2020高考生物大一轮复习 第十二单元 第3讲 从生物材料中提取某些特定的成分课件 新人教版

研考点•重点难点探究固考基•双基体系优化目录ONTENTSC悟高考•真题演练4课时作业第十二单元生物技术实践第3讲从生物材料中提取某些特定的成分[考纲要求]从生物材料中提取某些特定的成分。一、植物有效成分的提取1．植物芳香油的提取植物芳香油的主要化学成分：萜类化合物及其衍生物，具有很强的性。提取方法有蒸馏、和萃取等。挥发压榨2．实例(1)玫瑰精油的提取(2)橘皮精油的提取(3)胡萝卜素的提取二、血红蛋白的提取与分离1.样品处理与粗分离2．纯化与纯度鉴定1．分析提取玫瑰精油的实验流程，回答下列问题：(1)填写图中序号代表的含义：①，②，③，④。(2)图中加入②的目的是增大盐水的浓度，有利于玫瑰精油与水的；加入③的目的是吸收精油中残留的；④的目的是除去。水蒸气蒸馏NaCl无水Na2SO4过滤分层水分固体Na2SO42．据胡萝卜素的纸层析结果示意图回答下列问题：(1)在A、B、C、D四点中，是标准样品原点，是提取样品原点。(2)图中甲代表的物质是，乙代表的物质是。A和DB和C胡萝卜素其他色素和杂质考点一植物芳香油的提取[考点研析]1．提取玫瑰精油的实验(1)方法：水蒸气蒸馏法。实验步骤关键点①鲜玫瑰花＋清水二者质量比为1∶4②水蒸气蒸馏在蒸馏瓶中加几粒沸石，防止液体过度沸腾；控制蒸馏的时间和速度③油水混合物分层呈乳白色的乳浊液，加入NaCl使乳化液明显分层④分离油层用分液漏斗把油水分离⑤除水加入无水Na2SO4吸收水分，再过滤除去⑥玫瑰精油出油率＝玫瑰精油质量/原料质量(2)实验流程2.提取橘皮精油的实验(1)方法：一般采用压榨法。(2)实验流程实验步骤关键点①石灰水浸泡橘皮石灰水的作用：破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率；为了能使橘皮均匀的浸泡，可将其粉碎②漂洗目的是洗去石灰水，防止影响精油的质量，漂洗完后要沥干水分实验步骤关键点③压榨加入与橘皮同质量的质量分数为0.25%的小苏打和质量分数为5%的硫酸钠溶液，并调节pH至7～8，目的是使橘皮油易与水分离④过滤、离心加入明矾，使之沉淀并变澄清，然后用布袋过滤，除去糊状残渣。然后进行离心，除去质量较小的固体物，用分液漏斗或者吸管分离上层橘皮油⑤静置分离的产品放在5～10℃的冰箱中，静置5～7d，使杂质沉淀，吸取上层橘皮油⑥再过滤用滤纸过滤，取滤液，和上层橘皮油混合[命题探究]1．请回答下列与实验室提取芳香油有关的问题：(1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、________和________。(2)芳香油溶解性的特点是不溶于________，易溶于________，因此可用________作为提取剂来提取芳香油。(3)橘子果实含有芳香油，通常可用____________作为材料提取芳香油，而且提取时往往选用新鲜的材料，理由是___________________________________________。(4)对材料压榨后可得到糊状液体，为除去其中的固体物获得乳状液可采用的方法是________。(5)得到的乳状液加入氯化钠并放置一段时间后，芳香油将分布于液体的________层，原因是______________。加入氯化钠的作用是________________。(6)从乳状液中分离得到的芳香油中要加入无水硫酸钠，此剂的作用是_________。解析：(1)植物芳香油的提取可采用的方法有压榨法、蒸馏法、萃取法。(3)一般采用新鲜的橘子皮来提取橘皮精油，因为新鲜的橘皮中含芳香油多。(4)除去液体中的固体常用方法是过滤。(5)芳香油密度比水小，且不溶于水，会浮在液体的表面。加入氯化钠会增加水层密度，使油和水分层。(6)无水硫酸钠可以吸收芳香油中残留的水分。答案：(1)蒸馏法萃取法(2)水有机溶剂有机溶剂(其他合理答案也可)(3)橘子皮芳香油含量较高(4)过滤(其他合理答案也可)(5)上油层的密度比水层小(其他合理答案也可)增加水层密度，使油和水分层(6)吸收芳香油中残留的水分考点二胡萝卜素的提取[考点研析]一、胡萝卜素的提取1．胡萝卜素性质：不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。2．提取方法及流程(1)方法：萃取法，石油醚最适宜作萃取剂。(2)流程实验流程关键点①选取胡萝卜胡萝卜要新鲜，用清水洗净，沥干②粉碎粉碎要彻底并过筛，有利于材料中胡萝卜素的充分溶解③干燥温度不能太高，否则会导致胡萝卜素分解④萃取在一定范围内，温度要高、时间要长，保证萃取的效果⑤过滤除去固体残渣⑥浓缩使用蒸馏装置浓缩，获得胡萝卜素3.鉴定方法：纸层析法。4．影响胡萝卜素萃取的因素及解决措施影响因素解决措施萃取剂的性质用水不溶性有机溶剂原料的颗粒大小、紧密程度粉碎材料的含水量干燥萃取温度探索最佳萃取温度，严格控制温度萃取时间适当延长萃取时间二、植物有效成分的提取的三种常用方法比较提取方法水蒸气蒸馏法压榨法有机溶剂萃取法实验原理利用水蒸气将挥发性较强的植物芳香油携带出来通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂获得芳香油方法步骤①水蒸气蒸馏②分离油层③除水过滤①石灰水浸泡、漂洗②压榨、过滤、静置③再次过滤①粉碎、干燥②萃取、过滤③浓缩提取方法水蒸气蒸馏法压榨法有机溶剂萃取法适用范围适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶剂中优点简单易行，便于分离生产成本低，易保持原料原有的结构和功能出油率高，易分离局限性水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题分离较为困难，出油率相对较低使用的有机溶剂处理不当会影响芳香油的质量[命题探究]2．胡萝卜素可以维持眼睛和皮肤的健康，改善夜盲症、皮肤粗糙的状况，有助于身体免受自由基的伤害。请根据其提取过程及胡萝卜素的性质，回答下列问题。(1)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是______________________________。不采用蒸馏法的原因是____________________________________________________。(2)以下为提取胡萝卜素的实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→A→过滤→B→胡萝卜素，其中B过程叫_______。从胡萝卜中提取胡萝卜素时，常用__________作为溶剂。在胡萝卜颗粒的加热干燥过程中，应严格将温度和时间控制在一定范围，原因是_______。(3)下图甲为提取胡萝卜素的装置示意图，请指出图中一处错误并改正：_____________。(4)图乙是胡萝卜素粗品鉴定装置示意图。该鉴定方法的名称是__________法。在图乙的胡萝卜素的结果示意图中，A、B、C、D四点中，属于提取样品的样点是__________。解析：(1)因胡萝卜素不易挥发，不能随水蒸气一同通过蒸馏挥发出来，胡萝卜素易溶于有机溶剂，从胡萝卜中提取胡萝卜素常用萃取法。(2)B为萃取液经过蒸馏浓缩获取胡萝卜素的过程。提取胡萝卜素常用水不溶性且沸点较高的石油醚作为萃取剂。为防止胡萝卜颗粒干燥过程中胡萝卜素的分解，需控制干燥温度和时间。(3)为防止萃取剂燃烧，萃取过程应用水浴加热。(4)题中鉴定胡萝卜素的方法是纸层析法。4个样点中A、D为标准样品点，B、C为提取的胡萝卜素粗品样点。答案：(1)萃取胡萝卜素挥发性较差，不能随水蒸气蒸馏出来(2)浓缩石油醚(水不溶性有机溶剂)温度太高、干燥时间太长会导致胡萝卜素分解(3)错误在于使用明火加热，应该采用水浴加热(4)纸层析B和C考点三蛋白质的分离方法[考点研析]1．凝胶色谱法(1)概念：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①凝胶形态：微小的多孔球体组成：大多数由多糖类化合物构成结构：内部有许多贯穿的通道②分离的方法项目内容蛋白质类型进入凝胶内部的程度路程移动速度相对分子质量较小容易较长较慢相对分子质量较大无法进入较短较快2.电泳法(1)概念：是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)作用过程各种分子带电性质差异分子本身大小不同分子本身形状不同――→产生不同的迁移速度――→实现各种分子的分离(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。测定蛋白质分子量时通常使用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳。[命题探究]3．红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成的，血红蛋白的主要功能是携带O2和CO2，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。请回答下列有关问题：(1)血红蛋白的提取和分离一般可分为四步：________、粗分离、________和________。(2)实验前取新鲜的血液，要切记在采血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。①加入柠檬酸钠的目的是______________。②以上所述的过程即是样品处理，它包括红细胞的洗涤、_______、分离血红蛋白溶液。(3)收集的血红蛋白溶液要进行粗分离，其方法是________。(4)然后通过________法将样品纯化，样品纯化的目的是________。最后经____________进行纯度鉴定。(5)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的______________、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速率，从而实现样品中各种分子的分离。解析：(1)血红蛋白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。(2)①采取血液时要在采血容器中预先加入柠檬酸钠，以防止血液凝固。②样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液。(3)将收集的血红蛋白溶液在透析袋中透析进行样品的粗分离。(4)通过凝胶色谱法将样品纯化，纯化的目的是去除大分子杂质蛋白，最后经SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。(5)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的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速率，从而实现样品中各种分子的分离。答案：(1)样品处理纯化纯度鉴定(2)①防止血液凝固②血红蛋白的释放(3)透析(4)凝胶色谱去除大分子杂质蛋白SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳(5)大小结论语句要记牢易错易混辨析清1.植物芳香油提取成功的关键点(1)水蒸气蒸馏要适当延长蒸馏时间，温度不能太高。(2)用于萃取的有机溶剂必须事先精制，除去杂质。2．水蒸气蒸馏法只适用于具有挥发性的，能随水蒸气蒸馏而不被破坏，与水不发生反应，且难溶或不溶于水的成分的提取。3．压榨橘皮时使用石灰水充分浸泡原料的目的是破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。(1)水蒸气蒸馏三种常用方法比较，基本原理相同，但原料位置不同。①水中蒸馏：原料放于蒸馏容器的水中，水完全浸没原料。②水上蒸馏：容器中水的上方有筛板，原料置于筛板上，水量以沸腾时不浸湿原料为宜。③水气蒸馏：蒸馏容器下方有一排气孔，连接外源水蒸气，上方有筛板，上面放原料。三种方法中，水中蒸馏设备简单，成本低，易操作，而水上蒸馏和水气蒸馏时间短，出油率高。(2)胡萝卜素粗品鉴定过程中的易错点①层析时没有选择干净的滤纸，导致实验现象不明显。为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以戴手套进行操作。②点样时点样圆点太大(直径大于2mm)，导致最终在滤纸上形成一条线，无法辨认被提取的色素。点样圆点的直径应为2mm。结论语句要记牢易错易混辨析清4．影响萃取的因素(1)主要因素：萃取剂的性质和使用量。(2)次要因素：原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的温度、萃取的时间等。③将点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时不能将滤纸两边相互接触，以避免由于毛细现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。④层析液没及样品原点，色素溶解于层析液中，造成实验失败。层析液不可没及样品原点，以免色素溶解于层析液中，使鉴定失败。⑤没有设置标准样品作对照。层析液中是否提取到胡萝卜