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。(4)透析:透析袋能使小分子自由进出,而将大分子物质保留在袋内。-10-课题3血红蛋白的提取和分离首页XINZHIDAOXUE新知导学ZHONGNANTANJIU重难探究DANGTANGJIANCEI当堂检测一二三四2.凝胶色谱操作(1)凝胶色谱柱的制作:准备材料→加工橡皮塞→安装色谱柱。(2)凝胶色谱柱的装填。(3)样品的加入和洗脱。其基本过程是调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质。3.纯度鉴定:在鉴定的方法中,使用最多的是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。4.操作提示(1)红细胞的洗涤:洗涤次数、离心速度与离心时间十分重要。洗涤次数过少,无法除去血浆蛋白;离心速度过高和时间过长会使白细胞等一同沉淀,达不到分离效果。(2)色谱柱填料的处理:商品凝胶使用前需直接放在洗脱液中膨胀,可以将加入其中的湿凝胶用沸水浴加热,加速膨胀。(3)凝胶色谱柱的装填:在装填凝胶柱时,不能有气泡存在。因其能搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果。(4)蛋白质的分离:如果红色区带均匀一致地移动,说明色谱柱制作成功。-11-课题3血红蛋白的提取和分离首页XINZHIDAOXUE新知导学ZHONGNANTANJIU重难探究DANGTANGJIANCEI当堂检测一二三四练一练1.透析袋一般是用硝酸纤维素制成的,其性质为()A.选择透过性膜B.半透膜C.全透膜D.生物膜解析:透析袋能使小分子自由通过,而将大分子保留在袋内,其只识别分子的大小,而不具备主动运输的功能,是半透膜。透析可以去除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。答案:B-12-课题3血红蛋白的提取和分离首页XINZHIDAOXUE新知导学ZHONGNANTANJIU重难探究DANGTANGJIANCEI当堂检测一二三四2.判断正误(1)蛋白质的提取和分离包括:样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。()提示:√(2)调节缓冲液面,使柱内缓冲液缓慢下降到略高于凝胶面,关闭出口。()提示:×柱内缓冲液缓慢下降到与凝胶面平齐时,关闭出口。(3)如果色带均匀、狭窄、平整,说明凝胶色谱柱的性能良好,凝胶色谱柱装填成功。()提示:√-13-课题3血红蛋白的提取和分离首页XINZHIDAOXUE新知导学ZHONGNANTANJIU重难探究DANGTANGJIANCEI当堂检测探究点一探究点二蛋白质的分离原理问题导引蛋白质是生命活动不可缺少的物质。对蛋白质的研究和应用,首先需要获得纯度较高的蛋白质,因此,从复杂的细胞混合物中提取、分离高纯度的蛋白质是生物科学研究中经常要做的工作。你能提供分离蛋白质的思路吗?提示根据蛋白质各种特性的差异,如分子的大小、所带电荷的性质和多少等,来分离不同种类的蛋白质。-14-课题3血红蛋白的提取和分离首页XINZHIDAOXUE新知导学ZHONGNANTANJIU重难探究DANGTANGJIANCEI当堂检测探究点一探究点二名师精讲1.凝胶色谱法相对分子质量直径大小运动方式运动速度运动路程洗脱次序大大于凝胶颗粒空隙直径、被排阻在外面垂直向下移动较快较短先从凝胶柱洗脱出来小小于凝胶颗粒空隙直径,可以进入颗粒内部垂直向下移动,无规则扩散进入凝胶颗粒较慢较长后从凝胶柱洗脱出来-15-课题3血红蛋白的提取和分离首页XINZHIDAOXUE新知导学ZHONGNANTANJIU重难探究DANGTANGJIANCEI当堂检测探究点一探究点二2.电泳法(1)含义:带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。(2)原理:一些生物大分子具有可解离的基团,在一定pH下,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。因各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状不同,迁移速度不同,从而实现各种分子的分离。(3)常用方法:琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。在测定蛋白质的相对分子质量时,通常使用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,此方法也可用来分离蛋白质混合组分(亚基)。-16-课题3血红蛋白的提取和分离首页XINZHIDAOXUE新知导学ZHONGNANTANJIU重难探究DANGTANGJIANCEI当堂检测探究点一探究点二典例提升1生物产品的分离、纯化是现代生物技术中一种常见的技术。下列关于物质提取、纯化原理的叙述,不正确的是()A.采用凝胶色谱法分离果胶酶的原理是蛋白质分子的相对分子质量不同,在色谱柱中的移动速度不同B.使用透析法可以去除样品中相对分子质量较大的杂质C.电泳法是利用样品中各种分子带电性质和数量以及样品分子大小不同,产生的迁移速度不同而实现样品中各种分子的分离D.离心法分离蛋白质的依据是不同大小的分子离心时沉降速度不同-17-课题3血红蛋白的提取和分离首页XINZHIDAOXUE新知导学ZHONGNANTANJIU重难探究DANGTANGJIANCEI当堂检测探究点一探究点二解析:凝胶色谱法分离果胶酶(蛋白质),是依据蛋白质分子的相对分子质量不同:相对分子质量较大的蛋白质只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快;相对分子质量较小的蛋白质能进入凝胶内部移动,路程较长,移动速度较慢。透析的原理是小分子能够通过半透膜,利用透析法可以去除样品中相对分子质量较小的杂质。电泳法利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身的大小、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。离心法分离蛋白质的依据是不同大小的分子离心时沉降速度不同。答案:B-18-课题3血红蛋白的提取和分离首页XINZHIDAOXUE新知导学ZHONGNANTANJIU重难探究DANGTANGJIANCEI当堂检测探究点一探究点二变式训练1下列有关蛋白质提取和分离的说法,错误的是()A.透析法分离蛋白质的原理是利用蛋白质不能通过半透膜的特性B.采用透析法使蛋白质与其他小分子化合物分离开来C.离心沉降法通过控制离心速率使分子大小、密度不同的蛋白质分离D.蛋白质在电场中会向着与其自身所带电荷相同的电极移动解析: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。答案:D-19-课题3血红蛋白的提取和分离首页XINZHIDAOXUE新知导学ZHONGNANTANJIU重难探究DANGTANGJIANCEI当堂检测探究点一探究点二实验操作及结果分析与评价问题导引从哪些方面评价血红蛋白提取和分离的实验操作是否成功?提示能否完成对血液样品的处理、装填的凝胶色谱柱是否有气泡、红色区带的移动情况等。-20-课题3血红蛋白的提取和分离首页XINZHIDAOXUE新知导学ZHONGNANTANJIU重难探究DAN