河北省容城中学高中生物复习课题6:血红蛋白的提取和分离

【复习目标】

本课题通过尝试对血液中血红蛋白的提取和分离,使学生能够体验从复杂体系中提取生物大分子的基本过程和方法,并了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理,为今后学习运用这些技术打下基础。 【复习重点与难点】

复习重点:凝胶色谱法的原理和方法。 复习难点:样品的预处理;色谱柱填料的处理和色谱柱的装填。 【知识回顾】: 一、实验原理

蛋白质的物化理性质:形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等千差万别,由此提取和分离各种蛋白质。 1.凝胶色谱法(分配色谱法):

(1)原理: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。

(2)凝胶材料:多孔性,多糖类化合物,如葡聚糖、琼脂糖。 [来源: ]

(3)分离过程:

混合物上柱→洗脱→大分子流动快、小分子流动慢→收集大分子→收集小分子

* 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。 (4)作用: 分离蛋白质,测定生物大分子分子量,蛋白质的脱盐等。

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2.缓冲溶液

(1)原理:由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成(如H23-3,-,,调节酸和盐的用量,可配制不同的缓冲液。 2424等)

(2)缓冲液作用:抵制外界酸、碱对溶液的干扰而保持稳定。 3.凝胶电泳法:

(1)原理:不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同,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:琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等。 (3)分离过程:在一定下,使蛋白质基团带上正电或负电;加入带负电荷多的,形成“蛋白质-复合物”,使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。 二、实验步骤 1.样品处理 ① 红细胞的洗涤

洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白,采集的血样要及时采用低速短时间离心分离红细胞,然后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆,将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯,再加入五倍体积的生理盐水,缓慢搅拌10,低速短时间离心,如此重复洗涤三次,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

在蒸馏水和甲苯作用下,红细胞破裂释放出血红蛋白。 注:加入蒸馏水后红细胞液体积与原血液体积要相同。加入甲苯的目的是溶解细胞膜,有利于血红蛋白的释放和分离。 2.粗分离

①分离血红蛋白溶液

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将搅拌好的混合溶液离心后,试管中的溶液分为4层。第一层为无色透明的甲苯层,第2层为白色薄层固体,是脂溶性物质的沉淀层,第3层是红色透明液体,这是血红蛋白的水溶液,第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。将试管中的液体用滤纸过滤,除去之溶性沉淀层,于分液漏斗中静置片刻后,分出下层的红色透明液体。

②透析

取1的血红蛋白溶液装入透析袋中,将透析袋放入盛有300的物质的量的浓度为20的磷酸缓冲液中,透析12h。透析可以去除样品中分子量较小的杂质,或用于更换样品的缓冲液。 3.纯化

调节缓冲液面:打开色谱柱下端的流出口,使柱内凝胶面上的

缓冲液缓慢下降到与凝

↓ 胶面平齐,关闭出口。

加入蛋白质样品:用吸管将透析后的样品沿管壁环绕移动加到

色谱柱的顶端。加样后,

∣ 打开下端出口,使样品渗入凝胶床内,等样

品完全渗入凝胶层后,

↓ 关闭出口。

调节缓冲液面:加入20的磷酸缓冲液到适当高度

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