亚细胞器分离纯化技术的发展
细胞和细胞器及间质的分离
第一篇组成人体的细胞 第三章亚细胞结构的分离与鉴定 细胞山各种亚细胞结构组成。其重要的研究手段之一是分离纯化亚细胞组分，观察它们的结构或进行生化分析。离心技术是实现这一日标的基本手段。一般认为，转速为10?25Kr/mm的离心机称为高速离心机；转速超过25Kr/min,离心力大于89Kg者称为超速离心机。U前超速离心机的最高转速可达lOOKr/min, 离心力超过500Kg。 第一节亚细胞结构分离的技术 分离亚细胞组分的第一步是制备组织匀浆或细胞匀浆。匀浆 (Homogenization)是在低温条件下，将组织或细胞放在匀浆器中加入等渗匀浆 介质(即0?25moLZL蔗糖-0.003mol/L氯化钙溶液)研磨，使细胞被机械地研碎成为各种 亚细胞组分和包含物的混合物。 分离亚细胞组分的第一步是分级分离。它通过山低速到高速离心技术，使非均一混合体中的颗粒按其大小轻《分批沉降到离心管的不同部位，再分部收集, 即可得到各种亚细胞组分。山于样品中各种大小和密度不同的颗粒在离心开始时是均匀分布于整个离心管中，故每级分离得到的第一次沉淀必然不是纯的最巫的颗粒，须经反复悬浮和离心加以纯化。分离亚细胞组分主要离心技术是差速离心和密度梯度离心。 差速离心(differential centrifugation)是在密度均一的介质中山低速到高速逐级离心，用于分离不同大小的细胞和细胞器。在差速离心中细胞器沉降的顺序依次为：细胞核、线粒体、溶酶体与过氧化物酶体、内质网与高尔基体、最后为核糖体。山于各种细胞器在大小和密度上相互重叠，一般重复2?3次效果会好一些。通过差速离心可将细胞器初步分离，但常需进一步通过密度梯离心再行分离纯化。 密度梯度离心(density gradient centrifugation)是用一定的介质在离心管内 形成一连续或不连续的密度梯度，将细胞混悬液或匀浆置于介质的顶部，通过? 力或离心力场的作用使细胞分层、分离。这类分离乂可分为速度沉降和等密度沉降两种。密度梯度离心常用的介质为氯化锂，蔗糖和多聚蔗糖。分离活细胞的介质要求：能产生密度梯度，且密度高时，粘度不商；pH中性或易调为中性；浓度大时渗透圧不大；对细胞无毒。①速度沉降(velocity sedimentation)主要用于分离密度相近而大小不等的细胞或细胞器。这种方法所采用的介质密度较低，介质的最大密度应小于彼分离生物颗粒的最小密度。生物颗粒(细胞或细器)在十分平缓的密度梯度介质中按各自的沉降系数以不同的速度沉降而达到分离：②等密度沉降(isopycnic sedimentation)适用于分离密度不等的颗粒。细胞或细胞器在连续梯度的介质中经足够大离心力和足够长时间则沉降或漂浮到与自身密度相等的介质处，并停留在那里达到平衡，从而将不同密度的细胞或细胞器分离。 等密度沉降通常在较高密度的介质中进行。介质的最高密度应大于被分离组分的最大密度。再者，这种方法所需要的力场通常比速度沉降法大10、100倍，故往往需要高速或超速离心，离心时间也较长。大的离心力、长的离心时间都对细胞不利。因此，这种方法适于分
生物分离与纯化技术模拟试卷三答案培训讲学
生物分离与纯化技术模拟试卷三答案
精品资料 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2 生物分离与纯化技术模拟试卷三答案 一、名词解释（每小题3分，共15分） 1．CM-Sephadex C-50：羧甲基纤维素、弱酸性阳离子交换剂，吸水量为每克干胶吸水五克。 2．絮凝：指在某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程 3．离心过滤：使悬浮液在离心力场作用下产生的离心力压力，作用在过滤介质上，使液体通过过滤介质成为滤液，而固体颗粒被截留在过滤介质表面，从而实现固液分离，是离心与过滤单元操作的集成，分离效率更高 4．膜分离：利用膜的选择性（孔径大小），以膜的两侧存在的能量差作为推动力，由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。 5．层析分离：是一种物理的分离方法，利用多组分混合物中各组分物理化学性质的差别，使各组分以不同的程度分布在两个相中。 二、单选题（每小题1分，共15分） 1．适合于亲脂性物质的分离的吸附剂是（ B ）。 A．活性炭 B.氧化铝 C.硅胶 D.磷酸钙 2．下列哪项酶的特性对利用酶作为亲和层析固定相的分析工具是必需的？（ B ） A.该酶的活力高 B.对底物有高度特异亲合性 C.酶能被抑制剂抑制 D.最适温度高 E.酶具有多个亚基 3．盐析法沉淀蛋白质的原理是（ B ） A.降低蛋白质溶液的介电常数 B.中和电荷，破坏水膜 C.与蛋白质结合成不溶性蛋白 D.调节蛋白质溶液pH到等电点 4．凝胶色谱分离的依据是（B）。 A、固定相对各物质的吸附力不同 B、各物质分子大小不同 C、各物质在流动相和固定相中的分配系数不同 D、各物质与专一分子的亲和力不同 5．如果要将复杂原料中分子量大于5000的物质与5000分子量以下的物质分开选用（D）。 A、Sephadex G-200 B、Sephadex G-150 C、Sephadex G-100 D、Sephadex G-50 6．工业上强酸型和强碱型离子交换树脂在使用时为了减少酸碱用量且避免设备腐蚀，一般先将其转变为（B）。 A、钠型和磺酸型 B、钠型和氯型 C、铵型和磺酸型 D、铵型和氯型 7．下面哪一种是根据酶分子专一性结合的纯化方法（ A ）。 A. 亲和层析 B. 凝胶层析 C. 离子交换层析 D. 盐析 8．以下哪项不是在重力场中，颗粒在静止的流体中降落时受到的力（ B ） A.重力 B. 压力 C.浮力 D. 阻力 9．关于用氢键形成来判断各类溶剂互溶规律，下列（A）项是正确的叙述。 A、氢键形成是能量释放的过程，若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大，则有利于互溶。 B、氢键形成是能量吸收的过程，若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大，则有利于互溶。 C、氢键形成是能量释放的过程，若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大，则不利于互溶。 D、氢键形成是能量吸收的过程，若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大，则不利于互溶。 10．关于萃取下列说法正确的是（C） A. 酸性物质在酸性条件下萃取 B碱性物质在碱性条件下萃取 C. 两性电解质在等电点时进行提取 D. 两性电解质偏离等电点时进行提取 11．下列关于固相析出说法正确的是（B） A.沉淀和晶体会同时生成 B析出速度慢产生的是结晶 C.和析出速度无关 D.析出速度慢产生的是沉淀 12．那一种膜孔径最小（C） A.微滤 B超滤 C.反渗透 D. 纳米过滤 13．酚型离子交换树脂则应在（B ）的溶液中才能进行反应 A. pH＞7 B pH＞9 C. pH﹤9 D. pH﹤7 14．一般来说，可使用正相色谱分离（B） A. 酚 B带电离子 C. 醇 D. 有机酸 15．离子交换层析的上样时，上样量一般为柱床体积的（C）为宜。 A. 2％-5％ B1％-2％ C. 1％-5％ D. 3％-7％ 三、判断题（每小题1分，共10分） 1．珠磨法中适当地增加研磨剂的装量可提高细胞破碎率。（×） 2．进料的温度和pH会影响膜的寿命。（√） 3．应用有机溶剂提取生化成分时，一般在较高温度下进行。（×） 4．溶剂的极性从小到大为丙醇＞乙醇＞水＞乙酸。（√） 5．蛋白质为两性电解质，改变pH可改变其荷电性质，pH﹤pI蛋白质带正电。（√） 6．进行水的超净化处理、汽油超净、电子工业超净、注射液的无菌检查、饮用水的细菌检查使用孔径为0.2μm的膜。（×） 7．只有树脂对被交换离子比原结合在树脂上的离子具有更高的选择性时，静态离子交换操作才有可能获得较好的效果。（√） 8．制备型HPLC对仪器的要求不像分析型HPLC那样苛刻。（√） 9．Sephadex LH-20的分离原理主要是分子筛和正相分配色谱。（√） 10．水蒸气蒸馏法是提取挥发油最常用的方法。（√） 四、填空题（每小题1分，共15分） 1．常用的蛋白质沉析方法有（等电点沉淀），（盐析）和（有机溶剂沉淀）。 2．蛋白质分离常用的色谱法有（凝胶色谱法），（多糖基离子交换色谱法），（高效液相色谱法）和（亲和色谱法）。 3．离子交换树脂由（载体），（活性基团）和（可交换离子）组成。 4．膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径）不同可分为（微滤膜），（超滤膜），（纳滤膜）和（反渗透膜）。 五、简答题（每小题7分，共35分） 1．在色谱操作过程中为什么要进行平衡？ 答：1、流速平衡：流速是柱层析操作当中的主要影响因素，流速的快慢直接影响着分离的效果，流速过快，混合物得不到完全的分离，流速过慢，整体分离的时间要延长，因此在分离前首先要确定留宿。
《生物分离与纯化技术》授课教案
《生物分离与纯化技术》授课教案 第一章绪论 教学目的：熟悉生物物质的概念、种类和来源；了解分离纯化技术及其基本原理；熟悉分离纯化工艺的优化、放大和验证工作；掌握分离纯化的特点与一般步骤；了解生物分离纯化技术的发展历史；熟悉生物分离纯化技术的发展趋势。 教学重点：生物物质的概念、种类和来源；分离纯化工艺的优化、放大和验证工作；分离纯化的特点与一般步骤；生物分离纯化技术的发展趋势。 教学难点：分离纯化技术及其基本原理；分离纯化工艺的优化、放大和验证工作。教学课时：4 学时 教学方法：多媒体教学 教学内容： 第一节生物分离与纯化的概念与原理 一、生物物质的概念、种类和来源 1. 生物物质：氨基酸及其衍生物类、活性多肽类、蛋白质、酶类、核酸及其降解 物、糖、脂类、动物器官或组织制剂、小动物制剂、菌体制剂 2. 生物物质来源：动物器官与组织、植物器官与组织、微生物及其代谢产物、细胞培养产物、血液、分泌物及其代谢物 二、生物分离纯化概念 指从发酵液、动植物细胞培养液、酶反应液或动植物组织细胞与体液等中分离、纯化生物产品的过程。 三、生物分离纯化技术
生物技术 上游：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程及组织工程；下游：生物产品的回收——生物分离与纯化技术，主要包括离心技术、细胞破碎技术、萃取技术、固相析出技术、色谱技术和膜分离技术等。 四、分离纯化基本原理 有效识别混合物中不同组分间物理、化学和生物学性质的差别，利用能够识别这些差别的分离介质或扩大这些差别的分离设备来实现组分间的分离或目标产物的纯化。
第二节分离纯化策略 一、生物分离纯化技术的特点 1. 环境复杂、分离纯化困难 2. 含量低、工艺复杂
亚细胞结构分离的技术
亚细胞结构分离的技术 分离亚细胞组分的第一步是制备组织匀浆或细胞匀浆。匀浆（Homogenization）是在低温条件下，将组织或细胞放在匀浆器中加入等渗匀浆介质（即0.25moL/L蔗糖一0.003mol/L氯化钙溶液）研磨，使细胞被机械地研碎成为各种亚细胞组分和包含物的混合物。 分离亚细胞组分的第二步是分级分离。它通过由低速到高速离心技术，使非均一混合体中的颗粒按其大小轻重分批沉降到离心管的不同部位，再分部收集，即可得到各种亚细胞组分。由于样品中各种大小和密度不同的颗粒在离心开始时是均匀分布于整个离心管中，故每级分离得到的第一次沉淀必然不是纯的最重的颗粒，须经反复悬浮和离心加以纯化。分离亚细胞组分主要离心技术是差速离心和密度梯度离心。 差速离心（differential centrifugation）是在密度均一的介质中由低速到高速逐级离心，用于分离不同大小的细胞和细胞器。在差速离心中细胞器沉降的顺序依次为：细胞核、线粒体、溶酶体与过氧化物酶体、内质网与高尔基体、最后为核糖体。由于各种细胞器在大小和密度上相互重叠，一般重复2～3次效果会好一些。通过差速离心可将细胞器初步分离，但常需进一步通过密度梯离心再行分离纯化。 密度梯度离心（density gradient centrifugation）是用一定的介质在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度，将细胞混悬液或匀浆置于介质的顶部，通过重力或离心力场的作用使细胞分层、分离。这类分离又可分为速度沉降和等密度沉降两种。 密度梯度离心常用的介质为氯化铯，蔗糖和多聚蔗糖。分离活细胞的介质要求：能产生密度梯度，且密度高时，粘度不高； pH中性或易调为中性；浓度大时渗透压不大；对细胞无毒。 ①速度沉降（velocity sedimentation）主要用于分离密度相近而大小不等的细胞或细胞器。这种方法所采用的介质密度较低，介质的最大密度应小于被分离生物颗粒的最小密度。生物颗粒（细胞或细器）在十分平缓的密度梯度介质中按各自的沉降系数以不同的速度沉降而达到分离； ②等密度沉降（isopycnic sedimentation）适用于分离密度不等的颗粒。细胞或细胞器在连续梯度的介质中经足够大离心力和足够长时间则沉降或漂浮到与自身密度相等的介质处，并停留在那里达到平衡，从而将不同密度的细胞或细胞器分离。等密度沉降通常在较高密度的介质中进行。介质的最高密度应大于被 100分离组分的最大密度。再者，这种方法所需要的力场通常比速度沉降法大10 ~倍，故往往需要高速或超速离心，离心时间也较长。大的离心力、长的离心时间都对细胞不利。因此，这种方法适于分离细胞器，而不太适于分离和纯化细胞。 分离亚细胞组分的第三步是对分级分离得到的组分进行分析，以确认。常要的分析方法包括形态和功能鉴定。
细胞器线粒体的分离与观察
细胞器线粒体的分离与观察 高熹1120152430（李安一） （北京理工大学生命学院16121501班） 摘要：差速离心法是交替使用低速和高速离心，用不同强度的离心力使具有不同质量的物质分级分离的方法。此法适用于混合样品中各沉降系数差别较大组分的分离。离心分离出细胞核与线粒体，进行染色，对细胞核和线粒体的形态进行观察并记录。 关键词：差速离心法；细胞核；线粒体；实验。 1 引言 差速离心主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速度较低，让较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀，改用较高的离心速度离心悬浮液，将较小的颗粒沉降，以此类推，达到分离不同大小颗粒的目的。 线粒体是真核细胞特有的，司能量转换的重要细胞器。细胞种的能源物质——糖、脂肪、部分氨基酸在此进行最终的氧化，并通过偶联磷酸华生成ATP，供给细胞生理活动之需。对线粒体的结构和功能的研究通常是在离体线粒体上进行的。 制备线粒体用组织匀浆在悬浮介质中进行差速离心的方法。在一给定的离心场中（对于所使用的离心机，就是选用一定的转速），球形颗粒的沉降速度取决于它的密度、半径和悬浮介质的粘度。在一均匀悬浮介质中离心某一时间内，组织匀降中的各种细胞器及其它内含物由于沉降速度不同而停留在高低不同的位置。依次增加离心力和离心时间，就能使这些颗粒按其大小、轻重分批沉降在离心管底部，从而分批收集。细胞器中最先沉降的是细胞核，其次是线粒体，其他更轻的细胞器和大分子可依次再分离。 悬浮介质通常用缓冲的蔗糖溶液，它比较接近细胞质的分散相，在一定程度上能保持细胞器的结构和酶的活性，在pH7.2的条件下，亚细胞组分不容易重新聚集，有利于分离。整个操作过程应注意样品保持4，避免酶失活。 线粒体的鉴定用詹纳斯绿活染法。詹纳斯绿B（janus green B）是对线粒体专一的活细胞染料，毒性很小，属于碱性染料，解离后带正电，由电性吸引而堆积在线粒体膜上。线粒体的细胞色素氧化酶使该染料保持在氧化状态呈现蓝绿色从而使线粒体显色，而胞质中的染料被还原成无色。 Giemsa染液为天青色素、伊红、次甲蓝的混合物，本染色液最适于血液涂抹标本、血球、疟原虫、立克次体以及骨髓细胞、脊髓细胞等的染色。染前用蛋白酶等进行处理，然后再用姬姆萨染液染色，在染色体上，可以出现不同浓淡的横纹样着色。姬姆萨染液可将细胞核染成紫红色或蓝紫色，胞浆染成粉红色，在光镜下呈现出清晰的细胞及染色体图像。 2 实验器材及材料 2.1 实验材料 大鼠肝脏。
生物分离与纯化技术模拟试卷九答案
生物分离与纯化技术模拟试卷九答案 装 订 线 一、名词解释（每小题3分，共15分） 1．离心分离技术：是基于固体颗粒和周围液体密度存在差异，在离心场中使不同密度的固体颗粒加速沉降的分离过程。 2．物理萃取：即溶质根据相似相溶的原理在两相间达到分配平衡，萃取剂与溶质之间不发生化学反应。 3．有机聚合物沉析：利用生物分子与某些有机聚合物形成沉淀而析出的分离技术称为有机聚合物沉析。 4．平衡离子：离子交换树脂中与功能基团以离子键联结的可移动的平衡离子，亦称活性离子。 5．离子交换层析：是以离子交换剂为固定相，根据物质的带电性质不同而进行分离的一种层析技术。 二、单选题（每小题1分，共15分） 1．葡聚糖凝胶可使用那种溶剂溶胀（C ） A.甲醇 B 乙醇 C.缓冲液 D.乙酸乙酯 2．不能用于固液分离的手段为（C ） A.离心 B 过滤 C.超滤 D.双水相萃取 3．最常用的干燥方法有（ D ） A 、常压干燥 B 、 减压干燥 C 、喷雾干燥 D 、以上都是 4．物理萃取即溶质根据（ B ）的原理进行分离的 A.吸附 B.相似相溶 C 分子筛 D 亲和 5．适合小量细胞破碎的方法是（ B ） A.高压匀浆法 B.超声破碎法 C.高速珠磨法 D.高压挤压法 6．关于分配柱层析的基本操作错误(D )。 A 装柱分干法和湿法两种 B 分配柱层析法使用两种溶剂，事先必须先使这两个相互相饱和 C 用硅藻土为载体，需分批小量地倒入柱中，用一端是平盘的棒把硅藻压紧压平 D 分配柱层析适用于分离极性比较小、在有机溶剂中溶解度大的成分，或极性很相似的成分。 7．颗粒与流体的密度差越小，颗粒的沉降速度（ A ） A.越小 B.越大 C.不变 D.无法确定 8．“类似物容易吸附类似物”的原则,一般极性吸附剂适宜于从何种溶剂中吸附极性物质（ B ） A ．极性溶剂 B ．非极性溶剂 C ．水 D ．溶剂 9．关于大孔树脂洗脱条件的说法，错误的是： （ A ） A 、最常用的是以高级醇、酮或其水溶液解吸。 B 、对弱酸性物质可用碱来解吸。 C 、对弱碱性物质可用酸来解吸。 D 、如吸附系在高浓度盐类溶液中进行时，则常常仅用水洗就能解吸下来。 10．亲和层析的洗脱过程中，在流动相中减去配基的洗脱方法称作 （ D ） A 、 阴性洗脱 B 、剧烈洗脱 C 、正洗脱 D 、负洗脱 11．下列哪一项不是常用的滤布材料 （ C ） A. 法兰绒 B. 帆布C. 滤纸 D.斜纹布 12．阴树脂易受有机物污染，污染后，可用（ B ）处理 A 柠檬酸 B 10%NaCl+2%～5%NaOH 混合溶液 C 氨基三乙酸 D EDTA 13．HPLC 是哪种色谱的简称（ C ）。 A ．离子交换色谱 B.气相色谱 C.高效液相色谱 D.凝胶色谱 14．适合于亲脂性物质的分离的吸附剂是（ B ）。 A ．活性炭 B.氧化铝 C.硅胶 D.磷酸钙 15．分离纯化早期，由于提取液中成分复杂，目的物浓度稀，因而易采用 （ A ） A 、分离量大分辨率低的方法 B 、分离量小分辨率低的方法 C 、分离量小分辨率高的方法 D 、各种方法都试验一下，根据试验结果确定 三、判断题（每小题1分，共10分） 1．有机溶剂被细胞壁吸收后，会使细胞壁膨胀或溶解，导致破裂，把细胞内产物释放到水相中去。（√ ） 2．向含有生化物质的水溶液中加入一定量亲水性的有机溶剂，能使生化物质沉淀析出。（√ ） 3．等电点沉淀在实际操作中应避免溶液pH 上升至5以上。（√ ） 4．在聚丙烯酰胺凝胶中加入阴离子去污剂十二烷基硫酸钠（SDS ），影响凝胶的形成。（× ） 5．当气体的温度超过其临界温度，压力超过临界压力之后，物质的聚集状态就介于气态和液态之间，成为超临界流体。（√ ） 6．冻结-融化法冻结的作用是破坏细胞膜的疏水键结构，增加其亲水性和通透性来破坏细胞的。（√ ） 7．盐析作用也能减少有机溶剂在水中的溶解度，使提取液中的水分含量减少。可以促使生化物质转入有机相从而提高萃取率。（√ ） 8．氨基酸、蛋白质、多肽、酶、核酸等两性物质可用等电点沉析。（√ ） 9．甲醇沉淀作用与乙醇相当，但对蛋白质的变性作用比乙醇、丙酮都小，所以应用广泛。（×） 10．若两性物质结合了较多阳离子（如Ca2+、Mg2+、Zn2+等），则等电点pH 升高。（√ ）
1下图是植物细胞亚显微结构模式图
简 答 题 1．下图是植物细胞亚显微结构模式图，据图回答（括号内填标号，横线上填名称） （l ）该细胞有氧呼吸的主要场所是（ ） 。 （2）本细胞所特有，动物细胞不含有的细胞器是 （ ） ，它是绿色植物进行 的 场所。 （3）对吸收水分有重要作用的结构是（ ） ， 此细胞若发生质壁分离，它将明显 。 （4）细胞中含有少量的遗传物质并与能量转换有关的 细胞器是（ ） 和（ ） 。 （5）图中1的主要成分是 ，它对细 胞具有 作用。 （6）细胞中的DNA 分子主要存在于（ ） 中。 2．右图是一个研究光合作用过程的实验。实验前溶液中加入ADP 、磷酸盐、叶绿体等。实验时按图示控制条件进行。并不断测定有机物合成率，用此数据绘成曲线。请你用已学过的光合作用知识，解释曲线形成的原因。 ?AB 段 。 ?BC 段 。 ?CD 段 。 3．将长势相同的3盆麦苗分别置于无色玻璃罩内（如下图）。请据图回答： （l ）甲盆覆盖着绿色透明膜，乙盆覆盖着 品红色透明膜。一段时间后，与丙盆麦苗相比， 甲盆的长势 ，原因是 ；乙盆的长势 ，原因 是 。 （2）甲盆内浇足含18O 的水，乙盆内充满 含18O 的CO 2。一段时间后，甲盆罩壁上出现含 18O 的 ，它是 产生 的；甲盆罩内的空气中出现含18O 的 ，它是 产生的；乙的罩壁上出现含18O 的 ，它是 产生的；乙盆植物细胞里出现含18O 的 ，它是 作用的产物。 4．下图是绿色植物体内与能量有关的生理活动图解，请据图回答下列问题： （1）图中叶绿素将光能转变为化学能时，首先将能量贮存在（ ） 中，然后再贮存在C 6H 12O 6中。 时间
实验二 细胞器的分离与提纯
实验二细胞器的分离与观察 一、教学目的与要求 1. 学习利用差速离心法分离动物细胞的细胞器。 2. 掌握细胞核与线粒体的染色方法和现象。 二、实验原理 线粒体（Mitochondria，MT）是真核细胞特有的，进行能量转换的重要细胞器，有“细胞动力工厂”之称。细胞中的能源物质——脂肪、糖、部分氨基酸在线粒体中进行最终的氧化，并通过耦联磷酸化生成A TP，供给细胞生理活动之需。对线粒体结构与功能的研究通常是在离体的线粒体上进行的。 制备线粒体采用组织匀浆悬液介质中进行差速离心的方法。在给定的离心场中（对于所使用的离心机，就是选用一定的转速），球形颗粒的沉降速度取决于它的密度、半径和悬浮介质的粘度。在均匀悬浮介质中离心一定时间，组织匀浆中的各种细胞器及其它内含物由于沉降速度不同将停留在高低不同的位置。依次增加离心力和离心时间，就能够使这些颗粒按其大小、轻重分批沉降在离心管底部。细胞器中最先沉淀的是细胞核，其次是线粒体，其它更轻的细胞器和大分子可依次分离。 悬浮介质通常用缓冲的蔗糖溶液，它比较接近细胞质的分散相，在一定程度上能保持细胞器的结构和酶的活性，在pH7.2的条件下，亚细胞组分不容易重新聚集，有利于分离。整个操作过程应注意使样品保持4℃，避免酶失活。 线粒体的鉴定用詹纳斯绿活染法。詹纳斯绿B（Janus green B）是对线粒体专一的活细胞染料，毒性很小，属于碱性染料，解离后带正电，由电性吸引堆积在线粒体膜上。线粒体的细胞色素氧化酶使该染料保持在氧化状态呈现蓝绿色从而使线粒体显色，而细胞质中的染料被还原成无色。 三、实验用品 器材：冰箱、纱布、瓷研钵、高速冷冻离心机。 材料：新鲜的猪肝脏。 试剂：见PAGE 64 四、实验步骤 1. 制备猪肝细胞匀浆。实验前购买新鲜猪肝脏备用。 割取一小块肝组织，迅速用生理盐水洗净血水，用滤纸吸干。称取肝组织1g，剪碎，用预冷到0-4℃的0.25mol/L缓冲蔗糖溶液洗涤数次。然后在0-4℃条件下，按每克肝加4ml 冷的0.25mol/L缓冲蔗糖溶液将肝组织匀浆化，蔗糖溶液应分数次添加，匀浆用双层纱布过滤备用。注意尽可能先充分剪碎肝组织，缩短匀浆时间，整个分离过程不宜过长，以保持组分生理活性。 2. 差速离心。先将5ml 0.34mol/L缓冲蔗糖溶液放入离心管，然后沿管壁小心地加入5ml 肝匀浆使其覆盖于上层，用高速冷冻离心机进行差速离心。 3. 滤液经700×g离心10min，分离核和杂质沉淀。 4. 取上清液10 000×g离心10min，沉淀为线粒体。 5. 沉淀经再次洗涤、离心后，即可得到纯度较高的线粒体。 5. 分离物鉴定。
植物细胞器的分离
植物细胞器的分离 一、叶绿体的分离： 1.实验原理： 采用差速离心法，利用不同颗粒的大小形状不同导致沉降速率不同，把叶绿体的颗粒沉降出来。 2.实验材料及试剂： 成熟的猪笼草、山梨醇、Tris、EDTA与β-巯基乙醇均为Amresco产品、细胞器分离缓冲液:300 mmol/L山梨醇, 50mmol/L Tris-HCl(pH为8.0), 5 mmol/L EDTA(pH 8.0), 0.1%β-巯基乙醇(临用前加入)。 3.实验器材： SG350C多功能食品料理机(上海天航电器有限公司) , GL21M高速冷冻离心机及配套的2号角转头(湘仪集团) 山梨醇：配制体积：100 mL，浓度：3 mol/L；分子量：182.17g/mol 需要称取质量g:=100 mL*3 mol/L*182.17g/mol=0.1L*3 mol/L*182.17g/mol=54.651g EDTA: 配置体积：100ml , 浓度：0.5mol/lL ,分子量：292.248g/mol m= 0.5mol/L *100mL *292.248g/mol =14.6124 g LEDTA : 配置体积:100ml 浓度：25mol/L ,分子量：292.248g/mol m=2.5mol/L*100mL * 292.248g/mol=73.062g 4.制备方法 4.1 叶绿体粗提物的制备 （1）. 取25 g叶片置于100 mL充分预冷的细胞器分离缓冲液中,用食品料理机匀浆2 min(5000r/min), （2）. 然后将匀浆液用4层纱布过滤于500ml烧杯, （3）. 滤液于4℃、700g在1000r/min离心10 min,
医学生物学实验及习题整理
<医学生物学实验>整理 1. 常用的吸量管有： 奥氏吸量管、移液管、刻度吸量管 4. 如何正确使用吸量管？ 答：(1) 选用原则：就近原则 (2) 吸量管的使用：吸-擦-调-放 5. 如何正确使用微量加样器？ 答：转-按-吸-擦-按 6. 如何正确使用离心机？ 放置-装管-平衡-启动-取出 二、主要实验方法原理 1.分光光度法基本原理是什么？ 答：不同物质由于其分子结构不同，对不同波长光线的吸收能力也不同，因此每种物质都具有其特异的吸收光谱，在一定条件下，其吸收程度与该物质浓度成正比，故可利用各种物质的不同的吸收光谱特征及其强度, 对不同物质进行定性和定量的分析。分光光度法常被用来测定溶液中存在的光吸收物质的浓度，其基本原理是根据Lambert和Beer定律。该定律阐明了溶液对单色光吸收的多少与溶液浓度及溶液厚度之间的关系。 2. 利用分光光度法对物质进行定量测定的方法主要有哪两种？ 答：直接比较法（公式法）、标准曲线法 3. 层析法基本原理是什么？ 答：层析法就是利用混合物在经过固定相和流动相两相的过程中，其中的待分离物质在不同的两相中不断地进行交换、分配、吸附及解吸附等过程，由于混合物中各组分间在理化性质如吸附力、分子形状和大小、分子极性、分子亲和力、分配系数等方面存在着差异，因此当它们经过上述相同重复过程时，各自的情况就会有所不同从而使各物质得以分离。 4. 常用的层析法有哪几种？ 答：薄层层析、离子交换层析、凝胶层析、亲和层析。 5. 离子交换剂的作用原理是什么？ 答：①阳离子交换剂吸附阳离子；②阴离子交换剂吸附阴离子； 当离子结合到固定相交换基团上以后，用提高流动相中离子强度或改变pH的办法，把它们从离子交换剂上依次洗脱下来，达到分离纯化的目的。 6. 凝胶层析的作用原理是什么？ 答：分子筛 7．亲和层析的作用原理是什么？ 答：亲和层析是以能与生物分子进行特异结合的配基作为固定相，对混合物中某一生物分子进行高效分离纯化的层析技术。 9. 影响电泳的主要因素是什么？ 答： (1) 电泳溶液的pH值|: 当溶液的pH值等于某种两性电解质的等电点时，不带电荷。当溶液pH小于其等电点时，则呈正离子状态，移向负极；反之，溶液pH值大于其等电点时，则呈负离子状态，移向正极。 (2) 缓冲液的离子强度: 离子强度低，电泳速度快，分离区带不易清晰；离子强度高，电泳速度慢，但区带分离清晰。常用离子强度为0.02~0.2。 (3) 电场强度: 电泳速度和电场强度成正比关系。电场强度愈高，则带电粒子的移动愈快，但电压增加，相应电流也增大，电流过大时易产生热效应, 可使介质中溶液蒸发及生物样品
(高考生物)生物分离与纯化技术复习重点
（生物科技行业）生物分离与纯化技术复习重点
生化分离技术复习重点 1.生化分离，生化分离技术的基本步骤 生物分离与纯化的目的是从微生物发酵液，酶反应产物，动植物细胞培养和生物体本身分离并纯化对人类有用的，符合质量要求的各种生物药物和生物制品。 来源：（1）动物脏器（2）血液，分泌物和其它代谢物（3）海洋生物（4）植物（5）微生物 特点：（1）目的产物浓度低，纯化难度大（2）活性物质性质不稳定，操作过程容易失活（3）生物材料中生化组分数量大，分离困难（4）生物材料易变质，保存困难（5）生物产品的质量标准高 基本步骤：原料的选取和预处理，分离提取，精制和成品的制作 2.吸附技术 概念：是指在一定条件下，将待分离的料液（或气体）通入适当的吸附剂中，利用吸附剂对料液（或气体）中某一组分具有选择吸附的能力，使该祖坟富集在吸附剂表面，然后再用适当的洗脱机将吸附的组分从吸附剂上解吸下来的一种分离技术 吸附剂类型：（1）物理吸附（范德华力）（2）化学吸附（电子转移）（3）交换吸附（离子交换） 常用的吸附剂：一类有机吸附剂，如活性炭、纤维素、大孔吸附树脂、聚酰胺等；另一类是无机吸附剂，如氧化铝、硅胶、人造沸石、磷酸钙‘氢氧化铝等。 活性炭吸附规律：对具有极性基团的化合物吸附力较大；对芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化合物；对相对分子质量大的化合物的吸
附力大于相对分子质量小的化合物。 影响吸附的因素：吸附剂的性质；吸附物的性质；吸附条件（温度、PH、盐的浓度）、溶剂的影响。 3.膜分离技术 概念：指物质在推动力作用下由于传递速度不同而得到分离的过程。特点：易于操作；成本低、寿命长；高效；常温下操作无相态的变化，分离精度高，没有二次污染；膜材质的价格高；操作过程中膜面容易被污染；膜的耐药性，耐溶性，耐热性能有限。 类型：渗析；电渗析；微滤；超滤；反渗透；纳滤；气体分离 微孔滤膜清洗和再生方法：将滤膜平放于清洁盛器内，用60℃左右的蒸馏水浸泡，使全部湿润，数小时候（约4小时以）倾去水，再用上法浸泡12小时，使用前再用适量温蒸馏水清洗一次。 微孔滤过膜截留粒子的范围：0.1—10μm的粒子。 4.液膜分离技术 概念：是一种以液膜为分离介质，以浓度差为推动力的分离操作，是属于液—液系统的传质分离过程。 组成：膜溶剂；表面活性剂；流动载体；膜增强剂。 分类：乳状液膜；支撑液膜。 液膜分离步骤：制备液膜；液膜萃取；澄清分离；破乳。 影响因素：液膜乳液成分的影响；乳水比；连续的PH；搅拌速度的影响；料液的浓度和酸度的影响；操作温度的影响；接触时间。应用：分离氨基酸；提取抗生素；提取生物碱；提取蛋白质；分离
生物分离与纯化技术模拟试卷三答案
生物分离与纯化技术模拟试卷三答案 一、名词解释（每小题3分，共15分） 1．CM-Sephadex C-50：羧甲基纤维素、弱酸性阳离子交换剂，吸水量为每克干胶吸水五克。 2．絮凝：指在某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程 3．离心过滤：使悬浮液在离心力场作用下产生的离心力压力，作用在过滤介质上，使液体通过过滤介质成为滤液，而固体颗粒被截留在过滤介质表面，从而实现固液分离，是离心与过滤单元操作的集成，分离效率更高 4．膜分离：利用膜的选择性（孔径大小），以膜的两侧存在的能量差作为推动力，由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。 5．层析分离：是一种物理的分离方法，利用多组分混合物中各组分物理化学性质的差别，使各组分以不同的程度分布在两个相中。 二、单选题（每小题1分，共15分） 1．适合于亲脂性物质的分离的吸附剂是（ B ）。 A．活性炭 B.氧化铝 C.硅胶 D.磷酸钙 2．下列哪项酶的特性对利用酶作为亲和层析固定相的分析工具是必需的？（ B ） A.该酶的活力高 B.对底物有高度特异亲合性 C.酶能被抑制剂抑制 D.最适温度高 E.酶具有多个亚基 3．盐析法沉淀蛋白质的原理是（ B ） A.降低蛋白质溶液的介电常数 B.中和电荷，破坏水膜 C.与蛋白质结合成不溶性蛋白 D.调节蛋白质溶液pH到等电点 4．凝胶色谱分离的依据是（B）。 A、固定相对各物质的吸附力不同 B、各物质分子大小不同 C、各物质在流动相和固定相中的分配系数不同 D、各物质与专一分子的亲和力不同 5．如果要将复杂原料中分子量大于5000的物质与5000分子量以下的物质分开选用（D）。 A、Sephadex G-200 B、Sephadex G-150 C、Sephadex G-100 D、Sephadex G-50 6．工业上强酸型和强碱型离子交换树脂在使用时为了减少酸碱用量且避免设备腐蚀，一般先将其转变为（B）。 A、钠型和磺酸型 B、钠型和氯型 C、铵型和磺酸型 D、铵型和氯型 7．下面哪一种是根据酶分子专一性结合的纯化方法（ A ）。 A. 亲和层析 B. 凝胶层析 C. 离子交换层析 D. 盐析 8．以下哪项不是在重力场中，颗粒在静止的流体中降落时受到的力（ B ） A.重力 B. 压力 C.浮力 D. 阻力 9．关于用氢键形成来判断各类溶剂互溶规律，下列（A）项是正确的叙述。 A、氢键形成是能量释放的过程，若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大，则有利于互溶。 B、氢键形成是能量吸收的过程，若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大，则有利于互溶。 C、氢键形成是能量释放的过程，若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大，则不利于互溶。 D、氢键形成是能量吸收的过程，若两种溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大，则不利于互溶。 10．关于萃取下列说法正确的是（C） A. 酸性物质在酸性条件下萃取 B碱性物质在碱性条件下萃取 C. 两性电解质在等电点时进行提取 D. 两性电解质偏离等电点时进行提取 11．下列关于固相析出说法正确的是（B） A.沉淀和晶体会同时生成 B析出速度慢产生的是结晶 C.和析出速度无关 D.析出速度慢产生的是沉淀 12．那一种膜孔径最小（C） A.微滤 B超滤 C.反渗透 D. 纳米过滤 13．酚型离子交换树脂则应在（B ）的溶液中才能进行反应 A. pH＞7 B pH＞9 C. pH﹤9 D. pH﹤7 14．一般来说，可使用正相色谱分离（B） A. 酚 B带电离子 C. 醇 D. 有机酸 15．离子交换层析的上样时，上样量一般为柱床体积的（C）为宜。 A. 2％-5％ B1％-2％ C. 1％-5％ D. 3％-7％ 三、判断题（每小题1分，共10分） 1．珠磨法中适当地增加研磨剂的装量可提高细胞破碎率。（×） 2．进料的温度和pH会影响膜的寿命。（√） 3．应用有机溶剂提取生化成分时，一般在较高温度下进行。（×） 4．溶剂的极性从小到大为丙醇＞乙醇＞水＞乙酸。（√） 5．蛋白质为两性电解质，改变pH可改变其荷电性质，pH﹤pI蛋白质带正电。（√） 6．进行水的超净化处理、汽油超净、电子工业超净、注射液的无菌检查、饮用水的细菌检查使用孔径为0.2μm的膜。（×） 7．只有树脂对被交换离子比原结合在树脂上的离子具有更高的选择性时，静态离子交换操作才有可能获得较好的效果。（√） 8．制备型HPLC对仪器的要求不像分析型HPLC那样苛刻。（√） 9．Sephadex LH-20的分离原理主要是分子筛和正相分配色谱。（√） 10．水蒸气蒸馏法是提取挥发油最常用的方法。（√） 四、填空题（每小题1分，共15分） 1．常用的蛋白质沉析方法有（等电点沉淀），（盐析）和（有机溶剂沉淀）。 2．蛋白质分离常用的色谱法有（凝胶色谱法），（多糖基离子交换色谱法），（高效液相色谱法）和（亲和色谱法）。 3．离子交换树脂由（载体），（活性基团）和（可交换离子）组成。 4．膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径）不同可分为（微滤膜），（超滤膜），（纳滤膜）和（反渗透膜）。 五、简答题（每小题7分，共35分） 1．在色谱操作过程中为什么要进行平衡？ 答：1、流速平衡：流速是柱层析操作当中的主要影响因素，流速的快慢直接影响着分离的效果，流速过快，混合物得不到完全的分离，流速过慢，整体分离的时间要延长，因此在分离前首先要确定留宿。 2、液体环境：为了保持被分离物质运动的均一性，以及好的吸附和解析效果，因此要保持孔隙内部和外部液体环境的一致，所以进行液体环境的平衡。
生物分离与纯化技术
填空 1、色谱分离的基本特点：分离效率高、应用范围广、选择性强、设备简单，操作方便。 2、高效液相色谱的特点：高压、高速、高灵敏度、高效、适用范围广。 3、膜分离技术的优点：a易于操作。b成本低，寿命长。c高效，特别是对于热敏性的物质的处理具有其他分离过程无法比拟的优越性。d 常温下操作无相态变化，分离精度高，没有二次污染。P168 4、七种常见的膜分离过程：渗析（DS），电渗析(ED)，微滤（MF），超滤（OF），反渗透（RO），纳滤（NF），气体分离（GS）。 5、微滤的分离机理：a 表面层截留。b 膜内部截留。 6、液膜的组成：膜溶剂（水和有机溶剂），表面活性剂，流动载体和膜增强剂。 7、液膜的分类：液膜按其构型和操作方式的不同可以分为乳状液膜和支撑液膜。 8、乳状液膜分类：根据是否含有载体可以分为流动载体液膜和非流动载体液膜。 9、液膜分离的操作过程：a 制备液膜。b 液膜萃取。c 澄清分离。d 破乳。 10、预处理的目的：1）改变发酵液的物理性质2）取出发酵液中的部分杂质以利于后续各步操作。 11、杂志的去除方法：1）等电沉淀法：蛋白质等电时溶解度最小，能沉淀出去2)变性沉淀：使蛋白质从有规则的排列变成溶解度较小的无规则的排列而沉淀3吸附：利用吸附作用能经常有效的去除蛋白质杂质。 12、双水相萃取的工艺流程：主要三部分1）目的产物的萃取2）PEG的循环3）无机盐的循环。 13、过饱和溶液的制备一般有四种方法：饱和溶液冷却、部分溶剂蒸发、化学反应结晶法、解析法。P72 14、吸附的类型：物理吸附、化学吸附、交换吸附。P83 名词解释 1、离子交换树脂的命名：有三位阿拉伯数字组成，第一位数字代表产品的分类；第二位数字代表骨架；第三位数字微顺序号。 2、交联度：离子交换树脂中交联剂的含量。 3、交换容量：每克干燥剂的离子交换树脂或每毫升完全溶胀的离子交换树脂所能吸附的一价离子的毫摩尔数。 4、色谱分离：一种物理的分离方法，利用多组分混合物中各组分物理化学性质的差别，使各组分以不同的程度分布在流动相和固定相中。 5、正相色谱法：流动相极性小于固定相的分配色谱法。 6、反相色谱法：流动相极性大于固定相的分配色谱法。 7、浓缩：是低浓度溶液通过除去溶剂（包括水）变为高浓度溶液的过程。 8、干燥：是从湿的固体生化药物中除去水分或溶剂而获得相对或绝对干燥制品的工艺过程。9、差速离心法：采用逐渐增加离心速度或交替使用低速和高速进行离心，用不同强的的离心力是不同质量的目的产物分级分离的方法。 10、速率带离心法：在离心前于离心管内装入密度梯度介质，待分离的样品铺在梯度液的顶部、离心管底部或梯度液的中间，同梯度液一起离心。 11、超临界流体：:处于临界温度和临街压力以上的非凝缩性的高密度流体。处于超临界状态时，气液两相非常接近，无法分别，成为超临界流体。 12、盐析：在高浓度中性盐存在的情况下，蛋白质（或酶）等生物大分子在水溶液中的溶解度降低并沉淀析出的现象叫做盐析。 13、活性炭“中毒”：由于活性炭是一种强吸附剂，对气体的吸附能力很大，气体分子占据了活性炭的吸附表面，会造成活性炭中毒，使其活力降低，因此使用前可加热烘干，以除去大部分气体。P84 14、大网格聚合物吸附剂：又称大孔吸附树脂，是一种有机高聚物，具有与大网格离子交换树脂相同的大网格骨架（由于在聚合时加入了一些不能参加反应的致孔剂，聚合结束后又将其除去，因而留下永久性孔隙，形成大网格结构），一般为白色球形颗粒。 简答 1、离子交换树脂的构成是什么？ 答：1）惰性、不溶的具有三维空间立体结构的网络骨架，称为载体或骨架； 2）与载体连成一体的、不能移动的活性基团，又称功能基团； 3）与功能基团带相反电荷的可移动的活性离子，又称平衡离子或可交换离子。 2、离子交换树脂的分类是什么？ 答：1）按树脂骨架的主要成分分： 1’聚苯乙烯性树脂2’聚苯烯酸型树脂3’多乙烯多胺-环氧氯苯烷树脂4’酚-醛树脂 2）按骨架的物理结构来分：1’凝胶型树脂2’大网格树脂3’均孔树脂 3、微滤的操作模式是什么？ 答：1’常规过滤（静态过滤或死端过滤）：原料液置于膜的上游，在压差的推动下，溶剂和小于膜孔的颗粒透过膜，大于膜孔的颗粒则被膜截留，该压差可通过上游加压或下游侧抽真空产生。但是，常规过滤操作只能是间歇的，必须周期性的停下来清除膜表面的污染层或更换膜。常规过滤操作简便易行，对于固体含量低于0.1%的料液常采用常规过滤；对于固体含量在0.1%~0.5%的料液则需要进行预处理或采用错流过滤；对于固体含量高于0.5%的料液则采用错流过滤操作。 2’错流过滤（动态过滤）：微滤的错流过滤操作类似于超滤和反渗透，原料液以切线方向流过膜表面。溶剂和小于膜孔的颗粒，在压力的作用下透过膜，大于膜孔的颗粒则被膜截留而停留在膜表面形成一层污染层。与常规过滤不同的是，料液流经膜表面产生的高剪切力可使沉积在膜表面的颗粒扩散返回主体流，从而被带出微滤组件，使污染层不能无限增厚。当处理量大时，为避免膜被堵塞，宜采用错流操作。P176
HL10005.1细胞样品亚细胞结构分离试剂盒产品说明书
HL10005.1v.A 细胞样品亚细胞结构分离试剂盒产品说明书 主要用途 细胞样品亚细胞结构分离试剂是一种旨在通过细胞裂解和差速离心而获得动物细胞核、细胞浆和细胞器组分的权威而经典的技术方法。该技术由大师级科学家精心研制、成功实验证明的。适宜于各种动物细胞的亚细胞结构和功能的研究和鉴定。产品不含污染性蛋白酶和核酶，即到即用，性能稳定，操作简便，分离清晰，成分完整。 技术背景 细胞分离成亚细胞结构成分单位是细胞生物学研究的基本手段。采用轻柔的机械物理方法或化学去污剂方法实现细胞裂解，然后运用差速离心的方法将细胞成分分离，由此获得独立的保留其原生化特性的具有活力的细胞器和大分子成分，从而进行细胞器和亚细胞部位的结构与功能的相关研究，同时检测各种分子元素的定位、运作和运输。 产品内容 清理液（Reagent A）毫升 保存液（Reagent B）毫升 萃取液（Reagent C）毫升 活性液（Reagent D）微升 产品说明书1份 保存方式 保存活性液（Reagent D）在－20℃冰箱里，其余的保存在4℃冰箱里，有效保证6月 用户自备 HANK平衡盐溶液（HL12028）或PBS溶液（HL12033）：用于清理细胞 胰蛋白酶乙二胺四乙酸混合液（HL12024）：用于细胞脱离 完全细胞培养液（HL12052）：用于细胞处理所需的培养基 1.5毫升离心管：用于细胞组分操作和保存的容器 2毫升离心管：用于细胞组分操作的容器 50毫升锥形离心管：用于细胞收集后离心的容器 台式离心机：用于细胞组分分离 超速离心机：用于分离纯化细胞浆成分 DOUNCE匀浆器：用于裂解细胞 显微镜：用于观察细胞分离组分