血红蛋白提取和分离 .pptx
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1、思考思考1 分离生物大分子的基本思路是什么?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。思考思考2 蛋白质的分离和提取的原理是什么?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,如分子的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。第1页/共45页一、基础知识:一、基础知识:
2、凝胶色谱法(分配色谱法):凝胶色谱法(分配色谱法):1、凝胶:、凝胶:一些微小多孔的球体(内含许多贯穿的通一些微小多孔的球体(内含许多贯穿的通道,由多糖类构成如葡聚糖、琼脂糖,具道,由多糖类构成如葡聚糖、琼脂糖,具多孔的凝胶就叫分子筛)多孔的凝胶就叫分子筛)2、概念:、概念:根据被根据被分离物质的蛋白质相对分离物质的蛋白质相对分子质量的大小分子质量的大小,利用具有网状结构的凝,利用具有网状结构的凝胶的分子筛的作用,来进行分离。胶的分子筛的作用,来进行分离。第2页/共45页3、原理:、原理:当不同的蛋白质通过凝胶时,相当不同的蛋白质通过凝胶时,相对(对()的蛋白质容易进入)的蛋白质容易进入凝胶内
3、部的通道,路程(凝胶内部的通道,路程(),移动速),移动速度(度(),而(),而()的蛋白)的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,只能在(质无法进入凝胶内部的通道,只能在()移动,路程()移动,路程(),移动速度(),移动速度(),),相对分子质量不同的蛋白质因此得以分离。相对分子质量不同的蛋白质因此得以分离。4、具体过程、具体过程相对分子质量较小相对分子质量较小较长较长较慢较慢相对分子质量较大相对分子质量较大凝胶外部凝胶外部较短较短较快较快第3页/共45页凝胶色谱法分离蛋白质的原理第4页/共45页凝胶色谱法分离蛋白质过程的动画演示第5页/共45页第6页/共45页 1、概念:在一定的范围内,能抵抗外
4、、概念:在一定的范围内,能抵抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释不引起溶液来少量强酸、强碱或稍加稀释不引起溶液PH发生明显变化的作用叫做缓冲作用,具发生明显变化的作用叫做缓冲作用,具有缓冲作用的溶液叫做缓冲溶液。有缓冲作用的溶液叫做缓冲溶液。缓冲溶液:缓冲溶液:2、作用:、作用:能够抵制(能够抵制()的对溶液)的对溶液的(的()的影响,维持)的影响,维持PH基本不变。基本不变。外界的酸或碱外界的酸或碱PH值值第7页/共45页 3、缓冲溶液的配制、缓冲溶液的配制 通常由(通常由()种缓冲剂溶解于水)种缓冲剂溶解于水中配制而成。调节缓冲剂的(中配制而成。调节缓冲剂的()就可以制得(就可以制得()使用的)
5、使用的缓冲液。缓冲液。12使用比例使用比例在不同在不同PH范围内范围内 思考:说出人体血液中缓冲液。思考:说出人体血液中缓冲液。NaH2PO4 /Na2HPO4H2CO3 /NaHCO3第8页/共45页 在血红蛋白整个实验室中用的缓冲在血红蛋白整个实验室中用的缓冲液是液是磷酸缓冲液磷酸缓冲液,目的是利用缓冲液模,目的是利用缓冲液模拟细胞内的拟细胞内的PHPH环境,保证血红蛋白的正环境,保证血红蛋白的正常结构和功能,便于观察(红色)和材常结构和功能,便于观察(红色)和材料的科学研究(活性)料的科学研究(活性)(三)凝胶电泳法(三)凝胶电泳法电泳电泳带电粒子在电场作用下发生迁移的过程。带电粒子在电
6、场作用下发生迁移的过程。第9页/共45页 2、原理:许多重要的生物大分子,如(、原理:许多重要的生物大分子,如()等都具有)等都具有()在在()下下,这些基团会带上(,这些基团会带上()。在。在电场的作用下,这些带电分子会向着与其电场的作用下,这些带电分子会向着与其()移动。电泳利用了待分离样品中各种分子移动。电泳利用了待分离样品中各种分子()以及分子本身()以及分子本身()、()、()的)的不同使带电分子产生不不同使带电分子产生不同的(同的(),从而实现样品中各),从而实现样品中各种分子的分离。种分子的分离。多肽、核酸多肽、核酸可解离的基团可解离的基团正电或负电正电或负电所带电荷相反的电极所
7、带电荷相反的电极带电性质的差异带电性质的差异大小大小形状形状迁移速度迁移速度一定的一定的PH第10页/共45页第11页/共45页分类:分类:P66琼脂糖凝胶琼脂糖凝胶电泳电泳和和聚丙稀酰胺聚丙稀酰胺凝胶电泳。凝胶电泳。测定(测定()通)通常用十二烷基硫酸钠(常用十二烷基硫酸钠(SDS)聚丙稀聚丙稀酰胺凝胶电泳酰胺凝胶电泳蛋白质相对分子质量蛋白质相对分子质量第12页/共45页电泳检测结果电泳检测结果琼脂糖凝胶电泳琼脂糖凝胶电泳第13页/共45页思考思考 人们用鸡的红细胞提取人们用鸡的红细胞提取DNA,用人,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
8、胞核,含有鸡的红细胞具有细胞核,含有DNA,便,便于进行于进行DNA的提取,人的红细胞无细胞的提取,人的红细胞无细胞核,结构简单,血红蛋白含量丰富便于核,结构简单,血红蛋白含量丰富便于提取血红蛋白。提取血红蛋白。样品处理样品处理粗分离粗分离纯化纯化纯度鉴定纯度鉴定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:二二 实验操作实验操作第14页/共45页1.样品样品血血液液血浆血浆水分水分固体物质固体物质血浆蛋白血浆蛋白无机盐无机盐磷脂磷脂葡萄糖等葡萄糖等血细胞血细胞白细胞白细胞血小板血小板红细胞红细胞(最多)(最多)血红血红蛋白蛋白()两个两个a a肽链肽链两个两个一肽链肽链共四
9、条肽链共四条肽链90n每条肽链环绕一个亚铁血红素基团,可携带一分子氧或一分子二氧化碳。血红蛋白因含血红素而呈现红色。第15页/共45页血血血血液液液液血浆血浆血浆血浆水水水水 分分分分其他物质:其他物质:其他物质:其他物质:血浆蛋白、血浆蛋白、血浆蛋白、血浆蛋白、无机盐、磷脂、葡萄糖等无机盐、磷脂、葡萄糖等无机盐、磷脂、葡萄糖等无机盐、磷脂、葡萄糖等血细血细血细血细 胞胞胞胞白细胞白细胞白细胞白细胞血小板血小板血小板血小板红细胞红细胞红细胞红细胞(最多)(最多)(最多)(最多)血红蛋白血红蛋白血红蛋白血红蛋白(90909090)两个两个两个两个肽链肽链肽链肽链两个两个两个两个一肽链一肽链一肽链
10、一肽链四个亚铁红素基团四个亚铁红素基团四个亚铁红素基团四个亚铁红素基团2.2.血液有哪些成分?血液有哪些成分?血液有哪些成分?血液有哪些成分?1.1.1.1.用鸡的红细胞提取用鸡的红细胞提取用鸡的红细胞提取用鸡的红细胞提取DNADNADNADNA,用哺乳动物的红细胞,用哺乳动物的红细胞,用哺乳动物的红细胞,用哺乳动物的红细胞提取血红蛋白的原因是什么?提取血红蛋白的原因是什么?提取血红蛋白的原因是什么?提取血红蛋白的原因是什么?鸡的红细胞具有细胞核,含有鸡的红细胞具有细胞核,含有鸡的红细胞具有细胞核,含有鸡的红细胞具有细胞核,含有DNADNADNADNA,便于进行,便于进行,便于进行,便于进行D
11、NADNADNADNA的提取;人的红细胞无细胞核,结构简单,血红蛋的提取;人的红细胞无细胞核,结构简单,血红蛋的提取;人的红细胞无细胞核,结构简单,血红蛋的提取;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。白含量丰富,便于提取血红蛋白。白含量丰富,便于提取血红蛋白。白含量丰富,便于提取血红蛋白。二、实验操作第16页/共45页第17页/共45页 二、实验操作(1)(1)(1)(1)红细胞的洗涤红细胞的洗涤红细胞的洗涤红细胞的洗涤:洗涤目的洗涤目的洗涤目的洗涤目的:去除杂蛋白,以利于后续血红蛋白的去除杂蛋白,以利于后续血红蛋白的分离纯化。分离纯化。洗涤操作:洗涤操作:洗涤操作
12、:洗涤操作:1 1、采集血样。注意、采集血样。注意要加入柠檬酸钠防止血液凝固。2 2、低速短时间低速短时间离心(速度越高和时间越长,会使白离心(速度越高和时间越长,会使白细胞和淋巴细胞等一同沉淀,达不到分离的效果)细胞和淋巴细胞等一同沉淀,达不到分离的效果)3 3、吸取血浆:上层透明的黄色血浆。、吸取血浆:上层透明的黄色血浆。4 4、盐水洗涤:用五倍体积的质量分数为、盐水洗涤:用五倍体积的质量分数为0.90.9的氯化的氯化钠钠溶液洗涤。溶液洗涤。5 5、低速离心(低速短时间)、低速离心(低速短时间)6 6、重复三次,直至上清、重复三次,直至上清液中已液中已没有黄色没有黄色,表明洗涤干净。,表明
13、洗涤干净。(一)样品处理(一)样品处理第18页/共45页红细胞的洗涤第19页/共45页(:2)2)2)2)血红蛋白的释放血红蛋白的释放血红蛋白的释放血红蛋白的释放 加蒸馏水到加蒸馏水到原血液体积原血液体积,再加再加4040体积的甲苯体积的甲苯 ,置于磁力搅拌器上充分搅拌置于磁力搅拌器上充分搅拌1010分分钟钟(加速细胞破裂加速细胞破裂),细胞破裂释放出细胞破裂释放出血红蛋白。血红蛋白。(3)(3)(3)(3)分离血红蛋白溶液分离血红蛋白溶液分离血红蛋白溶液分离血红蛋白溶液:过程:过程:过程:过程:将搅拌好混合液转移到离心管内,以将搅拌好混合液转移到离心管内,以 2000r/min2000r/m
14、in的速度离心的速度离心10 min10 min。试管中溶液层次:试管中溶液层次:试管中溶液层次:试管中溶液层次:第第1 1层(最上层):甲苯层(层(最上层):甲苯层(无色无色 透明透明);第);第2 2层(中上层):脂溶性物质沉淀层(层(中上层):脂溶性物质沉淀层(白白 色薄层固体色薄层固体);第);第3 3层(中下层):血红蛋白的水溶层(中下层):血红蛋白的水溶 液层(液层(红色透明液体红色透明液体);第);第4 4层(最下层):杂质沉层(最下层):杂质沉 淀层(淀层(暗红色暗红色)。)。分离:分离:分离:分离:用滤纸过滤,除去脂溶性沉淀层,于分液漏用滤纸过滤,除去脂溶性沉淀层,于分液漏
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