课题3血红蛋白的提取和分离导学案及答案
课题3 血红蛋白的提取和分离
【学习目标】1、尝试从血液中提取和分离血红蛋白
2、了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理
【学习重点】凝胶色谱法的原理和方法
【学习难点】样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填
1．基础知识
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。
1．1凝胶色谱法（分配色谱法）：
（1）原理：（图5－13a）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。
（3）分离过程：（图5－13b）
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
【补充】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。
1．2缓冲溶液
（1）原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如H2CO3－NaHCO3，HC－NaC，
NaH2PO4/Na2HPO4等），调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。
（2）缓冲液作用：抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。
1．3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。
［思考］阅读教材后，填写下表：
（2）分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺经胶电泳等。
（3）分离过程：在一定pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的SDS，形成“蛋白质－SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。
2．实验设计
2.1蛋白质的提取和分离一般分为哪些基本步骤？
样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。
【思考】：是否所有种类的蛋白质的提取和分离都是这样的？为什么？
不是。因为蛋白质的来源和性质不同，分离方法差别很大。
2.2选择实验材料
（1）你认为鸟类血液和哺乳动物血液中，最好哪种血液来提取血红蛋白？为什么？
哺乳动物血液。因为该细胞中没有细胞核，血红蛋白含量高。
（2）请阅读教材，认识哺乳动物血液组成及血红蛋白性质。并思考回答下列问题：
血液由血浆和各种血细胞两部分组成。
血细胞中红细胞细胞数量最多，细胞的含量中，除水以外，最高的化合物是血红蛋白。该化合物是由两条α-肽链和两条β-肽链构成的，其中每个亚基中都含有一个能与O2和CO2结合的亚铁血红素基团。
2.3从红细胞中分离出血红蛋白的过程为：洗涤红细胞、释放血红蛋白、分离血红蛋白、透析。洗涤红细胞的目的是什么？
除去血浆蛋白的杂蛋白，有利于后续步骤的分离纯化。
红细胞的洗涤过程为
血液＋柠檬酸钠→低速短时离心→吸出上层血浆→红细胞＋5倍体积生理盐水→缓慢搅拌
10min→低速短时离心→吸出上清液→反复洗涤直至上清液无黄色
【思考】：加入柠檬酸钠有何目的？为什么要低速、短时离心？为什么要缓慢搅拌？
防止血液凝固；防止白细胞沉淀；防止红细胞破裂释放出血红蛋白。
【思考】：你有什么方法将红细胞中的血红蛋白释放出来？
加入蒸馏水，用玻璃棒快速搅拌一段时间。
【补充】：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。
2.4如何除无机盐离子和小分子有机物质呢？
透析。半透膜的选择透过性，大分子物质不能通过半透膜，离子和小分子能够通过半透膜。思考：为何使用pH＝7的磷酸缓冲液？为什么缓冲液量远多于血红蛋白溶液量？
维持血红蛋白的正常特性。有利于杂质分子充分地向外扩散。
2.5凝胶色谱分离蛋白质包括：制作色谱柱、装填色谱柱、样品加入和洗脱。
（1）根据教材图5－19，说出制作色谱柱需要的材料。
（2）色谱柱的制作过程：准备材料→加工橡皮塞→安装色谱柱
（3）凝胶色谱柱的装填。请阅读教材：
色谱柱的装填过程。
（4
调节缓冲液面→加入蛋白质样品→调节缓冲液面→洗脱→收集分装蛋白质3.操作提示
（1）红细胞的洗涤：
洗涤次数不能过少；低速、短时离心。
（2）凝胶的预处理：
沸水浴法时间短，还能除去微生物和气泡
（3）色谱柱的装填：
装填尽量紧密，降低颗粒间隙；无气泡；洗脱液不能断流。
（4）色谱柱成功标志：红色区带均匀一致地移动。
【实例探究】
例1 利用凝胶色谱法，什么样的蛋白质先洗脱出来（）
A. 相对分子质量大的
B. 溶解度高的
C. 相对分子量小的
D. 所代电荷多的
例2 蛋白质提取和分离分为哪几步（）
A. 样品处理、凝胶色谱操作、SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳
B. 样品处理、凝胶色谱操作、纯化
C. 样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定
D. 样品处理、纯化、粗分离、纯度鉴定
例3用凝胶色谱法分离蛋白质时，分子量大的蛋白质（）
A路程较长，移动速度较慢B路程较长，移动速度较快
C路程较短，移动速度较慢D路程较短，移动速度较快
【巩固练习】
1. 凝胶色谱法分离蛋白质的依据是（）
A. 对其他分子的亲和力
B. 溶解度
C. 所带电荷多少
D. 相对分子质量的大小
2. 选用红细胞作为分离蛋白质的实验材料，有何好处（）
A. 血红蛋白是有色蛋白
B. 红细胞无细胞核
C. 红细胞蛋白质含量高
D. 红细胞DNA含量高
3. 将搅拌好的混合液离心来分离血红蛋白溶液时，第二层是（）
A. 甲苯
B. 血红蛋白水溶液
C. 脂溶性物质的沉淀层
D. 其他杂质的沉淀
4. 下列操作正确的是（）
A. 分离红细胞时采用低速长时间离心
B. 红细胞释放出血红蛋白只需要加入蒸馏水就可
C. 分离血红蛋白溶液是低速短时间离心
D. 透析时要用20mmol/l的磷酸缓冲液，透析12h
5. 下列有关提取和分离血红蛋白的程度叙述错误的是（）
A. 样品的处理就是通过一系列操作收集到血红蛋白溶液
B. 通过透析可以去除样品中分子质量较大的杂质，此为样品的粗提取
C. 可通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去，即样品的纯化
D. 可通过SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度
6. 凝胶色谱法操作正确的是（）
A. 将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴
B. 将橡皮塞下部切出凹穴
C. 插入的玻璃管的上部要超出橡皮塞的凹穴底面
D. 将尼龙网剪成与橡皮塞下部一样大小的圆片
7.早在上世纪六十年代，在美国的黄石国家森林公园发现了一种嗜热细菌，从这种细菌中分离提取了一种酶，称为TaqDNA聚合酶。实验得知PCR反应变性时温度为950C，经50个循环后TaqDNA聚合酶仍有65%的活性。
（1）若要培养嗜热细菌，培养基中应有水、碳源、、等营养物质。在此基础上，培养该菌时需先将培养基____ 。
（2）若将培养细菌的培养基用于植物组织培养，还应加入________ 。
（3）TaqDNA聚合酶可用于PCR，原因是该酶有，因此在PCR扩增时可以加入。（4）请将下列实验流程图补充完整：
（5）凝胶色谱法和凝胶电泳法是分离蛋白质的两种常用方法，据此回答问题。
①凝胶色谱法分离蛋白质的原理是根据不同大小的蛋白质分子在凝胶柱中的不同而实现分离的：
②使用电泳法分离蛋白质．是利用了待分离样品中各种分子的差异，以及分子本身的、形状的不同。
答案（1）氮源无机盐pH调至中性或微碱性
（2）植物激素
（3）热稳定性一次性
（4）血红蛋白的释放凝胶色谱柱的填充
（5）①移动速率②带电性质大小
血红蛋白的提取和分离
专题5 DNA和蛋白质技术 课题3 血红蛋白的提取和分离 编制人：魏善春审核人：孙高宏包科领导： 【学习目标】 1、简述蛋白质提取和分离的基本原理 2、理解蛋白质提取与分离的实验操作过程 【重点与难点】 重点：蛋白质提取和分离的基本原理 难点：蛋白质提取与分离的实验操作（凝胶色谱操作）过程 【知识链接】 1.血红蛋白存在于何种细胞？其特性和作用分别是什么？ 2.为何不选用鸡血做实验材料？ 3.分离不同种类蛋白质的依据是什么？ 【自主学习内容一】基础知识（记忆） 1．凝胶色谱法：凝胶色谱法也称做，是根据分离蛋白质的有效方法。凝胶实际上是一些由构成的多孔球体，在小球体内部有许多贯穿的通道，相对分子质量不同的蛋白质分子通过凝胶时的速度不同，相对分子质量较小的蛋白质由于能够路程较，移动速度；而相对分子质量较大的的蛋白质，只能在移动，路程，移动速度。 2．缓冲液缓冲液通常是由1～2种缓冲剂（如NaHCO3、（NH4）2SO4）溶解于水中配制而成；其作用是。 3．电泳：电泳是指电泳利用了待分离样品中各分子以及，使带电分子产生不同的，从而实现样品中各种分子的分离。两种常用的电泳方法是和。在测定蛋白质分子量时通常使用，其中SDS的作用是，。蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率取决于它以及等因素。【自主学习内容二】实验操作（凝胶色谱法） 1.蛋白质的提取和分离一般分四步：、、和。 2.样品处理 （1）红细胞的洗涤：洗涤红细胞的目的是采
集的血样要及时通过采用的方法使红液分层，用胶头吸管吸出上层透明的黄色，将下层红细胞倒入烧杯，再加入，缓慢搅拌低速离心，如此重复三次，直到，表明红细胞忆洗涤干净。注意：离心转速及离心时间不能过长，否则，达不到分离效果。 （2）血红蛋白的释放：原理是当外界溶液浓度低于细胞内液浓度时，细胞，红细胞由于没有的保护，而，释放出血红蛋白；使用的试剂是。 （3）分离血红蛋白溶液：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，第2层为白色薄层固体，是，第3层是红色透明的液体，这是，第4层是红细胞破碎物沉淀物（其他杂质，呈色）。将试管中的液体用滤纸过滤，除去，于分液漏斗中静置片刻后，分出层的红色透明液体。 （4）透析：取2mL的血红蛋白溶液装入中，将透析袋放入盛有300mL的物质量浓度为中（pH为），透析12h。透析可以去除样品中的杂质，或用于。 3．凝胶色谱操作 首先要；第二步是，因为，因此装柱前需要根据色谱柱的内体积计算所需的凝胶量。在装填凝胶柱时，不得有，避免影响分离效果；第三步是。【合作探究】 1．凝胶色谱分离蛋白质的原理是怎样的？ 2.根据凝胶色谱分离的原理分析，在装填凝胶时要紧密、均匀的原因。 【学习反思】
课题3_血红蛋白的提取和分离导学案及答案
课题3 血红蛋白的提取和分离 【学习目标】1、尝试从血液中提取和分离血红蛋白 2、了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理 【学习重点】凝胶色谱法的原理和方法 【学习难点】样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填 1．基础知识 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。 1．1凝胶色谱法（分配色谱法）： （1）原理：（图5－13a）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。 （3）分离过程：（图5－13b） 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 【补充】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。 1．2缓冲溶液 （1）原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如H2CO3－NaHCO3，HC－NaC， NaH2PO4/Na2HPO4等），调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。 （2）缓冲液作用：抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。 1．3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。 ［思考］阅读教材后，填写下表： （2）分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺经胶电泳等。 （3）分离过程：在一定pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的SDS，形成“蛋白质－SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。 2．实验设计 2.1蛋白质的提取和分离一般分为哪些基本步骤？ 样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。 【思考】：是否所有种类的蛋白质的提取和分离都是这样的？为什么？
血红蛋白的提取和分离基础知识
第15课时血红蛋白的提取和分离 1.归纳蛋白质多样性的原因 (1)图甲说明：氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。 (2)图乙说明：氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。 (3)图丙说明：氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同。 (4)图丁说明：肽链的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同。 2.血液包括血细胞和血浆，血细胞又分为红细胞、白细胞和血小板，其中红细胞含有血红蛋白，使红细胞呈现红色。 3.红细胞放到低渗溶液中，会吸收水分，体积膨胀直至涨破。 课堂导入 蛋白质是生命活动不可缺少的物质，随着基因组测序工作的完成，人们对蛋白质的研究和应用工作进入了新的时代，这就需要获得纯度较高的蛋白质。因此对蛋白质的分离就是生物学研究中经常要做的工作，下面我们就以血红蛋白的提取和分离来学习有关蛋白质的一些基本技术。 探究点一蛋白质分离技术 生物体内的蛋白质多种多样，按照科学的需要有时要把它们分开，分离蛋白质常使用的方法是凝胶色谱法和电泳法，都是根据不同蛋白质分子的之间的差异来分离的。 1.蛋白质特性的差异 (1)分子的形状和大小； (2)所带电荷的性质和多少；
(3)溶解度； (4)吸附性质； (5)对其他分子的亲和力。 2.分离的方法 (1)凝胶色谱法 Ⅰ.概念：凝胶色谱法，也称做分配色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。 Ⅱ.凝胶：是一些微小的多孔球体，大多数是由多糖类化合物构成的，内含许多贯穿通道，具有多孔的凝胶又称为分子筛。 Ⅲ.凝胶色谱法分离蛋白质的原理(如图A) ①蛋白质混合物上柱； ②洗脱开始，相对分子质量较小的蛋白质扩散进入凝胶颗粒内；相对分子质量较大的蛋白质则被排阻于凝胶颗粒之外； ③相对分子质量较小的蛋白质被滞留；相对分子质量较大的蛋白质向下移动；
血红蛋白的提取和分离
血红蛋白的提取和分离 目标导航 1.了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理。2.理解缓冲液的组成和作用机理。3.体验提取生物大分子的基本过程和方法。 一、分离蛋白质的基本方法原理 1．蛋白质的分离方法——凝胶色谱法 凝胶色谱法也称做________________，是根据________________的大小分离________的有效方法。 相对分 子质量直径大小运动方式 运动速 度 运动 路程 洗脱 次序 大____凝胶颗粒空 隙直径，被排阻 在____ 垂直向下移动____较短 先从凝 胶柱洗 脱出来 小____凝胶颗粒空 隙直径，可以进 入颗粒内部 垂直向下移动， 无规则扩散进入 凝胶颗粒 ____较长 后从凝 胶柱洗 脱出来 2.缓冲液的作用和组成
(1)作用 在一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界________和________对溶液 ________的影响，维持pH基本不变。 纯水的pH因加入少量的强酸或强碱而发生很大变化。然而，1滴浓盐酸加入到1 L CH3COOH—CH3COONa混合溶液或NaH2PO4—Na2HPO4混合溶液中，[H＋]的增加不到百分之一(从1.00×10－7 mol/L增到1.01×10－7 mol/L)，pH没有明显变化。 (2)组成 缓冲溶液通常由________种缓冲剂溶解于水中配制而成，调节缓冲剂的____________就可以制得________________________的缓冲液，其类型主要有3种： ①弱酸及其对应盐，如CH3COOH—CH3COONa，H2CO3—NaHCO3。 ②多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐，如 NaHCO3—Na2CO3，NaH2PO4—Na2HPO4。 ③弱碱及其对应盐，如NH3·H2O—NH4Cl。 3．电泳 (1)概念 电泳是指____________在________的作用下发生________的过程。许多重要的生物大分子，如________、________等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上________或________。在电场的作用下，这些带电分子会向着________________的电极移动。
高中生物选修一血红蛋白的提取与分离练习
血红蛋白提取与分离原理 一、选择题(每小题 4 分，共20分) 1．利用凝胶色谱法先洗脱出来的蛋白质是 ( ) 。 A ?相对分子质量大的 B ?溶解度高的 C.相对分子质量小的 D .所带电荷多的 解析相对分子质量较小的蛋白质能进入凝胶内部通道，路程较长，移动速度较慢；相对分子质量大的蛋白质，路程较短，移动速度较快，首先洗脱出来。 答案A 2.将经处理破裂后的红细胞混合液以 2 000 r/min 的速度离心10 min 后，离心管中 的溶液分为四层，从上到下的顺序依次是 ( ) 。 A .血红蛋白、甲苯层、脂溶性物质层、沉淀层 B .甲苯层、沉淀层、血红蛋白、脂溶性物质层 C.脂溶性物质层、血红蛋白、甲苯层、沉淀层 D .甲苯层、脂溶性物质层、血红蛋白、沉淀层 解析混合液经离心后，按密度大小排列，在离心管中从上到下的顺序依次是：第1层为无色透明的甲苯层；第2层为白色薄层固体，是脂溶性物质沉淀层；第3层为红色透明液体，这是血红蛋白的水溶液；第 4 层为暗红色沉淀物，主要是红细胞破碎物沉淀。 答案D 3.下列关于电泳的说法不正确的是 ( ) 。 A .电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程 B .带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动 C.蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少 D .用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳，蛋白质的电泳迁移率完全取决于分子的大 小 解析蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少以及分子的大小等因素，SDS能与各种蛋白质形成蛋白质一SDS复合物，SDS所带负电荷的量大大超
过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差异，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。 答案C 4?已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种物质，其分子大小、电荷的性质和数量情况如下图所示。下列叙述正确的是 ()。 k相对分子质量 丙. ?丁?戊 0 电荷基 A ?将样品装入透析袋中透析12 h,若分子乙保留在袋内，则分子甲也保留在袋内 B ?若五种物质为蛋白质，则用凝胶色谱柱分离时，甲的移动速度最快 C?将样品以2 000 r/min的速度离心10 min，若分子戊存在于沉淀中，则分子丙也 存在于沉淀中 D ?若五种物质为蛋白质，用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子， 则分子甲和分子戊形成的电泳带相距最近 解析透析的原理是相对分子质量小的物质能透过半透膜，相对分子质量大的物质不 能透过，乙保留在袋内，甲则不一定保留在袋内；凝胶色谱柱分离时，相对分子质 量小的物质路程长、移动慢；离心时相对分子质量大的物质先沉淀，戊沉淀，则 乙、丁、丙均已沉淀；用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质时，电泳迁移率主要 取决于分子大小。 答案C 5.下面说法不正确的是 ()。 A .在一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界的酸、碱对溶液pH的影响，维持 pH基本不变 B .缓冲溶液通常由1?2种缓冲剂溶解于水中配制而成 c?电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程 D ?透析袋能使大分子自由进出，而将小分子保留在袋内 解析透析袋一般是用硝酸纤维素（又叫玻璃纸）制成的。透析袋能使小分子自由进
人教版生物选修课后检测：- 血红蛋白的提取和分离
一、选择题(每小题4分，共24分) 1．已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊五种物质，其分子大小、电荷的性质和数量情况如图所示。下列叙述正确的是(D) A．将样品以2 000 r/min的速度离心10 min，若分子戊存在于沉淀中，则分子甲也一定存在于沉淀中 B．若五种物质为蛋白质，则用凝胶色谱柱分离时，甲的移动速度最快 C．将样品装入透析袋中透析12 h，若分子乙保留在袋内，则分子甲也保留在袋内 D．若五种物质为蛋白质，用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，则分子甲和分子丙形成的电泳带相距最远 解析：分子戊分子量大于甲，以2 000 r/min的速度离心10 min，若分子戊存在于沉淀中，则分子甲不存在于沉淀中，A错。丙的分子量最大，用凝胶色谱柱分离时，丙的移动速度最快，B错。透析12 h，由于甲分子量较小，若分子乙保留在袋内，则分子甲不保留在袋内，C错。分子甲和分子丙相差最大，移动速度相差最大，D正确。 2．有关凝胶色谱法和电泳法的说法正确的是(A) A．它们都是分离蛋白质的重要方法 B．它们的原理相同 C．使用凝胶色谱法需要用缓冲溶液而电泳不需要 D．以上说法都正确 解析：凝胶色谱法和电泳法都是分离蛋白质的重要方法，A正确；凝胶色谱法和电泳法的原理不同，凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小来分离蛋白质的，而电泳法是根据待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离，B错误；凝胶色谱法和电泳法都要用缓冲溶液
来调节溶液的酸碱度，C错误；由A、B和C选项可知，B和C都错误，D错误。 3．将经处理破裂后的红细胞混合液以2 000 r/min的速度离心10 min 后，离心管中的溶液分为四层，从上到下的顺序依次是(D) A．血红蛋白、甲苯层、脂溶性物质层、沉淀层 B．甲苯层、沉淀层、血红蛋白、脂溶性物质层 C．脂溶性物质层、血红蛋白、甲苯层、沉淀层 D．甲苯层、脂溶性物质层、血红蛋白、沉淀层 解析：混合液经离心后，按密度大小排列，在离心管中从上到下的顺序依次是：第1层为无色透明的甲苯层；第2层为白色薄层固体，是脂溶性物质沉淀层；第3层为红色透明液体，这是血红蛋白的水溶液；第4层为暗红色沉淀物，主要是红细胞破碎物沉淀。 4．SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳法中加入SDS的作用是(C) A．增大蛋白质的相对分子质量 B．改变蛋白质分子的形状 C．掩盖不同蛋白质分子间的电荷差别 D．减少蛋白质分子的相对分子质量 解析：SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，这样就消除了不同分子间的电荷差异，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。 5．下列有关提取和分离血红蛋白的程序叙述错误的是(B) A．样品的处理就是通过一系列操作收集到血红蛋白溶液 B．通过透析可以去除样品中相对分子质量较大的杂质，此为样品的粗提取 C．可通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去，即样品的纯化 D．可通过SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度 解析：首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液，即样品的处理；再经过透析去除相对分子质量较小的杂质，即样品的粗分离；然后通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除
血红蛋白的提取和分离教案
血红蛋白的提取和分离 一.蛋白质分离的依据 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、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等,可以用来提取和分离不同种类的蛋白质。 二、凝胶色谱法 1.概念:也称做分配色谱法;是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。 2.凝胶色谱法原理 (1)由多糖类化合物构成的凝胶,内部有许多贯穿的通道。 (2)当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时,相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程较长,移动速度较慢,而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,只能在凝胶外部移动,路程较短,移动速度较快,从而使相对分子质量不同的蛋白质分子得以分离。 (1)识图析图 图a,相对分子质量较小的蛋白质由于扩散作用进入凝胶颗粒内部而被滞留;相对分子质量较大的蛋白质被排阻在凝胶颗粒外面,在颗粒之间迅速通过。 图b,①蛋白质混合物上柱; ②洗脱开始,相对分子质量较小的蛋白质扩散进入凝胶颗粒内;相对分子质量较大的蛋白质则被排阻于颗粒之外; ③相对分子质量较小的蛋白质被滞留,相对分子质量较大的蛋白质向下移动; ④相对分子质量不同的分子完全分开; ⑤相对分子质量较大的蛋白质行程较短,已从层析柱中洗脱出来,相对分子质量较小的蛋白质还在行进中。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。 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。 三、缓冲溶液 1.作用:在一定范围内,缓冲溶液能抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响,维持pH基本不变。 2.配制:由1～2种缓冲剂溶解于水中配制而成,通过调节缓冲剂的使用比例就可以得到在不同pH范围内使用的缓冲液。 注意：在血红蛋白整个实验室中用的缓冲液是磷酸缓冲液，目的是利用缓冲液模拟细胞内的PH环境，保证血红蛋白的正常结构和功能，便于观察（红色）和材料的科学研究（活性）。 四、电泳 1.概念:指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。 2.原理:在一定的pH下,多肽、核酸等生物大分子的可解离基团会带上正电或负电,在电场的
血红蛋白的提取和分离》名师教案
专题5D N A与蛋白质技术 课题5.3 血红蛋白的提取和分离 辉县市第二高级中学李艳琴一、【课题目标】 知识与能力目标 1、尝试从血液中提取和分离血红蛋白。 2、说出色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理。 学科素养 1、基础知识（从血液中提取和分离血红蛋白；色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理）； 2、基本技能（通过体验血红蛋白提取和分离的实验的严格要求，注意按照操作提示进行相关步骤，培养学生理论联系实际的能力）； 3、基本思想（通过体验血红蛋白提取和分离的实验的严格要求，初步形成科学的思维方式，发展科学素养和人文精神）； 4、基本活动经验（通过色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理的学习，关注学生科学态度的教育，拓展学生视野）。 二、【课题重点】 凝胶色谱法的原理和方法 三、【课题难点】 样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填 四、【教学方法】 启发式教学 五、【教学工具】 多媒体课件 六、【教学过程】 （一）引入新课
蛋白质是生命活动的主要承担者，是细胞内含量最高的有机化合物。对蛋白质的研究有助于人们对生命过程的认识和理解。所以需要从细胞中提取蛋白质进行研究。怎样提取蛋白质呢？ （二）进行新课 1．基础知识 蛋白质的理化性质：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。 1.1凝胶色谱法（分配色谱法）： （1）原理：（图5－13a）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。 （3）分离过程：（图5－13b） 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。 1.2缓冲溶液 （1）原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如H2CO3－NaHCO3，NaH2PO4/Na2HPO4等），调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。 （2）缓冲液作用：抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。 1.3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。 ［思考］阅读教材后，填写下表： （2）分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等。 （优教提示：打开素材实验演示：琼脂糖凝胶电泳） （3）分离过程：在一定pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的SDS，形成“蛋白质－SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。 2．实验设计 （优教提示：打开素材实验演示：血红蛋白的提取和分离） 2.1蛋白质的提取和分离一般分为哪些基本步骤？
高中生物选修一血红蛋白的提取和分离
课题3 血红蛋白的提取和分离 蛋白质是生命活动的主要承担者，是细胞内含量最高的有机化和物。对蛋白质的研究有助于人们对生命过程的认识和理解。所以需要从细胞中提取蛋白质进行研究。怎样提取蛋白质呢？ （二）进行新课 1．基础知识 蛋白质的物化理性质：______________________________________________________，由此提取和分离各种蛋白质。 1．1凝胶色谱法（分配色谱法）： （1）原理：（图5－13a）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。 （3）分离过程：（图5－13b） 混合物上柱→__________→___分子流动快、___分子流动慢→收集___分子→收集__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。 1．2缓冲溶液 （1）原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如H2CO3－NaHCO3，HC－NaC，NaH2PO4/Na2HPO4等），______________________________________。 （2）缓冲液作用：______________________________________________。 1．3凝胶电泳法： （1）原理：不同蛋白质的__________________________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：_______________________、____________________等。 （3）分离过程：在一定pH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－SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅___________________。 2．实验设计 2.1蛋白质的提取和分离一般分为哪些基本步骤？ ______________、_____________、_______、_____________。 思考：是否所有种类的蛋白质的提取和分离都是这样的？为什么？ _____。_______________________________________________。 2.2选择实验材料 （1）你认为鸟类血液和哺乳动物血液中，最好哪种血液来提取血红蛋白？为什么？ _____________。___________________________________________________。 （2）请阅读教材，认识哺乳动物血液组成及血红蛋白性质。并思考回答下列问题： 血液由和两部分组成。 血细胞中细胞数量最多，细胞的含量最高的化合物是。 该化合物是由和构成的，其中每个亚基中都含有一个能与O2和CO2结合的 基团。 2.3从红细胞中分离出血红蛋白的过程为：洗涤红细胞、释放血红蛋白、分离血红蛋白、透析。洗涤红细胞的目的是什么？ _____________________________，有利于后续步骤的分离纯化。 红细胞的洗涤过程为 血液＋____________→___速短时离心→吸出上层血浆→红细胞＋5倍体积生理盐水→缓慢搅拌10min→____________离心→吸出上清液→反复洗涤直至上清液无____色 思考：加入柠檬酸钠有何目的？为什么要低速、短时离心？为什么要缓慢搅拌？ 防止__________；防止______________；防止____________________________。 思考：你有什么方法将红细胞中的血红蛋白释放出来？
课题3-血红蛋白的提取和分离-教学设计-教案
教学准备 1. 教学目标 1、尝试从血液中提取和分离血红蛋白 2、了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理 2. 教学重点/难点 教学重点： 凝胶色谱法的原理和方法 教学难点： 样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填 3. 教学用具 教学课件 4. 标签 教学过程 （一）引入新课 蛋白质的知识回忆： 含量：占细胞干重的50％以上，是细胞中含量最多的有机化合物。 2、组成元素：C、H、O、N 3、基本单位：氨基酸 4、分子结构： 氨基酸—多肽—蛋白质 肽键：—CO—NH— 5、相对分子质量：高分子化合物
蛋白质是生命活动的主要承担者，是细胞内含量最高的有机化合物。对蛋白质的研究 有助于人们对生命过程的认识和理解。所以需要从细胞中提取蛋白质进行研究。怎样提取 蛋白质呢？ （二）蛋白质分子的差异性 1．基础知识 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。 1．1凝胶色谱法（分配色谱法）： （1）原理：（见课件图）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。 （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。 1．2缓冲溶液 （1）原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如H2CO3－NaHCO3，HC－NaC， NaH2PO4/Na2HPO4等），调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。 （2）缓冲液作用：抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。 1．3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。 ［思考］阅读投影补充材料后，填写下表：
(完整版)血红蛋白的提取和分离习题带答案
【学习目标】 1、简述蛋白质提取和分离的基本原理 2、理解蛋白质提取与分离的实验操作过程 【重点与难点】 重点：蛋白质提取和分离的基本原理 难点：蛋白质提取与分离的实验操作（凝胶色谱操作）过程 【知识链接】 1.血红蛋白存在于何种细胞？其特性和作用分别是什么？ 2.为何不选用鸡血做实验材料？ 3.分离不同种类蛋白质的依据是什么？ 【自主学习内容一】基础知识（记忆） 1．凝胶色谱法：凝胶色谱法也称做，是根据分离蛋白质的有效方法。凝胶实际上是一些由构成的多孔球体，在小球体内部有许多贯穿的通道，相对分子质量不同的蛋白质分子通过凝胶时的速度不同，相对分子质量较小的蛋白质由于能够路程较，移动速度；而相对分子质量较大的的蛋白质，只能在移动，路程，移动速度。 2．缓冲液缓冲液通常是由1～2种缓冲剂（如NaHCO3、（NH4）2SO4）溶解于水中配制而成；其作用是。 3．电泳：电泳是指电泳利用了待分离样品中各分子以及，使带电分子产生不同的，从而实现样品中各种分子的分离。两种常用的电泳方法是和。在测定蛋白质分子量时通常使用，其中SDS的作用是，。蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率取决于它以及等因素。 【自主学习内容二】实验操作（凝胶色谱法） 1.蛋白质的提取和分离一般分四步：、、和。 2.样品处理 （1）红细胞的洗涤：洗涤红细胞的目的是采集的血样要及时通过采用的方法使红液分层，用胶头吸管吸出上层透明的黄色，将下层红细胞倒入烧杯，再加入，缓慢搅拌低速离心，如此重复三次，直到，表明红细胞忆洗涤干净。注意：离心转速及
离心时间不能过长，否则，达不到分离效果。 （2）血红蛋白的释放：原理是当外界溶液浓度低于细胞内液浓度时，细胞，红细胞由于没有的保护，而，释放出血红蛋白；使用的试剂是。 （3）分离血红蛋白溶液：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，第2层为白色薄层固体，是，第3层是红色透明的液体，这是，第4层是红细胞破碎物沉淀物（其他杂质，呈色）。将试管中的液体用滤纸过滤，除去，于分液漏斗中静置片刻后，分出层的红色透明液体。 （4）透析：取2mL的血红蛋白溶液装入中，将透析袋放入盛有300mL的物质量浓度为中（pH为），透析12h。透析可以去除样品中的杂质，或用于。 3．凝胶色谱操作 首先要；第二步是，因为，因此装柱前需要根据色谱柱的内体积计算所需的凝胶量。在装填凝胶柱时，不得有，避免影响分离效果；第三步是。【合作探究】 1．凝胶色谱分离蛋白质的原理是怎样的？ 2.根据凝胶色谱分离的原理分析，在装填凝胶时要紧密、均匀的原因。
高考生物必备知识点：血红蛋白的提取和分离
2019年高考生物必备知识点：血红蛋白的提 取和分离 查字典生物网的小编给各位考生整理了2019年高考生物必备知识点：血红蛋白的提取和分离，希望对大家有所帮助。更多的资讯请持续关注查字典生物网。 小编推荐：高考成绩不理想，专科成绩也能上本科 血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质(缩写为Hb或HGB)。是使血液呈红色的蛋白。血红蛋白由四条链组成，两条α链和两条β链，每一条链有一个包含一个铁原子的环状血红素。氧气结合在铁原子上，被血液运输。血红蛋白的特性是：在氧含量高的地方，容易与氧结合;在氧含量低的地方，又容易与氧分离。血红蛋白的这一特性，使红细胞具有运输氧的功能。 一、蛋白质的提取和分离一般分为四步： 1、样品处理：包括洗涤红细胞;血红蛋白稀释;离心等操作收集到的血红蛋白溶液。 2、粗分离：透析除去分子较小的杂质。 3、纯化：通过凝胶色谱法将分子量较大的杂质蛋白质除去。 4、纯度鉴定：通过聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定。 二、样品处理 1、红细胞的洗涤： 目的是去除杂蛋白。要加入柠檬酸钠防止血液凝固;离心将血液分层，用胶头吸管吸出黄色血浆;用生理盐水洗涤。
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 3、分离血红蛋白溶液： 离心分层;滤纸过滤去除脂溶性沉淀层;分液漏斗分出红色透明液体。 4、透析： 装入透析袋并置于磷酸缓冲液中(PH为7.0)透析。 以上内容就是小编为大家整理的《2019年高考生物必备知识点：血红蛋白的提取和分离》，对于高考政治知识点了解是否更加加深了一点呢？更多学习相关材料，敬请关注查字典生物网，小编随时为大家更新更多有效的复读材料及方法！
血红蛋白的提取及分离
“血红蛋白的提取和分离”的实验分析及教学组织 人民教育出版社课程教材研究所吴成军 东北师范大学附属中学赵伟涛 “血红蛋白的提取和分离”是人教版选修模块《生物技术实践》中的实验内容，其目的是使学生体验从复杂细胞混合物体系中提取生物大分子的基本原理、过程和方法，该实验虽然操作难度较大，但原理清晰，动手机会较多，因此，学生的学习兴趣很高。下面结合人教版教材对该实验进行分析并提出相应的教学建议。 1.习得实验原理和方法 1．1 初步获取血红蛋白的原理和方法（样品的处理和粗分离） 实验步 骤 实验目的实验原理操作方法结果判断 ①洗涤红细胞获取较纯 净的红细 胞 通过离心将密度 不同的物质分离 低速离心，去除 上清液，反复加 生理盐水并离心 直到上清液 未呈现黄色 为止 ②释放血红蛋白破裂红细 胞，释放血 红蛋白 低渗溶液中红细 胞破裂；甲苯溶解 膜脂，加速细胞破 裂（相似相溶原 理） 加蒸馏水，再加 甲苯，磁力搅拌 器充分搅拌 无明显现象 ③分离血红蛋白溶液初步得到 血红蛋白 溶液 通过离心将密度 不同的物质分离 离心（较高速）试管溶液分 为4层 ④透析去掉液体 中的小分 子物质 小分子物质 容易透出透析袋 透析（12小时）透析袋中物 质的颜色更 红 1．2 分离纯化蛋白质的原理与方法──凝胶色谱法（分子筛效应） 凝胶是一些由多糖类化合物构成的多孔球体，当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较小的蛋白质直径小于凝胶网孔，由于静电吸附和扩散作用容易进入凝胶内部的通道，可以自由地进入凝胶颗粒的网孔，在向下移动的过程中，它们从凝胶颗粒的网孔扩散到凝胶颗粒间的孔隙，再进入另一凝胶颗粒的网孔，如此不断地进出，使流程增长，而最后流出层析柱。而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶颗粒的网孔，只能沿着凝胶颗粒间的孔隙，随着洗脱液流动，流程较短，因此首先流出层析柱。分子量介于二者之间的物质，虽然能够进入凝胶网孔，但比小分子难，因此进入凝胶网孔的几率比小分子小，向下移动的速度比小分子快，而比大分子慢。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。 需要注意的是，有部分小分子蛋白质未进入凝胶内部，而在外部移动，因此，如果需要
血红蛋白的分离和提纯
专题五 DNA和蛋白质技术 课题三血红蛋白的提取和分离 一、学习目标 1、会说出凝胶色谱法和电泳法分离生物大分子的原理。（学习重点、难点） 2、能写出血红蛋白提取和分离的步骤。（学习重点） 二、学法指导 通过图片模型理解凝胶色谱法分离蛋白质的原理；通过观看视频来理解血红蛋白提取和分离的过程 三、课前热身 一、基础知识 1．凝胶色谱法 (1)概念：凝胶色谱法也称做分配色谱法，是根据____________的大小分离蛋白质的有效方法。 (2)原理：大多数凝胶是一些微小的________球体，内部有许多贯穿的通道，当____________不同的蛋白质通过凝胶时，________________的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程________，移动速度较慢；而______________的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程________，移动速度较快。____________不同的蛋白质因此得以分离。 2．缓冲溶液 (1)作用：在一定范围内，缓冲溶液能抵制外界的________对溶液pH的影响，维持pH基本不变。 (2)配制：通常由1～2种________溶解于水中配制而成。调节________的使用比例就可以制得在不同pH范围内使用的缓冲液。 3．电泳 (1)概念：是指_______粒子在电场的作用下发生_______的过程。 (2)原理：许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的________下，这些基团会带上____________。在电场的作用下，这些________分子会向着与其所带电荷________的电极移动。电泳利用了待分离样品中各种分子________的差异以及________的大小、________不同，使带电分子产生不同的________，从而实现样品中各种分子的分离。 (3)常用的电泳方法：琼脂糖凝胶电泳和______________电泳。 二、实验操作 蛋白质的提取和分离一般分为四步：________、粗分离、纯化和纯度鉴定。1．样品处理和粗分离 (1)红细胞的洗涤：采集血样，____________离心，吸取血浆后加________洗涤，再低速短时间离心，如此重复洗涤三次，直至上清液中没有黄色。目的是除去________，以利于后续步骤的分离纯化。
血红蛋白的提取和分离(完美修改)
专题五课题3 血红蛋白的提取和分离 学习目标 1、理解凝胶色谱法、电泳法的基本原理，了解缓冲液的组成及其作用； 2、掌握血红蛋白的提取与分离的基本过程和方法。 一．基础知识 蛋白质的物化理性质：，由此提取和分离各种蛋白质。1．凝胶色谱法（分配色谱法）： （1）概念：根据被分离蛋白质的，利用具有网状结构的凝胶的分子筛作用，来分离蛋白质的有效方法。 （2）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。 （3）凝胶材料：多孔性，多糖类化合物，如葡聚糖、琼脂糖。 （4）分离过程：（图5－13b） 混合物上柱→→分子流动快、分子流动慢→收集分子→收集分子 （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。） 2.缓冲溶液 （1）作用：能够抵制的对溶液的的影响，维持PH基本不变。 （2）缓冲溶液的配制：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如H2CO3－NaHCO3；NaH2PO4/Na2HPO4等）。通常由种缓冲剂溶解于水中配制而成。 3.凝胶电泳法： （1）原理：不同蛋白质的不同，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：、。 （3）分离过程：在一定pH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－SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅___________________。 二．实验设计 1.蛋白质的提取和分离一般分为哪些基本步骤？ 、、、。 2.选择实验材料 （1）你认为鸟类血液和哺乳动物血液中，最好哪种血液来提取血红蛋白？为什么？ _____________。___________________________________________________。 （2）请阅读教材，认识哺乳动物血液组成及血红蛋白性质。并思考回答下列问题：血液由和两部分组成。血细胞中细胞数量最多，细胞的含量最高的化合物是。该化合物是由和构成的，其中每个亚基中都含有一个能与O2和CO2结合的基团。 3.样品处理：从红细胞中分离出血红蛋白的过程为：洗涤红细胞、释放血红蛋白、分离血红蛋白、透析。 (1)红细胞的洗涤： ①目的：去除②方法：离心 思考：加入柠檬酸钠有何目的？ (2)血红蛋白的释放： 加入_________________，红细胞破裂，释放血红蛋白。其中加入甲苯的目的是溶解细胞膜。
【凝胶色谱法的原理和方法】血红蛋白的提取和分离
【课题】：课题6 血红蛋白的提取和分离【备课人】： 【备课时间】：【上课时间】： 【课型】：复习【课时数】：1课时 【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。 （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。 2．缓冲溶液
（1）原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如H2CO3－NaHCO3，HC－NaC，NaH2PO4/Na2HPO4等），调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。 （2）缓冲液作用：抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH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pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的SDS，形成“蛋白质－SDS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10min，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 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
血红蛋白的提取和分离
普通高中课程标准实验教科书——生物选修1[人教版] 课题3 血红蛋白的提取和分离 ★课题目标 （一）知识与技能 1、尝试从血液中提取和分离血红蛋白 2、了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理 （二）过程与方法 体验血红蛋白提取和分离的实验的严格要求，注意按照操作提示进行相关步骤（三）情感、态度与价值观 初步形成科学的思维方式，发展科学素养和人文精神 ★课题重点 凝胶色谱法的原理和方法 ★课题难点 样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填 ★教学方法 启发式教学 ★教学工具 多媒体课件 ★教学过程
（一）引入新课 蛋白质是生命活动的主要承担者，是细胞内含量最高的有机化和物。对蛋白质的研究有助于人们对生命过程的认识和理解。所以需要从细胞中提取蛋白质进行研究。怎样提取蛋白质呢？ （二）进行新课 1．基础知识 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。 1．1凝胶色谱法（分配色谱法）： （1）原理：（图5－13a）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。 （3）分离过程：（图5－13b） 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。
1．2缓冲溶液 （1）原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如H2CO3－NaHCO3，HC－NaC，NaH2PO4/Na2HPO4等），调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。 （2）缓冲液作用：抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。 1．3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。 ［思考］阅读教材后，填写下表： （2）分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺经胶电泳等。