生物分析 圆二色光谱

生物分析 圆二色光谱
生物分析 圆二色光谱

圆二色光谱分析法

引言

五十年代初,生物学研究从宏观领域深入到微观领域,开创了分子生物学的新时代。随着研究的不断深入和发展,生物学已发展成最活跃的学科之一。

手性(Chirality)是物质结构中的重要特征.即具有不能重叠的三维镜像对映异构体,它们的分子式完全相同,但其中原子或原子基团在空间的配置不同,互为镜像。凡手性分子都具有光学活性,即可使偏振光的振动面发生旋转。生物基础分子一般都具有手性,也都具有光学活性。在自然界中,氨基酸有L型和D型两种对映异构体,组成蛋白质的20种氨基酸,除最简单的甘氨酸不具有手性外,其余都是L型的[1]。

手性分子都具有光学活性。当单色左旋与右旋的圆偏振光通过某一种手性样品时,该样品对左、右旋圆偏振光的吸收不同,这叫做圆二色性(Circular Dichroism)。其差值△A=△A L-△A R称为圆二色值,按波长扫描就得到了圆二色谱(CD谱)。CD谱是特殊的吸收谱,它比一般的吸收谱弱几个量级,但由于它对分子结构

十分敏感,因此近十几年来,CD已成为研究分子构型(象)和分子间相互作用的最重要的光谱实验之一。利用CD研究生物大分子和药物分子,具有重要的科学意义和实用价值[2,3]。

一、蛋白质的圆二色性

蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的具有特定结构的生物大分子。蛋白质一般有一级结构、二级结构、超二级结构、结构域、三级结构和四级结构几个结构层次[4-6]。在蛋白质或多肽中,主要的光活性基团是肽链骨架中的肽键、芳香氨基酸残基及二硫桥键。当平面圆偏振光通过这些光活性的生色基团时,光活性中心对平面圆偏振光中的左、右圆偏振光的吸收不相同,产生的吸收差值,由于这种吸收差的存在,造成了偏振光矢量的振幅差,圆偏振光变成了椭圆偏振光,这就是蛋白质的圆二色性。圆二色性的大小常用摩尔消光系数差△ (M-1 ·cm-1 )来度量。蛋白质的CD光谱一般分为两个波长范围,即178—250 nm为远紫外区CD

光谱,250—320 nm为近紫外区CD光谱, 具有不同二级结构的蛋白质或多肽所产生CD谱带的位置、吸收的强弱都不相同。近紫外CD光谱的测量与远紫外CD测量相似,但近紫外CD光谱测量所需蛋白质溶液的浓度一般比远紫外CD测量高1~2个数量级,其测量可在1 cm的方形石英池中进行。

由于CD是一种定量的、灵敏的光谱技术。所以,样品的准备及测量条件的选择对分析计算蛋白质构象的准确性至关重要,一般测试用的蛋白质样品中应避免含有光吸收的杂质,缓冲剂和溶剂在配制溶液前最好做单独的检查,透明性极好的磷酸盐可用作为缓冲体系。CD光谱的测量一般在蛋白质含量相对低(0.0l-0.2

g/L)的稀溶液中进行,溶液最大的吸收不超过2。稀溶液可减少蛋白质分子间的聚集。但如果太稀,则导致蛋白质过多地吸附在容器壁上,影响实验的准确性。

二、远紫外CD分析蛋白质二级结构

远紫外CD分析蛋白质二级结构的方法,主要是运用计算机采用一定的拟合算法对CD数据进行加工处理,进而解析蛋白质二级结构。远紫外区CD光谱主要反映肽键的圆二色性。在蛋白质或多肽的规则二级结构中,肽键是高度有规律排列的,其排列的方向性决定了肽键能级跃迁的分裂情况。单一波长常用于测定蛋白质或多肽由动力学或热力学引起的二级结构的变化。α-螺旋结构在208及222nm有特征吸收峰,可以利用这两处的摩尔椭圆度[ θ]208或[θ]222来简单估计α-螺旋的含量[7]。参考蛋白是拟合未知蛋白质远紫外CD二级结构的参考标准,参考蛋白的选取将影响CD拟合结果。

随着光学技术发展及同步加速器辐射圆二色(SRCD)光谱技术的发展,远紫外测量光谱可以拓宽到190nm以下的真空远紫外区。由于这一CD光谱区域内,包含着更为丰富的蛋白质二级结构信息,这一光谱区域的参考蛋白质的圆二色光谱及拟合运算方法也已成为研究热点。

三、近紫外CD分析蛋白质三级结构

蛋白质中芳香氨基酸残基,如色氨酸(Trp)、酪氨酸(Tyr)、苯丙氨酸(Phe)及二硫键处于不对称微环境时,在近紫外区250~320nm,表现出CD信号[8]。另外芳香氨基酸残基在远紫外光谱区也有CD信号;二硫键的变化信息反映在整个近紫外CD谱上。实际的近紫外CD光谱形状与大小受蛋白质中芳香氨基酸的种类、所处环境(包括氢键、极性基团及极化率等)及空间位置结构(空间位置小于1nm的基

团形成偶极子,虽然这对CD光谱的贡献不是很明显)的影响。近紫外CD光谱可作为一种灵敏的光谱探针,反映Trp、Tyr和Phe及二硫键所处微环境的扰动,能应用于研究蛋白质三级结构的精细变化。总的来说,在250~280nm之间,由于芳香氨酸残基的侧链的谱峰常因微区特征的不同而改变,不同谱峰之间可能产生重叠。Krell[9] 等研究了来自Streptomyces coelicolor的野生型与突变型dehydroquinase 的远紫外与近紫外CD光谱,结果表明,野生型与突变型dehydroquinase 的远紫外CD光谱几乎没有发生变化,即二级结构没有发生明显变化,而其近紫外CD光谱却发生较为明显的变化,即较之二级结构,突变型dehydroquinase 的三级结构可能发生了较为明显变化。

结语

综上所述,圆二色是研究溶液中蛋白质构象的一种快速、简单、较准确的方法,远紫外CD数据能快速地计算出溶液中蛋白质的二级结构;近紫外CD光谱可灵敏地反映出芳香氨基酸残基、二硫键的微环境变化,蕴含着丰富的蛋白质三级结构信息。另外,CD光谱还能结合紫外、荧光等分析手段,了解蛋白质配体的相互作用,监测蛋白质分子在外界条件诱导下发生的构象变化,探讨蛋白质折叠、失活过程中的热力学与动力学等多方面的研究[10-12]。随着CD光谱技术的进一步发展,它必将在蛋白质研究领域中发挥重要的作用。

文献参考

1Bonner W A.Origins of Life and Evolution of the Biosphere.1991.21, 59.2Sutherland J C et at."Synchrotron Radiation Sources for Photobiology and Ultraviolet,Visible and Infrared Spec-troscopy in”Trends in Photobio logy”.

Pienum Publishing Corporation.1982.

3Sutherland J C et al.Nucl .Instr.and Meth. , 1982,l95:375.

4 Yan Longfei(阎隆飞),Sun Zhirong(孙之荣).Molecular Structure of Protein(蛋白质分子结构).Beijing(北京):Tginghua University Press(清华大学出版社),

1999:11一170

5 Zhao Nanming(赵南明),Zhou Haimeng(周海梦).Biophysics (生物物理学).Beijing(北京):China Higher Education Press(中国高等教育出版社),2000:5—344

6 Yang Pin(杨频),Gao Fei (高飞).Principles of Bioinorganic Chemistry(生物无机化学原理).Beijing(北京):Science Press(科学出版社),2002:22-352

7 A J Adler,N J Greenfield,G D Fasman.Methods Enzymo1.,1973,27:675—735.

8 S M Kelly, N C Price. Biochim . Biophys.Acta,l997,l338:161一l85.

9 T KrelI,M J Horsburgh,A J Cooper.Biol.Chem.,1996,271:24492—24497.

10 Shen Xingcan(沈星灿),Yuan Qi(袁琦),Liang Hong(梁宏),Yan Haigang(闫海刚),He Xiwen(何锡文).Science in Chinese(Series B)(中国科学,B辑),2003,32(2):176—184

11 Barteri M,Gaudiano M C, Rotella S, Benagiano G, Pala A.

Biochim.Acta(BBA)/Protein Structure and Molecular Enzymology,2000,1479:255—264

12 Ou W B, Park Y D,Zhou H M.The International Journal of Biochemistry and Cell Biology,2002,34(2):136—147

环己酮肟实验报告doc

环己酮肟实验报告 篇一:制备环己酮肟的实验 50.设计合成实验的原理和步骤。 一、以环已酮和盐酸羟胺为主要原料 【实验原理】 2 NH2OH·HCl (盐酸羟胺) + Na2CO3→NH2OH+2NaCl+ H2O +CO2 本实验以环已酮和盐酸羟胺为主要原料来制备环己酮肟。羟胺在酸性条件下稳定,因此常常做成稳定的盐酸羟胺。但是本反应中制得的环己酮肟酸性条件下不稳定易分解,在碱性环境下稳定,所以本实验的反应环境是碱性环境。 本实验中碳酸钠要过量,原因是:(1)提供碱性环境,使生成物环己酮肟稳定(2)碳酸钠弱碱性,起中和作用,使羟胺从盐酸羟胺中游离出来,与环己酮进行反应。 本实验中盐酸羟胺过量要过量,原因是:若环己酮过量,环己酮和环己酮肟的后处理比较复杂,难以提纯目的产物。 【实验步骤】 1、先在锥形瓶中加水溶解适量盐酸羟胺,再加入环己酮肟混合均匀,后将碳酸钠碱液缓慢滴加到混合液中反应,直至溶液显碱性为止。观察并记录实验现象。 2.不断搅拌,反应过程中会产生大量的CO2产生并伴有白色固体析出。用TLC跟踪反应进程,直至反应完全。

3.间歇振荡15min后用冰水浴冷却。有更多白色固体析出。 4、把产物抽滤称重并记录实验数据,后把粗产物反复洗涤、过滤2-3次后再用乙醇重结晶可得纯品环己酮肟。 5、计算理论值和收率。对本次实验进行理论分析和数据分析,得出结论。 二、环已酮和氨水、双氧水为主要原料 【实验原理】 C6H5O(环己酮)+NH3.H2O+H2O2→2H2O +C6H5=NOH(环己酮肟) 本实验以环已酮和和氨水、双氧水为主要原料来制备环己酮肟。羟胺在酸性条件下稳定,因此常常做成稳定的盐酸羟胺。但是本反应中制得的环己酮肟酸性条件下不稳定易分解,在碱性环境下稳定,所以本实验的反应环境是碱性环境,要加入氨水。 NH3.H2O、H2O2过量理由:1、提供碱性环境 2、NH3.H2O、H2O2过量,产物容易分离。若环己酮过量,若环己酮过量,环己酮和环 己酮肟的后处理比较复杂,难以提纯目的产物。 【实验步骤】 1、先搭好回流装置,取一定量的环己酮、氨水、双氧水加入单口烧瓶中,混合均匀后在一定温度下反应,观察并

磁共振实验报告

近代物理实验题目磁共振技术 学院数理与信息工程学院 班级物理082班 学号08220204 姓名 同组实验者 指导教师

光磁共振实验报告 【摘要】本次实验在了解如光抽运原理,弛豫过程、塞曼分裂等基本知识点的基础上,合理进行操作,从而观察到光抽运信号,并顺利测量g因子。 【关键词】光磁共振光抽运效应塞曼能级分裂超精细结构 【引言】光磁共振实际上是使原子、分子的光学频率的共振与射频或微波频率的磁共振同时发生的一种双共振现象。这种方法是卡斯特勒在巴黎提出并实现的。由于这种方法最早实现了粒子数反转,成了发明激光器的先导,所以卡斯特勒被人们誉为“激光之父”。光磁共振方法现已发展成为研究原子物理的一种重要的实验方法。它大大地丰富了我们对原子能级精细结构和超精细结构、能级寿命、塞曼分裂和斯塔克分裂、原子磁矩和g因子、原子与原子间以及原子与其它物质间相互作用的了解。利用光磁共振原理可以制成测量微弱磁场的磁强计,也可以制成高稳定度的原子频标。 【正文】 一、基本知识 1、铷原子基态和最低激发态能级结构及塞曼分裂 本实验的研究对象为铷原子,天然铷有两种同位素;85Rb(占72.15%)和87Rb(占27.85%).选用天然铷作样品,既可避免使用昂贵的单一同位素,又可在一个样品上观察到两种原子的超精细结构塞曼子能级跃迁的磁共振信号.铷原子基态和最低激发态的能级结构如图1所示.在磁场中,铷原子的超精细结构能级产生塞曼分裂.标定这些分裂能级的磁量子数m F=F,F-1,…,-F,因而一个超精细能级分裂为2F+1个塞曼子能级. 设原子的总角动量所对应的原子总磁矩为μF,μF与外磁场B0相互作用的能量为 E=-μF·B0=g F m FμF B0(1) 这正是超精细塞曼子能级的能量.式中玻尔磁子μB=9.2741×10-24J·T-1 ,朗德因子g F= g J [F(F+1)+J(J+1)-I(I+1)] ? 2F(F+1)(2) 图1 其中g J= 1+[J(J+1)-L(L+1)+S(S+1)] ? 2J(J+1)(3) 上面两个式子是由量子理论导出的,把相应的量子数代入很容易求得具体数值.由式(1)可知,相邻塞曼子能级之间的能量差 ΔE=g FμB B0(4) 式中ΔE与B0成正比关系,在弱磁场B0=0,则塞曼子能级简并为超精细结构能级.

圆二色光谱实验报告

圆二色光谱实验 一、实验目的 1、了解圆二色(CD)光谱的原理和使用方法。 2、学会用圆二色光谱检测蛋白质二级构象的基本原理和方法,并学会分析物质的手性。 3、了解圆二色光谱仪的基本构造,并学会使用。 二、实验原理 1.CD光谱的基本知识 圆二色性是研究分子立体结构和构象的有利手段。在一些物质的分子中,没有任意次旋转反映轴,不能与镜像相互重叠,具有光学活性。电矢量相互垂直,振幅相等,位相相差四分之一波长的左和右圆偏振光重叠而成的是平面圆偏振光。 平面圆偏振光通过光学活性分子时,这些物质对左、右圆偏振光的吸收不相同,产生的吸收差值,就是该物质的圆二色性。 圆二色性用摩尔系数系数差ΔεM来度量,且有关系式:ΔεM = εL –εR,其中,εL 和εR分别表示左和右偏振光的摩尔吸收系数。如果εL –εR >0,则ΔεM为“+”,有正的圆二色性,相应于正Cotton效应;如果εL –εR<0,则ΔεM为“-”,有负的圆二色性,相应于负Cotton效应。 由于这种吸收差的存在,造成了矢量的振幅差,因此从圆偏振光通过介质后变成了椭圆偏振光。圆二色性也可用椭圆度θ或摩尔椭圆度[θ]度量。[θ]和ΔεM之间的关系式:[θ]=3300*Δε 圆二色光谱表示的[θ]或ΔεM与波长之间的关系,可用圆二色谱仪测定。一般仪器直接测定的是椭圆度θ,可换算成[θ]和ΔεM:[θ] = 100θ/cl,ΔεM= θ/33cl 其中,c表示物质在溶液中的浓度,单位为mol/L;l为光程长度(液池的长),单位为cm。输入c和l的值,一般仪器能自动进行换算,给出所需要的关系。 2.定性分析原理 圆二色光谱仪需要将平面偏振调制成左、右圆偏振光,并用很高的频率交替通过样品,因而设备复杂,完成这种调制的是电致或压力致晶体双折射的圆偏振光发生器(也称Pocker池或应力调制器)。圆二色谱仪一般采用氙灯作光源,其辐射通过由两个棱镜组成的双单色器后,就成为两束振动方向相互垂直的偏振光,由单色器的出射狭缝排除一束非寻常光后,寻常光由CD调制器制成交变的左圆偏振光、

乙酰二茂铁的制备及柱色谱分离预习实验报告及思考题

乙酰二茂铁的制备及柱色谱分离 一.实验目的 1. 通过乙酰二茂铁的制备,理解Friedel-Crafts 酰基化反应原理。 2. 掌握机械搅拌等操作。 3. 掌握用柱色谱分离和提纯化合物的原理和技术。 二.实验原理 1.乙酰二茂铁的制备 二茂铁及其衍生物是一类很稳定的有机过渡金属络合物。二茂铁是橙色的固体,又名双环戊二烯基铁,是由两个环戊二烯负离子和一个二价铁离子键合而成,具有夹心型结构。二茂铁具有类似苯的一些芳香性,比苯更容易发生亲电取代反应。以乙酸酐为酰化剂,三氟化硼、氢氟酸或磷酸为催化剂,二茂铁可以发生Friedel-Crafts 酰基化反应,主要生成一元取代物及少量1,1′-二元取代物。二茂铁及其衍生物可作为火箭燃料的添加剂、汽油的抗爆剂、硅树脂和橡胶的防老剂及紫外线吸收剂等。 二茂铁的乙酰化可以形成乙酰二茂铁,根据反应条件,可以生成单乙酰二茂铁或者双乙酰二茂铁。由于二茂铁分子中存在亚铁离子,对氧化的敏感限制了它在合成中的应用,如不能够用混酸对其消化。制备乙酰二茂铁的反应式如下: 32 343+3H 3二茂铁 乙酰二茂铁 1,1′-二乙酰基二茂铁 在上述条件下,主要生成单乙酰二茂铁,双乙酰二茂铁很少,但同时有未反应的二茂铁。 2.柱色谱分离 本实验用柱色谱分离提纯产品。柱色谱分离提纯是根据二茂铁和乙酰二茂铁对硅胶吸附能力的差异而进行分离提纯。 柱层析是在层析柱中装入作为固定相的吸附剂,把试样流经固定相而被吸附,然后利用薄层层析中探索到的能分离组分的溶剂流经层析柱,试样中的各组在固定相和溶剂间重新分配,分配比大的组分先流出,分配比小的组分后流出,对于不易流出的组分可另选择合适的溶剂再进行洗脱,这样就可以达到各组分的分离提纯。 柱色谱(柱上层析)常用的有吸附色谱和分配色谱两类。吸附色谱常用氧化铝和硅胶作固定相;而分配色谱中以硅胶、硅藻土和纤维素作为支持剂,以吸收较大量的液体作固定相,而支持剂本身不起分离作用。? 吸附柱色谱通常在玻璃管中填入表面积很大经过活化的多孔性或粉状固体吸附剂。当待分离的混合物溶液流过吸附柱时,各种成分同时被吸附在柱的上端。当洗脱剂流下时,由于不同化合物吸附能力不同,往下洗脱的速度也不同,于是形成了不同层次,即溶质在柱中自上而下按对吸附剂的亲和力大小分别形成若干色带,再用溶剂洗脱时,已经分开的溶质可以

圆二色谱资料

圆二色光谱(简称CD)是应用最为广泛的测定蛋白质二级结构的方法,是研究稀溶液中蛋白质构象的一种快速、简单、较准确的方法。它可以在溶液状态下测定,较接近其生理状态。而且测定方法快速简便,对构象变化灵敏,所以它是目前研究蛋白质二级结构的主要手段之一,并已广泛应用于蛋白质的构象研究中。 一.简介 圆二色谱是用于推断非对称分子的构型和构象的一种旋光光谱。光学活性物质对组成平面偏振光的左旋和右旋圆偏振光的吸收系数(ε)是不相等的,εL≠εR,即具有圆二色性。如果以不同波长的平面偏振光的波长λ为横坐标,以吸收系数之差Δε=εL-εR为纵坐标作图,得到的图谱即是圆二色光谱,简称CD。如果某手性化合物在紫外可见区域有吸收,就可以得到具有特征的圆二色光谱。由于εL≠εR,透射光不再是平面偏振光,而是椭圆偏振光,摩尔椭圆度[θ]与Δε的关系为:[θ]=3300Δε。圆二色谱也可以摩尔椭圆度为纵坐标,以波长为横坐标作图。由于△ε有正值和负值之分,所以圆二色谱也有呈峰的正性圆二色谱和呈谷的负性圆二色谱。在紫外可见光区域测定圆二色谱与旋光谱,其目的是推断有机化合物的构型和构象。 二.样品要求 1、样品必须保持一定的纯度不含光吸收的杂质,溶剂

必须在测定波长没有吸收干扰;样品能完全溶解在溶剂中, 形成均一透明的溶液。 2、氮气流量的控制 3、缓冲液、溶剂要求与池子选择:缓冲液和溶剂在配制溶液前要做单独的检查,看是否在测定波长范围内有吸收干扰,看是否形成沉淀和胶状;在蛋白质测量中,经常选择透明性极好的磷酸盐作为缓冲体系。 4样品浓度与池子选择 样品不同,测定的圆二色光谱范围不同,对池子大小(光径)的选择和浓度的要求也不一样。蛋白质CD光谱测量一般在相对较稀的溶液中进行。 三.谱带宽度 选为1 nm。对于高分辨率测量,要用较窄的狭缝宽度,此时光电倍增管的电压较高,谱的信噪比差。虽然对于正常测量最佳谱带宽度是1~2 nm,但是在下列情况下要牺牲分辨率而需要较宽的狭缝宽度。当样品的吸光度很高但CD信号很弱时,一方面要尽量保证测定CD峰所需要的足够浓度,另一方面要设置较宽的狭缝。不过此时要特别小心,因为样品在吸光度过高(A>2)的情况下可能存在荧光或杂散光引起的某些假象。另外,在固体CD光谱测试时也需要较大的狭缝宽度(一般要求> 2 nm)。 (2)椭圆率和摩尔椭圆率都依赖于测量条件。因此,温度、

迈克尔逊干涉仪实验报告

迈克尔逊和法布里-珀罗干涉仪 摘要:迈克尔逊干涉仪是一种精密光学仪器,在近代物理和近代计量技术中都有着重要的应用。通过迈克尔逊干涉的实验,我们可以熟悉迈克尔逊干涉仪的结构并掌握其调整方法,了解电光源非定域干涉条纹的形成与特点和变化规律,并利用干涉条纹的变化测定光源的波长,测量空气折射率。本实验报告简述了迈克尔逊干涉仪实验原理,阐述了具体实验过程与结果以及实验过程中的心得体会,并尝试对实验过程中遇到的一些问题进行解释。 关键词: 迈克尔逊干涉仪;法布里-珀罗干涉仪;干涉;空气折射率; 一、引言 【实验背景】 迈克尔逊干涉仪是1883年美国物理学家迈克尔逊和莫雷合作,为研究“以太”漂移而设计制造出来的精密光学仪器。它是利用分振幅法产生双光束以实现干涉。通过调整该干涉仪,可以产生等厚干涉条纹,也可以产生等倾干涉条纹,主要用于长度和折射率的测量。法布里-珀罗干涉仪是珀罗于1897年所发明的一种能现多光束干涉的仪器,是长度计量和研究光谱超精细结构的有效工具; 它还是激光共振腔的基本构型,其理论也是研究干涉光片的基础,在光学中一直起着重要的作用。在光谱学中,应用精确的迈克尔逊干涉仪或法布里-珀罗干涉仪,可以准确而详细地测定谱线的波长及其精细结构。 【实验目的】 1.掌握迈克尔逊干涉仪和法布里-珀罗干涉仪的工作原理和调节方法; 2.了解各类型干涉条纹的形成条件、条纹特点和变化规律; 3.测量空气的折射率。 【实验原理】 (一) 迈克尔逊干涉仪 1M 、2M 是一对平面反射镜,1G 、2G 是厚度和折射率都完全相同的一对平行玻璃板,1G 称 为分光板,在其表面 A 镀有半反射半透射膜,2G 称为补偿片,与1G 平行。 当光照到1G 上时,在半透膜上分成两束光,透射光1射到1M ,经1M 反射后,透过2G ,在1G 的半透膜上反射到达E ;反射光2射到2M ,经2M 反射后,透过1G 射向E 。两束光在玻璃中的 光程相等。当观察者从E 处向1G 看去时,除直接看到2M 外还可以看到1M 的像1 M 。于是1、2

生物分析 圆二色光谱

圆二色光谱分析法 引言 五十年代初,生物学研究从宏观领域深入到微观领域,开创了分子生物学的新时代。随着研究的不断深入和发展,生物学已发展成最活跃的学科之一。 手性(Chirality)是物质结构中的重要特征.即具有不能重叠的三维镜像对映异构体,它们的分子式完全相同,但其中原子或原子基团在空间的配置不同,互为镜像。凡手性分子都具有光学活性,即可使偏振光的振动面发生旋转。生物基础分子一般都具有手性,也都具有光学活性。在自然界中,氨基酸有L型和D型两种对映异构体,组成蛋白质的20种氨基酸,除最简单的甘氨酸不具有手性外,其余都是L型的[1]。 手性分子都具有光学活性。当单色左旋与右旋的圆偏振光通过某一种手性样品时,该样品对左、右旋圆偏振光的吸收不同,这叫做圆二色性(Circular Dichroism)。其差值△A=△A L-△A R称为圆二色值,按波长扫描就得到了圆二色谱(CD谱)。CD谱是特殊的吸收谱,它比一般的吸收谱弱几个量级,但由于它对分子结构 十分敏感,因此近十几年来,CD已成为研究分子构型(象)和分子间相互作用的最重要的光谱实验之一。利用CD研究生物大分子和药物分子,具有重要的科学意义和实用价值[2,3]。 一、蛋白质的圆二色性 蛋白质是由氨基酸通过肽键连接而成的具有特定结构的生物大分子。蛋白质一般有一级结构、二级结构、超二级结构、结构域、三级结构和四级结构几个结构层次[4-6]。在蛋白质或多肽中,主要的光活性基团是肽链骨架中的肽键、芳香氨基酸残基及二硫桥键。当平面圆偏振光通过这些光活性的生色基团时,光活性中心对平面圆偏振光中的左、右圆偏振光的吸收不相同,产生的吸收差值,由于这种吸收差的存在,造成了偏振光矢量的振幅差,圆偏振光变成了椭圆偏振光,这就是蛋白质的圆二色性。圆二色性的大小常用摩尔消光系数差△ (M-1 ·cm-1 )来度量。蛋白质的CD光谱一般分为两个波长范围,即178—250 nm为远紫外区CD

离子色谱仪器实验报告

离子色谱实验报告 刘鹏1233351 环境工程 一.实验目的 1.掌握离子交换色谱分析法中的基本原理 2.了解RFIC淋洗液发生器KOH发生原理 3.了解电导检测器的基本原理。 4.基本了解离子色谱(IC 1000)组成结构,硬件操作及掌握化学工作站的开机,关机,参数设定,数据采集及分析的基本操作。 5.掌握离子交换色谱定性、外标定量方法。 二.基本原理 离子交换分离原理:离子交换色谱是离子色谱中的一种,其分离机制主要是离子交换,是基于离子交换树脂上可离解的离子与流动相中具有相同电荷的溶质离子之间进行的可逆交换,依据这些离子对交换剂有不同的亲和力而被分离。 抑制器ASRS-4mm工作原理(用OH-体系):(1)水进入阳极电离,产生H+,通过阳离子交换膜进入抑制器(中间通道);(2)OH-携带Cl-、SO42-等进入抑制器,并与H+结合生成HCl,H2SO4等,以离子形式存在,进入检测器检测。(3)剩下的阳离子通过阳离子交换膜,进入并与阴极电离产生的OH-结合,废液排出。(实质是用H+代替其他阳离子进入检测器,因为H+的摩尔电导最高,所以以HCl形式进入电导检测器,能够降低背景电导,从而提高待测离子的灵敏度)。 抑制器ASRS-4mm工作原理(用CO32-/HCO3-体系):(1)水进入阳极电离,产生H+,通过阳离子交换膜进入抑制器(中间通道);(2)CO32-/HCO3-携带Cl-、SO42-等进入抑制器,并与H+结合生成HCl,H2SO4等,以离子形式存在,进入检测器检测。(3)剩下的阳离子通过阳离子交换膜,进入并与 阴极电离产生的OH-结合,废液排出。(实质是用H+代替其他阳离子进入检测器,因为H+的摩尔电导最高,所以以HCl形式进入电导检测器,能够降低背景电导,从而提高待测离子的灵敏度)。 RFIC淋洗液发生器发生原理(KOH淋洗液发生原理):淋洗液发生器由高压KOH发生室和低压K+电解槽组成。KOH发生室装有一个穿孔的铂金阴极,钾离子电解槽装有一个铂金阳极。KOH发生室通过阳离子交换膜与K+电解槽连接。离子交换连接器允许来自K+电解槽的K+通过并进入高压KOH发生室,而阻止来自K+电解槽的其他阴离子进入。离子交换连接器将高压KOH发生室与低压K+电解槽隔开,泵驱动去离子水通过KOH发生室,在正负极之间加上直流电压,水在正极和负极发生电解,在正极产生的H+代替电解质溶液中的K+,被置换出的K+跨过阳离子交换连接器进入KOH发生室,这些K+与在阴极产生的OH-结合生产KOH,即用于阴离子交换色谱的淋洗液。 电导检测器是离子色谱的通用型检测器,其检测的原理是电导,主要用于测定无机阴阳离子和部分极性有机物。电导检测器通过在外加电场作用下使待测物质发生电离,离子通过流通池引起电导率的变化来进行检测。一般而言,呈离子态的物质都可以用电导法测定,但溶液的电导率是其各种离子的加和,供离子分离用的溶剂本身的高电导率会掩盖待测介质中离子的电导,所以只有在一种离子电导率占绝对优势的情况下方可检测。 外标法定量:外标法是色谱分析中一种简便的定量方法。当样品中所有组分都得到良好的分离并都能被检测而得到色谱峰时,则可利用外标法定量计算样品中各组分的浓度。其定量的依据是被测物质的量与它在色谱图上的峰面积(或峰高)成正比。数据处理软件(工作站)可以给出包括峰高和峰面积在内的多种色谱数据。一般由被测物所配标准浓度与峰面积做标准曲线,由标准曲线求出被测物浓度。 Dionex IC 1000 离子交换色谱仪的工作过程:泵将Miniport超纯水,以稳定的流速(或压力)输

【实验报告】纸层析的实验报告

纸层析的实验报告 前言 纸层析法纸层析法又称纸色谱法,是目前广泛应用的一种分离技术。本世纪初俄国植物学家M.Tswett发现并使用这一技术证明了植物的叶子中不仅有叶绿素还含有其它色素。现在层析法已成为生物化学、分子生物学及其它学科领域有效的分离分析工具之一。它是一种以纸为载体的色谱法。固定相一般为纸纤维上吸附的水分,流动相为不与水相溶的有机溶剂;也可使纸吸留其他物质作为固定相,如缓冲液,甲酰胺等。将试样点在纸条的一端,然后在密闭的槽中用适宜溶剂进行展开。当组分移动一定距离后,各组分移动距离不同,最后形成互相分离的斑点。将纸取出,待溶剂挥发后,用显色剂或其他适宜方法确定斑点位置。根据组分移动距离(Rf值)与已知样比较,进行定性。用斑点扫描仪或将组分点取下,以溶剂溶出组分,用适宜方法定量(如光度法、比色法等)。 纸层析法(paper chromatography)是生物化学上分离、鉴定氨基酸混合物的常用技术,可用于蛋白质的氨基酸成分的定性鉴定和定量测定;也是定性或定量测定多肽、核酸碱基、糖、有机酸、维生素、抗菌素等物质的一种分离分析工具。纸层析法是用滤 纸作为惰性支持物的分配层析法,其中滤纸纤维素上吸附的水是固定相,展层用的有机溶溶剂是流动相。 在环境分析测试中,有时用纸层析法分离试样组分,它用于一些精度不高的分析,如3,4-苯并芘。但不如GC、HPLC应用普遍。在

做叶绿体色素分离时用到,将叶片碾碎,浸出绿色液体,将液体与层析液(石油醚)混合,将滤纸一段进入混合液体,四种色素在层析液中的溶解度不同,在滤纸上留下4条色素带。由此观查出各种色素的相对含量和种类。 纸层析法一般用于叶绿体中色素的分离,叶绿体中色素主要包括胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,它们在层析液中的溶解度不同,溶解度大的随层析液在滤纸上扩散地快,反之则慢;含量较多者色素带也较宽。最后在滤纸上留下4条色素带,所以利用纸层析法能清楚地将叶绿体中的色素分离。 氨基酸氨基酸是构成蛋白质的基本单位,广泛用于食品、医药、添加剂及化妆品行业。随着生物工程技术产业的发展逐渐成为2l世纪全球的主要产业之一,氨基酸的需求量越来越大,品种变更越来越快,工艺改革越来越新。目前全世界氨基酸每年的产量为100万吨,而需求总量是800万吨。我国自20世纪20xx年代起,氨基酸的应用在食品工业占61%,在饮料工业占30%,医药、日用化工、农业、冶金、环保、轻工、生物工程技术等方面占用的比例逐年增加。 氨基酸在人类生活的很多方面都有着应用: (1)在食品行业的应用 (2)在医药工业的应用 (3)在饲料添加剂行业的应用 (4)在化妆品行业的应用 (5)在农业上的应用 (6)在其他行业的应用

叶绿素的提取和分离实验报告

叶绿素的提取和分离实 验报告 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

陕西师范大学远程教育学院 生物学实验报告 报告题目叶绿素的提取和分离 姓名刘伟 学号 专业生物科学 批次/层次 指导教师 学习中心 叶绿素的提取和分离 一、实验目的 1. 学习叶绿体色素的提取、分离方法。 2. 通过叶绿体色素提取、分离方法的学习了解叶绿体色素的相关理化性质。 3. 为进一步研究各叶绿体色素性质、功能等奠定基础。 二、原理 叶绿体中含有绿色素(包括叶绿素a和叶绿素b)和黄色素(包括胡萝卜素和叶黄素)两大类。它们与类囊体膜蛋白相结合成为色素蛋白复合体。它们的化学结构不同,所以它们的物化性质(如极性、吸收光谱)和在光合作用中的地位和作用也不一样。这两类色素是酯类化合物,都不溶于水,而溶于有机溶剂,故可用乙醇、丙醇等有机溶剂提取。提取液可用色谱分析的原理加以分离。因吸附剂对不同物质的吸附力不同,当用适当的溶剂推动时,混合物中各种成分在两相(固定相和流动相)间具有不同的分配系数,所以移动速度不同,经过一定时间后,可将各种色素分开。 三、材料、仪器设备和试剂 1. 绿色植物如菠菜等的叶片。 2. 研钵、漏斗、三角瓶、剪刀、滴管、康维皿、圆形滤纸(直径11cm)。 3. 试剂:95%乙醇,石英砂,碳酸钙粉,推动剂:按石油醚:丙酮:苯=10:2:1比例配制(v/v) 四、试验步骤 1. 叶绿体色素的提取 (1)取菠菜或其他植物新鲜叶片4-5片(4g左右),洗净,擦干,去掉中脉剪碎,放入研钵中。 (2)研钵中加入少量石英砂及碳酸钙粉,加2-3ml 95%乙醇,研磨至糊状,再加10ml 95%乙醇,然后以漏斗过滤之,残渣用10ml 95%乙醇冲洗,一同过滤于三角瓶中。

X射线衍射实验报告

X射线衍射实验报告 摘要: 本实验通过了解到X射线的产生、特点和应用;理解X射线管产生连续X 射线谱和特征X射线谱的基本原理,了解D8xX射线衍射仪的基本原理和使用方法,通过分析软件对测量样品进行定性的物相分析。 关键字:布拉格公式晶体结构,X射线衍射仪,物相分析 引言: X射线最早由德国科学家W.C. Roentgen在1895年在研究阴极射线发现,具有很强的穿透性,又因x射线是不带电的粒子流,所以在电磁场中不偏转。1912年劳厄等人发现了X射线在晶体中的衍射现象,证实了X射线本质上是一种波长很短的电磁辐射,其波长约为10nm到10–2nm之间,与晶体中原子间的距离为同一数量级,是研究晶体结构的有力工具。物相分析中的衍射方法包括X射线衍射,电子衍射和中子衍射三种,其中X射线衍射方法使用最广,它包括德拜照相法,聚集照相法,和衍射仪法。 实验目的:1. 了解X射线衍射仪的结构及工作原理 2. 熟悉X射线衍射仪的操作 3. 掌握运用X射线衍射分析软件进行物相分析的方法 实验原理: (1)X射线的产生和X射线的光谱 实验中通常使用X光管来产生X射线。在抽成真空的X光管内,当由热阴极发出的电子经高压电场加速后,高速运动的电子轰击由金属做成的阳极靶时,靶就发射X射线。发射出的X射线分为两类:(1)如果被靶阻挡的电子的能量不越过一定限度时,发射的是连续光谱的辐射。这种辐射叫做轫致辐射;(2)当电子的能量超过一定的限度时,可以发射一种不连续的、只有几条特殊的谱线组成的线状光谱,这种发射线状光谱的辐射叫做特征辐射。 对于特征X光谱分为 (1)K系谱线:外层电子填K层空穴产生的特征X射线Kα、Kβ…

实验报告

植化方法学实验报告 单位:六班七组 成员:樊若西付云飞原雪娜邹晓楠毕天民 总结汇报:毕天民 报告执笔:付云飞 2011年7月8日

大黄中蒽醌类成分的提取、分离和鉴定 一、实验题目:大黄中蒽醌类成分的提取、分离和鉴定 二、实验目的: 1、掌握大黄浸膏的提取方法 2、了解柱层析、薄层层析的操作技术 3、学习用硅胶柱色谱法和硅胶制备薄层色谱法分离大黄中的蒽醌 类成分的提取分离方法 4、学习蒽醌类化合物的鉴定方法 三、实验原理: 大黄记载于《神农本草经》等许多文献中,用于泻下、健胃、清热、解毒等。自古以来,大黄在植物性泻下药中占有重要位置,是一位很早就被各国药店所收载的世界性生药。大黄的种类繁多,优质大黄是蓼科植物掌叶大黄(Rheumpalmatclm L),大黄(R.officinale Baill)及唐古特大黄(R.tangutium Maxim.et Regll)的根茎及根大黄中含有多种游离的羟基蒽醌类化合物以及它们与糖所形成的苷,总含量约2-5%。已经知道的羟基蒽醌主要有下列五种:

大黄酸 R1=H R2=COOH 大黄素 R1=CH3 R2=OH 芦荟大黄素 R1=CH2OH R2=H 大黄素甲醚 R1=CH3 R2=OCH3 大黄酚 R1=CH3 R2=H 大黄中蒽醌苷元,其结构不同,因而酸性强弱也不同。大黄酸连有-COOH,酸性最强;大黄素连有β-OH,酸性第二;芦荟大黄素连有苄醇-OH,酸性第三;大黄素甲醚和大黄酚均具有1,8-二酚羟基,前者连有-OCH3和-CH3,后者只连有-CH3,因而后者酸性排在第四位。 四、实验材料: 1、仪器:旋转蒸发仪、红外灯、天平、回流装置一套、圆底烧瓶、 烧杯、蒸发皿、层析槽、布氏漏斗、抽滤瓶、试管、滴管、橡 皮管、分液漏斗、普通滤纸、水浴锅、薄层板、喷雾器、点样 毛细管等。 2、试药:大黄 3、试剂:95%乙醇、石油醚、氯仿、乙酸乙酯、丙酮、甲醇、冰醋 酸 4、吸附剂:薄层色谱硅胶(10~40目) 柱色谱硅胶(200~300目) 显色剂(装置):1%氢氧化钾溶液,2%三氯化铁溶液,10%硫酸乙醇溶液,紫外灯

光磁共振实验报告

近代物理实验报告 光磁共振 班级物理081 学号 08180140 姓名周和建 时间 2011年4月27日

【摘要】 以光抽运为基础的光检验测磁共振的方法,使用DH807A型光磁共振实验装置来观察光抽运信号,进而测定铷原子两个同位素87Rb和85Rb的超精细结构塞曼子能级的朗德因子的测量。 【关键词】 光磁共振光抽运塞曼能级分裂超精细结构 【引言】 光磁共振实际上是使原子、分子的光学频率的共振与射频或微波频率的磁共振同时发生的一种双共振现象。这种方法是卡斯特勒在巴黎提出并实现的。由于这种方法最早实现了粒子数反转,成了发明激光器的先导,所以卡斯特勒被人们誉为“激光之父”。 光磁共振方法现已发展成为研究原子物理的一种重要的实验方法。它大大地丰富了我们对原子能级精细结构和超精细结构、能级寿命、塞曼分裂和斯塔克分裂、原子磁矩和g因子、原子与原子间以及原子与其它物质间相互作用的了解。 利用光磁共振原理可以制成测量微弱磁场的磁强计,也可以制成高稳定度的原子频标。 【正文】 一、实验原理 (一)铷(Rb)原子基态及最低激发态的能级 实验研究对象是铷的气态自由原子。铷是碱金属,它和所有的碱金属原子Li、Na、K一样,在紧紧束缚的满壳层外只有一个电子。铷的价电子处于第五壳层,主量子数n=5。主量子数为n的电子,其轨道量子数L=0,1, …,n-1。基态的L=0,最低激发态的L=1。电子还具有自旋,电子自旋量子数S=1/2。 由于电子的自旋与轨道运动的相互作用(即L-S耦合)而发生能级分裂, 称为精细结构。轨道角动量P s、的合成角动量P J =P L +P S 。原子的精细结构用总角动 量量子数J来标记,J=L+S,L+S-1, …,│L-S│。对于基态,L=0和S=1/2,因此 Rb基态只有J=1/2。其标记为52S 1/2。铷原子最低激发态是52P 1/2 及52P 3/2 双重态。 这是由于轨道量子数L=1,自旋量子数S=1/2。52P 1/2态的J=1/2, 52P 3/2 态的J=3/2。 5P与5S能级之间产生的跃迁是铷原子主线系的第1条线,为双线。它在铷灯 光谱中强度是很大的。52P 1/2→52S 1/2 跃迁产生波长为7947.6?的D 1 谱线,52P 3/2 →52S 1/2跃迁产生波长7800?的D 2 谱线。 原子的价电子在LS耦合中,总角动量P J 与原子的电子总磁矩μ J 的关系为 (1) (2)

圆二色谱总结

圆二色谱实验总结 圆二色谱是用来表征蛋白的二级结构和三级结构的常用方法,在界面课题组主要用来表征肽自组装体的二级结构;通常对于三级结构不予考虑。这一方法的实验操作容易,与一般的光谱测量相同,但是形成的机制比较复杂。在此只能说我自己理解了的部分,对于不理解的部分还需要继续查文献进行了解。 1圆二色谱的原理 名称中虽有“色谱”两字,但是这一测量方法实际上是一光谱法,光谱法对应的即为电子的跃迁行为。同时,光谱法中必然存在的定量关系就是朗伯-比尔定律,圆二色谱的方法就是建立在这一光吸收过程上的光谱方法。 1.1预备知识 需要推演圆二色谱的原理用到的工具有数学工具和物理知识两个方面,分别叙述如下。 1.1.1 数学工具 在推演圆二色谱的数学表达形式时,需要用到一些数学知识,主要有圆的普通方程及参数方程、椭圆的普通方程及参数方程,相关的三角函数知识,这些数学知识基本都在高中阶段学过。 首先说明圆的普通方程和参数方程:圆的普通方程即为仅对圆上点的坐标关系进行描述的方程。圆上点的特点是对固定点(即圆心)的距离相等,设圆心的坐标为(x0, y0)半径为r,则圆的普通方程为 √(x?x0)2+(y?y0)2=r 通常用的是化简的形式,为讨论方便,将圆心设为原点,即得到 x2+y2=r2 利用同角三角函数关系,即sin2θ+cos2θ=1可将上述方程参数化,得到圆的参数方程 {y=r sinθ x=r cosθ使用同样的思路,可以得到椭圆的参数方程,即 {y=b sinθ x=a cosθ消去参数后,得到椭圆的标准方程,即 x2 a2+ y2 b2 =1 上述有关于椭圆的方程中均有a≠b。 1.2 物理预备知识 关于物理的预备知识是最基本的波动光学的观点。按照波动光学的观点,光是在空间中交替传播的电磁场,电场强度的方向与磁感应强度的方向垂直。从能量分布的角度来说,光的能量被认为主要以电场的形式传播,因而通常也将光的电场强度矢量方向定义为光矢量方向。以上即最基本的波动光学观点,下面解释光的偏振特点。 1.2.1 自然光和偏振光 自然光即任何光源发出的光,其特点为光矢量在垂直于传播方向的平面上均匀分布,但在传播方向上并不体现出规律性,如图1(a)所示,图中z轴的方向由纸面向外,以圆的半径表示光矢量的大小,对于一给定的自然光,光矢量的大小即光的强度是恒定不变的。光的偏振现象可理解为在传播方向上光矢量振动的不对称性。在圆二色谱的原理中,涉及到的偏振光有平面偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光三类。

环己酮肟实验报告

环己酮肟实验报告 篇一:环己酮的制备实验报告 20XX年11月19日 姓名///////////系年级20XX级应用化学系组别30同组者???科目有机化学题目环己酮的制备仪器编号 一、实验目的 1、学习铬酸氧化法制备环己酮的原理和方法。 2、通过醇转变为酮的实验,进一步了解醇和酮的联系和区别。 二、实验原理 实验室制备脂环醛酮,最常用的方法是将伯醇和仲醇用铬酸氧化。铬酸是重要的铬酸盐和40%~50%硫酸的混合物。仲醇用铬酸氧化是制备酮最常用的方法。酮对氧化剂比较稳定,不易进一步氧化。铬酸氧化醇是一个放热反应,必须严格控制反应的温度,以免反应过于剧烈。反应方程式为: Ho o 3 +na2cr2o7+4H2So4 + cr2(So4)3

+na2So4+ 7H2o 1 制备蒸馏装置 分液装置 精馏蒸馏装置 六、实验步骤 1、配制铬酸溶液:在200mL烧杯中加入30mL水和5.5g重铬酸钠,搅拌使之全部 溶解。然后在搅拌下慢慢加入 4.5mL浓硫酸,将所得橙红色溶液冷却到30℃以下备用; 2、250mL圆底烧瓶中加入5.3mL环己醇,然后一次加入配制好的铬酸溶液,并充分振摇使之混合均匀。用水浴冷却,控制反应温度在55~60℃。当温度开始下降时移去冷水浴,室温下放置0.5h,其间要间歇振摇反应瓶; 3、反应完毕后在反应瓶中加入30.0mL水和几粒沸石,改成蒸馏装置进行蒸馏。将环己酮和水一起蒸出来,直至馏出液不再浑浊再多蒸8~10mL,约收集馏出液25mL。 4、将馏出液用食盐饱和后转入分液漏斗中,分出有机相。水相用7.5mL乙醚提取一次,将乙醚提取液和有机相合并,用1~2g无水碳酸钾干燥;在水浴上蒸除乙醚,换空气冷凝管,蒸馏收集151~155℃馏分。

衍射光强实验报告

教学目的 1、观察单缝衍射现象,加深对衍射理论的理解; 2、学会使用衍射光强实验系统,并能用其测定单缝衍射的光强分布; 3、形成实事求是的科学态度和严谨、细致的工作作风。 重点:SGS-3型衍射光强实验系统的调整和使用 难点:1)激光光线与光电仪接收管共轴调节;2)光传感器增益度的正确调整 讲授、讨论、实验演示相结合 3学时 一、实验简介 光的衍射现象是光的波动性的一种表现。衍射现象的存在,深刻说明了光子的运动 是受测不准关系制约的。因此研究光的衍射,不仅有助于加深对光的本性的理解,也是 近代光学技术(如光谱分析,晶体分析,全息分析,光学信息处理等)的实验基础。 衍射导致光强在空间的重新分布,利用光电传感元件探测光强的相对变化,是近 代技术中常用的光强测量方法之一。 二、实验目的 1、学会SGS-3型衍射光强实验系统的调整和使用方法; 2、观察单缝衍射现象,研究其光强分布,加深对衍射理论的理解; 3、学会用光电元件测量单缝衍射的相对光强分布,掌握其分布规律; 4、学会用衍射法测量狭缝的宽度。 三、实验原理 1、单缝衍射的光强分布 当光在传播过程中经过障碍物时,如不透明物体的边缘、小孔、细线、狭缝等, 一部分光会传播到几何阴影中去,产生衍射现象。如果障碍物的尺寸与波长相近,那么 这样的衍射现象就比较容易观察到。 单缝衍射[single-slit diffraction]有两种:一种是菲涅耳衍射[Fresnel diffraction],单 缝距离光源和接收屏[receiving screen]均为有限远[near field],或者说入射波和衍 射波都 是球面波;另一种是夫琅禾费衍射[Fraunhofer diffraction],单缝距离光源和接收屏 均为

圆二色光谱分析小结

3.3.9圆二色性(Circular dichroic,CD)测定 1%(w/w)的蛋清溶液调节到pH 4.0,6.0,10.0,在85oC加热不同时间,离心,取上清液,然后稀释至100~200μg/mL溶液。对照组为天然蛋清样品。用Jasco J-715光度计测定样品的CD谱。测定条件设定:测定波长范围190~250 nm,25oC,比色皿光径1 mm,分辨率0.2 nm,扫描速率100 nm/min,扫描5次。使用Jasco SSE软件确定样品的二级结构百分含量。 3.4.6蛋白质的二级结构对DH的影响 蛋白酶的水解反应还受到蛋白质的结构的影响,一般结构紧密的蛋白质提供的酶切位点少于结构松散的蛋白质。因此有必要研究蛋白质结构对DH的影响。蛋白质的热处理可能引起二级、三级和四级结构的变化。从二级结构看,α-螺旋结构表现蛋白质分子的有序性,而其结构如β-折叠、β-转角、无规卷曲等反映了蛋白质分子的松散性[26]。蛋白质分子的有序性差,越有利于蛋白酶的水解。目前,研究蛋白质构象最好的方法是x-射线衍射,但对结构复杂、柔性的生物大分子蛋白质来说,制备蛋白质单晶较为困难。二维、多维核磁共振技术能测出溶液状态下蛋白质分子的构象,可是对分子量较大的蛋白质的计算处理非常复杂。相比之下圆二色性是研究稀溶液中蛋白质分子构象的一种快速、简单、较准确的方法。圆二色性在紫外区段(190~240 nm),主要生色团是肽链,这一波长范围的CD谱包含着生物大分子主链构象的信息。在一般情况下,实验中得到的CD谱线是α-螺旋、β-折叠和无规卷曲构象的CD 谱的线性迭加[27]。图3-7显示天然蛋清的CD谱线a在222 nm处和208 nm处呈负峰,在190 nm附近有一正峰,这是存在部分α-螺旋构象的特征。谱线b、c、d、e在221 nm处的负谱带减弱,意味着α-螺旋的百分比减小。谱线b、c、d、e向短波长方向移动,即发生蓝移。由于发色团吸收光谱发生位移主要取决于它的微环境更加亲水或疏水的结果[28],因此谱线b、c、d、e蓝移的发生说明体系的亲水性降低,即疏水性增加。表3.3列出了天然蛋清和热处理蛋清的α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规卷曲构象所占的比例。从表中可以看出,通过热处理,天然蛋清的α-螺旋比例下降,而β-折叠和无规卷曲的比例增加,说明蛋清蛋白分子结构的有序性降低,形成了以β-折叠和无规卷曲为主的二级结构。 图3-7天然和热处理的蛋清的CD光谱 a-天然蛋清;b-pH4,85oC加热36 min蛋清;c-pH6,85oC加热36 min蛋清;d-pH10,85oC 加热30 min蛋清;e-pH10,85oC加热60 min蛋清。 4.19圆二色谱分析动态超高压微射流均质对卵清蛋白二级结构的影晌

菠菜色素实验报告doc

菠菜色素实验报告 篇一:实验2 菠菜中色素的提取和分离 实验2 菠菜中色素的提取和分离 扬州大学化学化工学院张磊 091301223 一.实验目的: 1.了解分离与提纯过程在科学研究和生产生活中的应用; 2.掌握分离与提纯实验设计的一般思路和方法; 3. 掌握菠菜中色素提取的原理,步骤和影响因素; 二.实验原理: 1.叶绿体中的色素是有机物,不溶于水,易溶于乙醇等有机溶剂中,所以用石油醚、乙醇等能提取色素。 2.本实验选用的是吸附色谱,氧化铝作为吸附剂(极性),色素提取液为吸附液,色素提取液中各成分极性大小为:叶绿素b(黄绿色)>叶绿素a(蓝绿色)>叶黄素(黄色)> β-类胡萝卜素(橙色)。 3. 柱层析法的分离原理是根据物质在氧化铝上的吸附力不同而使各组分分离。一般情况下极性较大的物质易被吸附,极性较弱的物质不易被吸附,所以由上到下为:叶绿素b(黄绿色),叶绿素a(蓝绿色),叶黄素(黄色),β-类胡萝卜素(橙色)。 三、实验材料:

仪器:研钵、分液漏斗、层析柱(20×10 cm),表面皿,普通漏斗,量筒 试剂:石油醚、乙醇(95%)、菠菜叶、丙酮(化学纯)、中性氧化铝,无水硫酸钠 四、实验步骤与内容【探究:菠菜(或青菜)的处理方式】 (1)小组讨论处理菠菜的各种方式,然后按照“手撕”,“划几刀,再手撕”,“剪成丁状”,“剪碎后稍加研磨”,“研磨成浆”共五种方式分为五组进行实验,最后确定控制菠菜叶取25克,加入有机溶剂15mL(9mL石油醚+6mL乙醚),浸泡时间取25min为统一条件; (2)开始分组实验,各自处理好各组的菠菜,放置在烧杯中,加入15mL有机溶剂并盖上表面皿浸泡25min。 (3)在浸泡的时间内开始装柱,首先在滴管下口装上橡皮管并夹上弹簧夹(夹紧),在管的出口处放入一小撮棉花,在棉花上放置已剪好的和滴管内径一般大小的圆形滤纸,然后 用普通漏斗往里面装入中性氧化铝,最后在氧化铝上再加上和滴管内径一般大小的圆形滤纸,夹在铁架台上备用。 (4)25min后,把浸取液用纱布过滤,滤液转移至分液漏斗中,加等体积的水洗一次,弃去下层的水-乙醇层。石油醚层再用等体积的水洗二次。有机相用无水硫酸钠干燥后

大学物理光学实验报告

实验十:光栅衍射 一、实验目的 1.观察光线通过光栅后的衍射光谱。 2.学会用光栅衍射测定光波波长的方法。 3.学会用光栅衍射原理测定光栅常数。 4.进一步熟悉分光计的调整和使用方法。 二、实验仪器 分光计 光栅 钠光灯 平面反射镜 三、实验原理 光栅是有大量的等间隔、等宽度的狭缝平行放置组成的一种光学元件。设狭缝宽度(透光部分)为a ,不透光部分为b ,则a b +为光栅常数。 设单色光垂直照射到光栅上,光透过各个狭缝后,向各个方向发生衍射,衍射光经过透镜后会聚后相互干涉,在焦平面上形成一系列的被相当宽的暗区分开的明亮条纹。 衍射光线与光栅平面的夹角称为衍射角。设衍射角为θ的一束衍射光经透镜会聚到观察屏的点。在P 点出现明条纹还是暗条纹决定于这束衍射光的光程差。 由于光栅是等宽、等间距,任意两个相邻缝的衍射光的光程差是相等的,两个相邻狭缝的衍射光的光程差为()sin a b θ+,如果光程差为波长的整数倍,在P 点就出现明条纹,即 ()sin a b k θλ+=± (0,1,2,)k =L 这就是光栅方程。 从上式可知,只要测出某一级的衍射角,就可计算出波 长。 四、实验步骤 1、调整分光计。 使望远镜、平行光管和载物台都处于水平状态,平行光 管发出平行光。 2、安置光栅 将光栅放在载物台上,让钠光垂直照射到光栅 上。 可以看到一条明亮而且很细的零级光谱,左右转动望远 镜观察第一、二级衍射条纹。 3.测定光栅衍射的第一、二级衍射条纹的衍射角θ,并记录。 五、数据记录 S 2 S 1 S 3 ()3 ()2 () 1()1()2 ()3 G 2 φ12 φ22φ3

苯甲酸乙酯的制备实验报告

苯甲酸乙酯的制备 高分子11-3 (09) 苯甲酸乙酯(2109O H C )稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油;也大量用于食品中,也可用作有机合成中间体、溶剂如纤维素酯、纤维素醚、树脂等。本实验利用酯化反应法制备,直接从苯甲酸→苯甲酸乙酯,再利用相应的物理、化学、光谱等方法鉴定它的存在! 一、实验原理: 直接酸催化酯化反应是经典的制备酯的方法,但反应是可逆反应,反应物间建立如下平衡 : COOH C 2H 5OH COOC 2H 5H 2O 因为这是反应可逆,为提高酯的转化率,使用过量乙醇(价格相对便宜)或将反应生成的水从反应混合物中除去,就可以使平衡向生成酯的方向移动。另外,使用过量的强酸催化剂,水转化成它的共轭酸H 3O +, 没有亲核性,也可抑制逆反应的发生。 二、实验仪器及试剂: 苯甲酸4.0g 过量无水乙醇10.0ml 浓硫酸 3.0ml Na 2CO 3 无水硫酸镁 8.0ml 环 己烷 乙醚 分水回流装置、烧杯、加热套、玻璃棒、分液漏斗等 装置图: 分水回流装置 蒸馏装置

三、实验步骤: 1、制备样品:于50ml圆底烧瓶中加入:4.0g苯甲酸;10ml乙醇;8ml环己烷;3ml浓硫酸,摇匀,加沸石。水浴上回流约2h,至分水器中层液体约5-6ml停止。记录体积,继续蒸出多余的环己烷和乙醇(从分水器中放出)。移去火源。加水30ml,分批加入固体Na2CO3中和至中性。除2种酸。即硫酸、苯甲酸。分液,水层用20ml石油醚分两次萃取。合并有机层,用无水硫酸镁干燥。回收石油醚,加热精馏,收集210-213摄氏度馏分。 2、鉴定: 物理方法:取少量样品,用手扇动其,在闻其气味!应该稍有水果气味。 化学方法:酯与羟胺反应生成一种氧酸。氧酸与铁离子形成牢固的品红色的络合物。在试管中加入两滴新制备的酯,再加入5滴溴水。有溴水的颜色不变或没有白色沉淀生成,将5滴新制备的酯滴入干燥的试管中,在加入7滴3%的盐酸羟胺的95%酒精溶液和3滴2%的NaOH溶液,摇匀后滴入7滴5%HCl溶液和1滴5% FeCl3溶液,试管内显示品红色,证明酯的存在。 色谱分析:查找相关苯甲酸乙酯的色谱图,在分析产品的色谱与之对照。可以证明苯甲酸乙酯存在与否。 五、结果与分析 苯甲酸乙酯理论值 5.15ml 苯甲酸乙酯实际产量2.1ml 产率40.8% 分析、实验产率不高是因为在刚开始回流时,没有很好控制温度,造成很快就有恒沸物出来了。后来通过慢慢调整实验温度,最后产率还算理想。 建议、在实验刚开始时,要小火加热,使蒸汽不超过弯曲部位回流半小时后,再升温回流大概两个小时。 参考文献 1.古风才,肖衍繁,张明杰,刘炳泗《基础化学实验教程》(第二版)科学出版社 2000年 2.茂名学院,《化学实验技能讲义》 3.罗一鸣,唐瑞仁,《有机化学实验与指导》中南大学出版社 2005年

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