课件-血红蛋白的提取和分离.ppt

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1、专题专题5 DNA5 DNA和蛋白质技术和蛋白质技术 课题课题3 3 血红蛋白的提取和分离血红蛋白的提取和分离授授课人：郭月人：郭月华单位：新疆兵位：新疆兵团八八师第二高第二高级中学中学 本课题学习目标本课题学习目标体验从复杂体系中提取生物大分子的基本过程体验从复杂体系中提取生物大分子的基本过程和方法和方法了解凝胶色谱法、电泳法等分离生物大分子的了解凝胶色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理。基本原理。阅读课本阅读课本P64P64课题背景，回答：课题背景，回答：1、对蛋白质的研究和应用首先应该干什么？、对蛋白质的研究和应用首先应该干什么？2、什么是血红蛋白？、什么是血红蛋白？用鸡的红细胞提取

2、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，用猪、，用猪、，用猪、，用猪、牛、羊的红细胞提取血红蛋白牛、羊的红细胞提取血红蛋白牛、羊的红细胞提取血红蛋白牛、羊的红细胞提取血红蛋白的原因是什么？的原因是什么？的原因是什么？的原因是什么？鸡鸡的的的的红细红细胞具有胞具有胞具有胞具有细细胞核，含有胞核，含有胞核，含有胞核，含有DNADNA，便于，便于，便于，便于进进行行行行DNADNA的提取；人的的提取；人的的提取；人的的提取；人的红细红细胞无胞无胞无胞无细细胞核，胞核，胞核，胞核，结结构构构构简单简单，血血血血红红蛋白含量丰富，便于提取血蛋白含量丰富，便于提取血蛋白含

3、量丰富，便于提取血蛋白含量丰富，便于提取血红红蛋白。蛋白。蛋白。蛋白。血血血血红红蛋白蛋白蛋白蛋白1.1.分离生物大分子的基本思路：分离生物大分子的基本思路：选用一定的用一定的物理或化学物理或化学的方法分离具有不同物理的方法分离具有不同物理或化学性或化学性质的的生物大分子生物大分子。2.2.蛋白质分离和提取的原理：蛋白质分离和提取的原理：根据蛋白根据蛋白质各种特性各种特性的差异，如的差异，如分子的形状和大分子的形状和大小、所小、所带电荷的性荷的性质和多少、溶解度、吸附性和多少、溶解度、吸附性质和和对其他分子的其他分子的亲和力和力等等，可以用来分离等等，可以用来分离不同种不同种类的蛋白的蛋白质。

4、一、基础知识一、基础知识阅读课本阅读课本P64P64（一）凝胶色谱法，回答：（一）凝胶色谱法，回答：1、凝胶色谱法的概念。、凝胶色谱法的概念。2、什么是凝胶？、什么是凝胶？3、凝胶色谱法的原理。、凝胶色谱法的原理。4.凝胶色谱法分离蛋白质的具体过程凝胶色谱法分离蛋白质的具体过程（一）（一）凝胶色谱法（凝胶色谱法（分配色谱法分配色谱法）2.2.凝胶：凝胶：是一些微小的是一些微小的多孔球体多孔球体这这些球体大多数是由些球体大多数是由多糖多糖类类化合物化合物构成的构成的（如（如葡聚糖葡聚糖或或琼琼脂糖脂糖）。）。小球体内部有小球体内部有许许多多贯贯穿的通道穿的通道 根据根据相相对对分子分子质质量量的

5、大小分离蛋白的大小分离蛋白质质的有效方法。的有效方法。1.1.概念：概念：3.3.凝胶色谱法的原理凝胶色谱法的原理 当相当相对分子量不同的蛋白分子量不同的蛋白质通通过凝胶凝胶时，相，相对分子分子量量较小的蛋白小的蛋白质容易容易进入凝胶内部入凝胶内部通道，通道，路程路程较长，移移动速度速度较慢慢;而而相相对分子量分子量较大的大的蛋白蛋白质无法无法进入入凝胶内部凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移的通道，只能在凝胶外部移动，路程路程较短短，移，移动速速度度较快快。相。相对分子分子质量不同的蛋白量不同的蛋白质分子因此得以分子因此得以分离。分离。依据的特性是：依据的特性是：依据的特性是：依据的特性是：蛋白

6、蛋白蛋白蛋白质质分子量的大小分子量的大小分子量的大小分子量的大小。4.4.凝胶色谱法分离蛋白质的原理和具体过程凝胶色谱法分离蛋白质的原理和具体过程 洗脱：从色谱柱上端不断注入缓冲液，洗脱：从色谱柱上端不断注入缓冲液，促使蛋白质分子的差速流动。促使蛋白质分子的差速流动。凝胶色谱法分离蛋白质过程的动画演示凝胶色谱法分离蛋白质过程的动画演示相对相对分子质量分子质量直径大小直径大小运动路径运动路径运动速度运动速度运动路程运动路程洗脱次序洗脱次序大大小小大于大于凝胶颗粒孔道直径凝胶颗粒孔道直径 小于小于凝胶颗粒孔道直径凝胶颗粒孔道直径被阻挡在凝胶颗粒外被阻挡在凝胶颗粒外面而迅速通过面而迅速通过因扩散进入

7、凝胶因扩散进入凝胶颗粒颗粒内部而被滞留内部而被滞留较快较快较慢较慢较短较短较长较长先先后后阅读课本阅读课本P64P64（二）缓冲溶液，回答：（二）缓冲溶液，回答：1、缓冲溶液的概念是什么？、缓冲溶液的概念是什么？2、缓冲溶液有什么作用？、缓冲溶液有什么作用？3、缓冲溶液是如何配制的？、缓冲溶液是如何配制的？（二）缓冲溶液（二）缓冲溶液 1.1.概念概念:在一定的范在一定的范围围内，凡是能内，凡是能够够抵制抵制外加少量外加少量强强酸酸或或强强碱碱的影响使原来溶液的影响使原来溶液PH值值基本保持基本保持不不变变的的混合溶液。混合溶液。能能够够抵制抵制外界的酸和碱外界的酸和碱对对溶液溶液PH值值的影

8、响，的影响，维维持持PH基本不基本不变变。2.2.作用作用:3.3.缓冲溶液的配制缓冲溶液的配制:通常由通常由12 种种缓缓冲冲剂剂溶解于水中配制而成。溶解于水中配制而成。调调节缓节缓冲冲剂剂的的使用比例使用比例就可以制得在就可以制得在不同不同PH范范围围内内使用的使用的缓缓冲液。冲液。阅读课本阅读课本P64P64（三）电泳，回答：（三）电泳，回答：1、电泳的概念是什么？、电泳的概念是什么？2、电泳的原理是什么？、电泳的原理是什么？3、电泳的类型有哪些？、电泳的类型有哪些？（三）（三）电泳：电泳：1.1.概念：概念：带电带电粒子在粒子在电场电场作用下作用下发发生迁移的生迁移的过过程。程。2.2

9、.原理：原理：许许多重要的生物大分子，如多多重要的生物大分子，如多肽肽、核酸等都具有核酸等都具有可解离的基可解离的基团团，在一定的，在一定的PH下，下，这这些基些基团团会会带带上正上正电电或或负电负电。在在电场电场的作用下，的作用下，这这些些带电带电分子会向着分子会向着与其所与其所带电带电荷相反的荷相反的电电极移极移动动。电电泳利用了待分离泳利用了待分离样样品中各种分子品中各种分子带电带电性性质质的差异以及分子本身的大小，的差异以及分子本身的大小，形状的不同，使形状的不同，使带电带电分子分子产产生不同的迁移速度，从而生不同的迁移速度，从而实现样实现样品中各种分子的分离品中各种分子的分离。3.3

10、.类型类型:琼琼脂糖脂糖凝胶凝胶电电泳、泳、聚丙稀聚丙稀酰酰胺胺凝胶凝胶电电泳。泳。在在在在电场电场的作的作的作的作用下，用下，用下，用下，这这些些些些带电带电分子分子分子分子会会会会向着向着向着向着与与与与其其其其所所所所带电带电荷相反的荷相反的荷相反的荷相反的电电极极极极移移移移动动琼琼脂糖凝胶脂糖凝胶脂糖凝胶脂糖凝胶电电泳示意泳示意泳示意泳示意图图聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳 1、在、在测定蛋白定蛋白质分子量分子量时常用常用十二十二烷基硫酸基硫酸钠（SDS）聚聚丙丙烯酰胺凝胶胺凝胶电泳。泳。聚丙聚丙烯酰胺凝胶胺凝胶是由是由单体体丙丙烯酰胺胺和交

11、和交联剂N,N-亚甲基双丙甲基双丙烯酰胺胺在在引引发剂和和催化催化剂的作用下聚合交的作用下聚合交联成的成的具有三具有三维网状网状结构的凝胶构的凝胶。N,N-亚甲基双丙烯酰胺（形成交联）亚甲基双丙烯酰胺（形成交联）丙烯酰胺和交联剂丙烯酰胺和交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺的交联共聚反应亚甲基双丙烯酰胺的交联共聚反应丙烯酰胺丙烯酰胺 蛋白蛋白质在聚丙在聚丙烯酰胺凝胶中的胺凝胶中的迁移率迁移率取决于它所取决于它所带净电荷荷的多少以及的多少以及分子的大小分子的大小等因素。等因素。（SDSSDS的作用）的作用）的作用）的作用）为了消除了消除净电荷荷对迁移率的影响，迁移率的影响，可以在凝胶可以在凝胶中加入中

12、加入SDS。2.2.原理：原理：使使电泳迁移率完全取决于分子的大小。泳迁移率完全取决于分子的大小。血血红红蛋蛋白白的的提提取取和和分分离离蛋白质分子的差异性蛋白质分子的差异性凝胶色谱凝胶色谱法法原原 理理分离过程分离过程电泳法电泳法缓冲溶液缓冲溶液组组 成成作作 用用1 1凝胶色谱法是根据（凝胶色谱法是根据（）分离蛋白质的有）分离蛋白质的有效方法。效方法。A A、分子的大小、分子的大小 B B、相对分子质量的大小、相对分子质量的大小 C C、带电荷的多少、带电荷的多少 D D、溶解度、溶解度B2缓冲液的作用是：在一定范围内，抵制缓冲液的作用是：在一定范围内，抵制外界的影响来维持（外界的影响来维

13、持（）基本不变。）基本不变。A、温度、温度 B、pH C、渗透压、渗透压 D、氧气浓度、氧气浓度B3电泳是指带电粒子在电场的作用下向电泳是指带电粒子在电场的作用下向着与其所带电荷（着与其所带电荷（）的电极移动。）的电极移动。A、相同、相同 B、相反、相反 C、相对、相对 D、相向、相向B4.4.哺乳动物和人的成熟的红细胞中的（哺乳动物和人的成熟的红细胞中的（）与氧气的运输有关。与氧气的运输有关。A A、血红蛋白、血红蛋白 B B、肌红蛋白、肌红蛋白 C C、肌动蛋白、肌动蛋白 D D、肌球蛋白、肌球蛋白A5.5.使用使用SDS-SDS-聚丙烯酰胺电泳过程中，不同蛋白聚丙烯酰胺电泳过程中，不同蛋白质的电泳迁移率完全取决于（质的电泳迁移率完全取决于（）A.A.电荷的多少电荷的多少 B.B.分子的大小分子的大小 C.C.肽链的多少肽链的多少 D.D.分子形状的差异分子形状的差异B