生化综合型实验(最终版)

生化综合型实验(最终版)
生化综合型实验(最终版)

生化实验讲义

综合型实验

生物科学与工程学院

溶菌酶的提取和系列性质测定

在研究酶的性质、作用、反应动力学等问题时都需要使用高度纯化的酶制剂以避免干扰。酶的提纯工作往往要求多种方法交替应用,才能得到较为满意的效果。常用的提纯方法有盐析、有机溶剂沉淀、选择性变性、离子交换层析、凝胶过滤、亲和层析等。酶蛋白在分离提纯过程中易变性失活,为能获得尽可能高的产率和纯度,在提纯操作中要始终注意保持酶的活性如在低温下操作等,这样才能收到较好的分离提纯效果。

溶菌酶又称胞壁质酶或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶、球蛋白G,是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶。主要通过破坏细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之间的β-1,4糖苷键,使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽,导致细胞壁破裂内容物逸出而使细菌溶解。溶菌酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合,与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复盐,使病毒失活。溶菌酶相对分子质量约为1.44×104,是一种强碱性蛋白质,等电点在10.0以上,并对温度和酸不敏感。在自然界中,普遍存在于鸟类和家禽的蛋清中,哺乳动物的泪、唾液、血浆、尿液、淋巴液等细胞中,植物卷心菜、萝卜、木瓜等,以蛋清含量最丰富,约为0.3%。

本实验用鸡蛋为原理,通过阳离子交换层析,硫酸铵沉淀,分子筛层析等步骤提取溶菌酶。

实验安排

第一天实验理论

第二天配试剂、离子交换剂的再生、平衡

第三天蛋清样品上样、洗脱、硫酸铵沉淀

第四天分子筛层析

第五天酶活和蛋白浓度的测定

第六天酶促动力学

第七天 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳

生化技术重要理论

蛋白质提取分离技术

以蛋白质和结构与功能为基础,从分子水平上认识生命现象,已经成为现代生物学发展的主要方向,研究蛋白质,首先要得到高度纯化并具有生物活性的目的物质。蛋白质的制备工作涉及物理、化学和生物等各方面知识,但基本原理不外乎两方面。一是得用混合物中几个组分分配率的差别,把它们分配到可用机械方法分离的两个或几个物相中,如盐析,有机溶剂提取,层析和结晶等;二是将混合物置于单一物相中,通过物理力场的作用使各组分分配于来同区域而达到分离目的,如电泳,超速离心,超滤等。在所有这些方法的应用中必须注意保存生物大分子的完整性,防止酸、硷、高温,剧烈机械作用而导致所提物质生物活性的丧失。蛋白质的制备一般分为以下四个阶段:选择材料和预处理,细胞的破碎及细胞器的分离,提取和纯化,浓细、干燥和保存。

微生物、植物和动物都可做为制备蛋白质的原材料,所选用的材料主要依据实验目的来确定。

对于微生物,应注意它的生长期,在微生物的对数生长期,酶和核酸的含量较高,可以获得高产量,以微生物为材料时有两种情况:(1)得用微生物菌体分泌到培养基中的代谢产物和胞外酶等;(2)利用菌体含有的生化物质,如蛋白质、核酸和胞内酶等。植物材料必须经过去壳,脱脂并注意植物品种和生长发育状况不同,其中所含生物大分子的量变化很大,另外与季节性关系密切。对动物组织,必须选择有效成份含量丰富的脏器组织为原材料,先进行绞碎、脱脂等处理。另外,对预处理好的材料,若不立即进行实验,应冷冻保存,对于易分解的生物大分子应选用新鲜材料制备。1.蛋白质的分离纯化

1.1蛋白质(包括酶)的提取

大部分蛋白质都可溶于水、稀盐、稀酸或碱溶液,少数与脂类结合的蛋白质则溶于乙醇、丙酮、

1.1.1水溶液提取法

稀盐和缓冲系统的水溶液对蛋白质稳定性好、溶解度大、是提取蛋白质最常用的溶剂,通常用量是原材料体积的1-5倍,提取时需要均匀的搅拌,以利于蛋白质的溶解。提取的温度要视有效成份性质而定。一方面,多数蛋白质的溶解度随着温度的升高而增大,因此,温度高利于溶解,缩短提取时间。但另一方面,温度升高会使蛋白质变性失活,因此,基于这一点考虑提取蛋白质和酶时一般采用低温(5度以下)操作。为了避免蛋白质提以过程中的降解,可加入蛋白水解酶抑制剂(如二异丙基氟磷酸,碘乙酸等)。

下面着重讨论提取液的pH值和盐浓度的选择。

(1) pH值

蛋白质,酶是具有等电点的两性电解质,提取液的pH值应选择在偏离等电点两侧的pH 范围内。用稀酸或稀碱提取时,应防止过酸或过碱而引起蛋白质可解离基团发生变化,从而导致蛋白质构象的不可逆变化,一般来说,碱性蛋白质用偏酸性的提取液提取,而酸性蛋白质用偏碱性的提取液。

(2) 盐浓度

稀浓度可促进蛋白质的溶,称为盐溶作用。同时稀盐溶液因盐离子与蛋白质部分结合,具有保护蛋白质不易变性的优点,因此在提取液中加入少量NaCl等中性盐,一般以0.15摩尔。升浓度为宜。缓冲液常采用0.02-0.05M磷酸盐和碳酸盐等渗盐溶液。

1.1.2有机溶剂提取法

一些和脂质结合比较牢固或分子中非极性侧链较多的蛋白质和酶,不溶于水、稀盐溶液、稀酸或稀碱中,可用乙醇、丙酮和丁醇等有机溶剂,它们具的一定的亲水性,还有较强的亲脂性、是理想的提脂蛋白的提取液。但必须在低温下操作。丁醇提取法对提取一些与脂质结合紧密的蛋白质和酶特别优越,一是因为丁醇亲脂性强,特别是溶解磷脂的能力强;二是丁醇兼具亲水性,在溶解度范围内不会引起酶的变性失活。另外,丁醇提取法的pH及温度选择范围较广,也适用于动植物及微生物材料。

1.2 蛋白质的分离纯化

蛋白质的分离纯化方法很多,主要有:

1.2 .1. 根据蛋白质溶解度不同的分离方法

1.2.1.1蛋白质的盐析

中性盐对蛋白质的溶解度有显著影响,一般在低盐浓度下随着盐浓度升高,蛋白质的溶解度增加,此称盐溶;当盐浓度继续升高时,蛋白质的溶解度不同程度下降并先后析出,这种现象称盐析,将大量盐加到蛋白质溶液中,高浓度的盐离子(如硫酸铵的SO4和NH4)有很强的水化力,可夺取蛋白质分子的水化层,使之“失水”,于是蛋白质胶粒凝结并沉淀析出。盐析时若溶液pH在蛋白质等电点则效果更好。由于各种蛋白质分子颗粒大小、亲水程度不同,故盐析所需的盐浓度也不一样,因此调节混合蛋白质溶液中的中性盐浓度可使各种蛋白质分段沉淀。

影响盐析的因素有:(1)温度:除对温度敏感的蛋白质在低温(4度)操作外,一般可在室温中进行。一般温度低蛋白质溶介度降低。但有的蛋白质(如血红蛋白、肌红蛋白、清蛋白)在较高的温度(25度)比0度时溶解度低,更容易盐析。(2)pH值:大多数蛋白质在等电点时在浓盐溶液中的溶介度最低。(3)蛋白质浓度:蛋白质浓度高时,欲分离的蛋白质常常夹杂着其他蛋白质地一起沉淀出来(共沉现象)。因此在盐析前血清要加等量生理盐水稀释,使蛋白质含量在2.5-3.0%。

蛋白质盐析常用的中性盐,主要有硫酸铵、硫酸镁、硫酸钠、氯化钠、磷酸钠等。其中应用最多的硫酸铵,它的优点是温度系数小而溶解度大(25度时饱和溶液为4.1M,即767克/升;0度时饱和溶解度为3.9M,即676克/升),在这一溶解度范围内,许多蛋白质和酶都可以盐析出来;另外硫酸铵分段盐析效果也比其他盐好,不易引起蛋白质变性。硫酸铵溶液的pH常在4.5-5.5之间,当用其他pH值进行盐析时,需用硫酸或氨水调节。

蛋白质在用盐析沉淀分离后,需要将蛋白质中的盐除去,常用的办法是透析,即把蛋白质溶液

长,所以最好在低温中进行。此外也可用葡萄糖凝胶G-25或G-50过柱的办法除盐,所用的时间就比较短。

1.2.1.2等电点沉淀法

蛋白质在静电状态时颗粒之间的静电斥力最小,因而溶解度也最小,各种蛋白质的等电点有差别,可利用调节溶液的pH达到某一蛋白质的等电点使之沉淀,但此法很少单独使用,可与盐析法结合用。

1.2.1.3低温有机溶剂沉淀法

用与水可混溶的有机溶剂,甲醇,乙醇或丙酮,可使多数蛋白质溶解度降低并析出,此法分辨力比盐析高,但蛋白质较易变性,应在低温下进行。

1.2.2 根据蛋白质分子大小的差别的分离方法

1.2.2.1透析与超滤

透析法是利用半透膜将分子大小不同的蛋白质分开。

超滤法是利用高压力或离心力,强使水和其他小的溶质分子通过半透膜,而蛋白质留在膜上,可选择不同孔径的膜截留不同分子量的蛋白质。

1.2.2.2凝胶过滤法

也称分子排阻层析或分子筛层析,这是根据分子大小分离蛋白质混合物最有效的方法之一。柱中最常用的填充材料是葡萄糖凝胶(Sephadex gel)和琼脂糖凝胶(agarose gel)。

1.2.3根据蛋白质带电性质进行分离

蛋白质在不同pH环境中带电性质和电荷数量不同,可将其分开。

1.2.3.1电泳法

各种蛋白质在同一pH条件下,因分子量和电荷数量不同而在电场中的迁移率不同而得以分开。值得重视的是等电聚焦电泳,这是利用一种两性电解质作为载体,电泳时两性电解质形成一个由正极到负极逐渐增加的pH梯度,当带一定电荷的蛋白质在其中泳动时,到达各自等电点的pH位置就停止,此法可用于分析和制备各种蛋白质。

1.2.3.2离子交换层析法

离子交换剂有阳离子交换剂(如:羧甲基纤维素;CM-纤维素)和阴离子交换剂(二乙氨基乙基纤维素;DEAE?FONT FACE="宋体" LANG="ZH-CN">纤维素),当被分离的蛋白质溶液流经离子交换层析柱时,带有与离子交换剂相反电荷的蛋白质被吸附在离子交换剂上,随后用改变pH 或离子强度办法将吸附的蛋白质洗脱下来。

1.2.4 根据配体特异性的分离方法-亲和色谱法

亲和层析法(aflinity chromatography)是分离蛋白质的一种极为有效的方法,它经常只需经过一步处理即可使某种待提纯的蛋白质从很复杂的蛋白质混合物中分离出来,而且纯度很高。这种方法是根据某些蛋白质与另一种称为配体(Ligand)的分子能特异而非共价地结合。其基本原理:蛋白质在组织或细胞中是以复杂的混合物形式存在,每种类型的细胞都含有上千种不同的蛋白质,因此蛋白质的分离(Separation),提纯(Purification)和鉴定(Characterization)是生物化学中的重要的一部分,至今还没的单独或一套现成的方法能移把任何一种蛋白质从复杂的混合蛋白质中提取出来,因此往往采取几种方法联合使用。

1.3细胞的破碎

1.3.1 高速组织捣碎:将材料配成稀糊状液,放置于筒内约1/3体积,盖紧筒盖,将调速器先拨至最慢处,开动开关后,逐步加速至所需速度。此法适用于动物内脏组织、植物肉质种子等。

1.3.2玻璃匀浆器匀浆:先将剪碎的组织置于管中,再套入研杆来回研磨,上下移动,即可将细胞研碎,此法细胞破碎程度比高速组织捣碎机为高,适用于量少和动物脏器组织。

1.3.3超声波处理法:用一定功率的超声波处理细胞悬液,使细胞急剧震荡破裂,此法多适用于微生物材料,用大肠杆菌制备各种酶,常选用50-100毫克菌体/毫升浓度,在1KG至10KG频率下处理10-15分钟,此法的缺点是在处理过程会产生大量的热,应采取相应降温措施。对超声波敏

生物大分子制备得到产品,为防止变质,易于保存,常需要干燥处理,最常用的方法是冷冻干燥和真空干燥。真空干燥适用于不耐高温,易于氧化物质的干燥和保存,整个装置包括干燥器、冷凝器及真空干燥原理外,同时增加了温度因素。在相同压力下,水蒸汽压随温度下降而下降,故在低温低压下,冰很易升华为气体。操作时一般先将待干燥的液体冷冻到冰点以下使之变成固体,然后在低温低压下将溶剂变成气体而除去。此法干后的产品具有疏松、溶解度好、保持天然结构等优点,适用于各类生物大分子的干燥保存。

1.4.3贮存

生物大分子的稳定性与保存方法的很大关系。干燥的制品一般比较稳定,在低温情况下其活性可在数日甚至数年无明显变化,贮藏要求简单,只要将干燥的样品置于干燥器内(内装有干燥剂)密封,保持0-4度冰箱即可,液态贮藏时应注意以下几点:

1.4.3.1.样品不能太稀,必须浓缩到一定浓度才能封装贮藏,样品太稀易使生物大分子变性。

1.4.3.

2.一般需加入防腐剂和稳定剂,常用的防腐剂有甲苯、苯甲酸、氯仿、百里酚等。蛋白质

和酶常用的稳定剂有硫酸铵糊、蔗糖、甘油等,如酶也可加入底物和辅酶以提高其稳定性。此外,钙、锌、硼酸等溶液对某些酶也有一定保护作用。核酸大分子一般保存在氯化钠或柠檬酸钠的标准缓冲液中。

1.4.3.3.贮藏温度要求低,大多数在0度左右冰箱保存,有的则要求更低,应视不同物质而定。

2.柱层析技术

2.1概述

柱层析技术也称柱色谱技术。一根柱子里先填充不溶性基质形成固定相,将蛋白质混合样品加到柱子上后用特别的溶剂洗脱,溶剂组成流动相。在样品从柱子上洗脱下来的过程中,根据蛋白质混合物中各组分在固定向和流动相中的分配系数不同经过多次反复分配,将不同蛋白组分逐一分离。

根据填充基质和样品分配交换原理不同,离子交换层析,凝胶过滤层析和亲和层析是三种分离蛋白质的经典层析技术。

在利用柱层析技术分离提取蛋白质的过程中,主要有以下几个方面的流程。

2.1.1柱层析操作方法的选择

目前,柱色谱分离的操作方式,主要包括常压分离、减压分离和加压分离3种模式。常压分离是最简单的分离模式方便、简单,但是洗脱时间长。减压分离尽管能节省填料的使用量,但是由于大量的空气通过填料会使溶剂挥发,并且有时在柱子外面会有水汽凝结,以及有些易分解的化合物也难以得到,而且还必须同时使用水泵或真空泵抽气。加压分离可以加快淋洗剂的流动速度,缩短样品的洗脱时间,是一种比较好的方法,与常压柱类似,只不过外加压力使淋洗液更快洗脱。压力的提供可以是压缩空气,双连球或者小气泵等。

2.1.2柱子规格的选择

市场上有各种规格的柱层析分离柱。柱子长了,相应的塔板数就高,分离就好。目前市场上的柱子,其径高比一般在1: 5~10范围,在实际使用时,填料量一般是样品量的30~40倍,具体的选择要根据样品的性质和含量进行具体分析。如果所需组分和杂质的分离度较大,就可以减少填料量,使用内径相对较小的柱子(如 2 cm × 20 cm的柱子) ;如果Rf相差不到0.1,就要

2.1.3 装柱

柱层析色谱柱的填装主要有湿法和干法两种,湿法省事,一般用淋洗剂溶解样品,也可以用二氯甲烷、乙酸乙酯等,但溶剂越少越好,不然溶剂就成了淋洗剂了。柱子底端的活塞一定不要涂润滑剂,否则会被淋洗剂带到淋洗液中,可以采用聚四氟乙烯材料的阀门。干法和湿法装柱没什么实质性差别,只要能把柱子装实就行。装完的柱子应该有适度的紧密(太密了淋洗剂流速太慢) ,并且一定要均匀,不然样品就会从一侧斜着流动。同时柱中不能有大气泡,大多数情况下有些小气泡没太大的影响,因为只要加压气泡就可消失。但是柱子更忌讳的是开裂,开裂会影响分离效果,甚至报废。

2.1.4 溶剂的选择

选择一个合适的溶剂系统是柱层析分离的关键。在选用柱层析洗脱剂时首先要考虑三个方面的因素:溶解性( Solubil2ity)、亲合性(Affinity)和分离度(Res oluti on)。溶剂应选择价廉、安全、环保的,可以考虑石油醚、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醚、甲醇和正己烷等等。但正己烷价格较高,乙醚很易挥发,二氯甲烷和甲醇与硅胶的吸附是一个放热过程,易使柱子产生气泡。其他的溶剂用的相对较少,要依不同需要选择。另外值得一提的是,由于我们进行的是痕量分析,淋洗剂的纯度必须关注,一般使用农药残留级或HPLC级的,如果是分析纯的必须进行精制。同时溶剂在过柱后最好回收使用,一方面环保,另一方面也能节省部分经费。

2.1.5上样

用少量的溶剂溶解样品加样,加完后将底端的活塞打开,待溶剂层下降至石英砂面时,再加少量的低极性溶剂,然后再打开活塞,如此两三次,一般石英砂就基本是白色的了。加入淋洗剂,一开始不要加压,等溶解样品的溶剂和样品层有一段距离(2~4 cm) ,再加压,这样避免了溶剂(如二氯甲烷等)夹带样品快速下行。很多样品在上柱前粘性较大,上样后在柱上又会析出,这一般都是比较大量的样品才会出现,是因为填料对样品的吸附饱和所致。有些样品溶解性差,能溶解的溶剂(比如DMF,DMSO等)又不能上柱,这样就必须用干法上柱了。

2.1.6 淋洗液的收集和浓缩

用硅胶作固定相过柱子的原理是一个吸附与解吸的平衡。如果样品与硅胶的吸附比较强的话,就不容易流出,这时可以采用氧化铝作固定相。柱层析后的淋洗液,由于使用了较多的溶剂,必须进行浓缩,如果待测物具有一定的挥发性,最好使用常压挥发溶剂,否则易导致检测结果偏低。

2.2 离子交换层析

离子交换层析(Ion Exchange Chromatography简称为IEC)是以离子交换剂为固定相,依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。1848年,Thompson等人在研究土壤碱性物质交换过程中发现离子交换现象。本世纪40年代,出现了具有稳定交换特性的聚苯乙烯离子交换树脂。50年代,离子交换层析进入生物化学领域,应用于氨基酸的分析。目前离子交换层析仍是生物化学领域中常用的一种层析方法,广泛的应用于各种生化物质如氨基酸、蛋白、糖类、核苷酸等的分离纯化。常用的离子交换剂有:离子交换纤维素、离子交换葡聚糖和离子交换树脂。

离子交换层析中,基质是由带有电荷的树脂或纤维素组成。带有正电荷的称之阴离子交换树脂;而带有负电荷的称之阳离子树脂。离子交换层析同样可以用于蛋白质的分离纯化。由于蛋白质也有等电点,当蛋白质处于不同的pH条件下,其带电状况也不同。阴离子交换基质结合带有负电荷的蛋白质,所以这类蛋白质被留在柱子上,然后通过提高洗脱液中的盐浓度等措施,将吸附在柱子上的蛋白质洗脱下来。结合较弱的蛋白质首先被洗脱下来。反之阳离子交换基质结合带有正电荷的蛋白质,结合的蛋白可以通过逐步增加洗脱液中的盐浓度或是提高洗脱液的pH值洗脱下来。

2.2.1. 预处理及装柱:对于离子交换纤维素要用流水洗去少量碎的不易沉淀的颗粒,以保证有较好的均匀度,对于已溶胀好的产品则不必经这一步骤。溶胀的交换剂使用前要用稀酸或稀碱处理,使之成为带H+或OH-的交换剂型。阴离子交换剂常用“碱-酸-碱”处理,使最终转为-OH-型或盐型

必须平衡至所需的pH和离子强度。已平衡的交换剂在装柱前还要减压除气泡。为了避免颗粒大小不等的交换剂在自然沉降时分层,要适当加压装柱,同时使柱床压紧,减少死体积,有利于分辨率的提高。柱子装好后再用起始缓冲液淋洗,直至达到充分平衡方可使用。

2.2.2.加样与洗脱加样:层析所用的样品应与起始缓冲液有相同的pH和离子强度,所选定的pH值应落在交换剂与被结合物有相反电荷的范围,同时要注意离子强度应低,可用透析、凝胶过滤或稀释法达此目的。样品中的不溶物应在透析后或凝胶过滤前,以离心法除去。为了达到满意的分离效果,上样量要适当,不要超过柱的负荷能力。柱的负荷能力可用交换容量来推算,通常上样量为交换剂交换总量的1%-5%。

洗脱:已结合样品的离子交换前,可通过改变溶液的pH或改变离子强度的方法将结合物洗脱,也可同时改变pH与离子强度。为了使复杂的组份分离完全,往往需要逐步改变pH或离子强度,其中最简单的方法是阶段洗脱法,即分次将不同pH与离子强度的溶液加入,使不同成分逐步洗脱。由于这种洗脱pH与离子强度的变化大,使许多洗脱体积相近的成分同时洗脱,纯度较差,不适宜精细的分离。最好的洗脱方法是连续梯度洗脱,两个容器放于同一水平上,第一个容器盛有一定pH的缓冲液,第二个容器含有高盐浓度或不同pH的缓冲液,两容器连通,第一个容器与柱相连,当溶液由第一容器流入柱时,第二容器中的溶液就会自动来补充,经搅拌与第一容器的溶液相混合,这样流入柱中的缓冲液的洗脱能力即成梯度变化。第一容器中任何时间的浓度都可用下式进行计算:

C=C2-(C2-C1)(1-V)A2/A1

式中A1、A2分别代表两容器的截面积:C1、C2分别表示容器中溶液的浓度;V为流出体积对总体积之比。当A1=A2时为线性梯度,当A1>A2时为凹形梯度,A1>A2时为凸形梯度。

洗脱时应满足以下要求:①洗脱液体积应足够大,一般要几十倍于床体积,从而使分离的各峰不致于太拥挤。②梯度的上限要足够高,使紧密吸附的物质能被洗脱下来。③梯度不要上升太快,要恰好使移动的区带在快到柱末端时达到解吸状态。目的物的过早解吸,会引起区带扩散;而目的物的过晚解吸会使峰形过宽。

2.2.

3. 洗脱馏份的分析按一定体积(5-10ml/管)收集的洗脱液可逐管进行测定,得到层析图谱。依实验目的的不同,可采用适宜的检测方法(生物活性测定、免疫学测定等)确定图谱中目的物的位置,并回收目的物。

2.2.4.离子交换剂的再生与保存离子交换剂可在柱上再生。如离子交换纤维素可用2mol/:NaCl淋洗柱,若有强吸附物则可用0.1mol/LNaOH洗柱;若有脂溶性物质则可用非离子型去污剂洗柱后再生,也可用乙醇洗涤,其顺序为:0.5mol/LNaOH-水-乙醇-水-20%NaOH-水。保存离子交换剂时要加防腐剂。对阴离子交换剂宜用0.002%氯已定(洗必泰),阳离子交换剂可用乙基硫柳汞(0.005%)。有些产品建立用0.02%叠氮钠。

2.2.5. 离子交换层析的应用离子交换层析技术已广泛用于各学科领域。在生物化学及临床生化检验中主要用于分离氨基酸、多肽及蛋白质,也可用于分离核酸、核苷酸及其它带电荷的生物分子。

2.3凝胶过滤

凝胶过滤层析(gel filtration chromatography)又称排阻层析或分子筛方法,主要是根据蛋白质的大小和形状,即蛋白质的质量进行分离和纯化。层析柱中的填料是某些惰性的多孔网状结构物质,多是交联的聚糖(如葡聚糖或琼脂糖)类物质,使蛋白质混合物中的物质按分子大小的不同进行分离。

也叫做分子排阻层析(molecular-exclusion chromatography)。一种利用带孔凝胶珠作基质,按照分子大小分离蛋白质或其它分子混合物的层析技术。一般是大分子先流出来,小分子后流出来。

凝胶过滤层析也称分子筛层析、排阻层析。是利用具有网状结构的凝胶的分子筛作用,根据被分离物质的分子大小不同来进行分离。层析柱中的填料是某些惰性的多孔网状结构物质,多是交联的聚糖(如葡聚糖或琼脂糖)类物质,小分子物质能进入其内部,流下来速度慢,而大分子物质却被排除在外部,下来的速度快,当一混合溶液通过凝胶过滤层析柱时,溶液中的物质就按不同分子量筛分开了。

它的突出优点是层析所用的凝胶属于惰性载体,不带电荷,吸附力弱,操作条件比较温和,可在相当广的温度范围下进行,不需要有机溶剂,并且对分离成分理化性质的保持有独到之处。对于高分子物质有很好的分离效果。

2.3.1.凝胶的选择根据实验目的不同选择不同型号的凝胶。如果实验目的是将样品中的大分子物质和小分子物质分开,由于它们在分配系数上有显著差异,这种分离又称组别分离,一般可选用SephadexG-25和G-50,对于小肽和低分子量的物质(1000-5000)的脱盐可使用SephadexG-10,G-15及Bio-Gel-p-2或4.如果实验目的是将样品中一些分子量比较近似的物质进行分离,这种分离又叫分级分离。一般选用排阻限度略大于样品中最高分子量物质的凝胶,层析过程中这些物质都能不同程度地深入到凝胶内部,由于Kd不同,最后得到分离。

2.3.2.柱的直径与长度根据经验,组别分离时,大多采用2-30cm长的层析柱,分级分离时,一般需要100cm左右长的层析柱,其直径在1-5cm范围内,小于1cm产生管壁效应,大于5cm则稀释现象严重。长度L与直径D的比值L/D一般宜在7-10之间,但对移动慢的物质宜在30-40之间。

2.3.3. 凝胶柱的制备凝胶型号选定后,将干胶颗粒悬浮于5-10倍量的蒸馏水或洗脱液中充分溶胀,溶胀之后将极细的小颗粒倾泻出去。自然溶胀费时较长,加热可使溶胀加速,即在沸水浴中将湿凝胶浆逐渐升温至近沸,1-2小时即可达到凝胶的充分胀溶。加热法既可节省时间又可消毒。

凝胶的装填:将层析柱与地面垂直固定在架子上,下端流出口用夹子夹紧,柱顶可安装一个带有搅拌装置的较大容器,柱内充满洗脱液,将凝胶调成较稀薄的浆头液盛于柱顶的容器中,然后在微微地搅拌下使凝胶下沉于柱内,这样凝胶粒水平上升,直到所需高度为止,拆除柱顶装置,用相应的滤纸片轻轻盖在凝胶床表面。稍放置一段时间,再开始流动平衡,流速应低于层析时所需的流速。在平衡过程中逐渐增加到层析的流速,千万不能超过最终流速。平衡凝胶床过夜,使用前要检查层析床是否均匀,有无“纹路”或气泡,或加一些有色物质来观察色带的移动,如带狭窄、均匀平整说明层析柱的性能良好,色带出现歪曲、散乱、变宽时必须重新装柱。

2.3.4. 加样和洗脱凝胶床经过平衡后,在床顶部留下数亳升洗脱液使凝胶床饱和,再用滴管加入样品。一般样品体积不大于凝胶总床体积的5%-10%。样品浓度与分配系数无关,故样品浓度可以提高,但分子量较大的物质,溶液的粘度将随浓度增加而增大,使分子运动受限,故样品与洗脱液的相对粘度不得超过1.5-2.样品加入后打开流出口,使样品渗入凝胶床内,当样品液面恰与凝胶床表面相平时,再加入数毫升洗脱液中洗管壁,使其全部进入凝胶床后,将层析床与洗脱液贮瓶及收集器相连,预先设计好流速,然后分部收集洗脱液,并对每一馏份做定性、定量测定。

2.3.5.凝胶柱的重复使用、凝胶回收与保存一次装柱后可以反复使用,不必特殊处理,并不影响分离效果。为了防止凝胶染菌,可在一次层析后加入0.02%的叠氮钠,在下次层析前应将抑菌剂除去,以免干扰洗脱液的测定。

如果不再使用可将其回收,一般方法是将凝胶用水冲洗干净滤干,依次用70%、90%、95%乙醇脱水平衡至乙醇浓度达90%以上,滤干,再用乙醚洗去乙醇、滤干、干燥保存。湿态保存方法是凝胶浆中加入抑菌剂或水冲洗到中性,密封后高压灭菌保存。

2.3.6. 凝胶层析的应用

2.3.6.1脱盐:高分子(如蛋白质、核酸、多糖等)溶液中的低分子量杂质,可以用凝胶层析法除去,这一操作称为脱盐。本法脱盐操作简便、快速、蛋白质和酶类等在脱盐过程中不易变性。适用的凝胶为SephadexG-10、15、25或Bio-Gel-p-2、4、6.柱长与直径之比为5-15,样品体积可达柱床体积的25%-30%,为了防止蛋白质脱盐后溶解度降低会形成沉淀吸附于柱上,一般用醋酸铵等挥发性盐类缓冲液使层析柱平衡,然后加入样品,再用同样缓冲液洗脱,收集的洗脱液用冷冻干燥法除去挥发性盐类。

2.3.6.2用于分离提纯:凝胶层析法已广泛用于酶、蛋白质、氨基酸、多糖、激素、生物碱等物质的分离提纯。凝胶对热原有较强的吸附力,可用来去除无离子水中的致热原制备注射用水。

2.3.6.3 测定高分子物质的分子量:用一系列已知分子量的标准品放入同一凝胶柱内,在同一条件下层析,记录每一分钟成分的洗脱体积,并以洗脱体积对分子量的对数作图,在一定分子量范围内可得一直线,即分子量的标准曲线。测定未知物质的分子量时,可将此样品加在测定了标准曲线的凝胶柱内洗肿后,根据物质的洗脱体积,在标准曲线上查出它的的分子量。

2.3.6.4高分子溶液的浓缩:通常将SephadexG-25或50干胶投入到稀的高分子溶液中,这时水分和低分子量的物质就会进入凝胶粒子内部的孔隙中,而高分子物质则排阻在凝胶颗粒之外,再经离心或过滤,将溶胀的凝胶分离出去,就得到了浓缩的高分子溶液

3.电泳技术

电泳:带电颗粒在电场作用下,向着与其电性相反的电极移动,称为电泳(electrophoresis, EP)。在生物学中,主要是指带电荷的蛋白质或核酸分子在电场中移动的现象。

3.1 电泳的分类:

目前所采用的电泳方法,大致可分为3类:显微电泳,自由界面电泳和区带电泳。区带电泳应用最为广泛,可分为以下几种类型:

3.1.1.1滤纸为支持物的纸电泳

3.1.1.2 粉末电泳:如纤维素粉,淀粉,玻璃粉电泳

3.1.1.3 凝胶电泳:如琼脂,琼脂糖,硅胶,淀粉胶,聚丙烯酰胺凝胶电泳

3.1.1.4 缘线电泳:如尼龙丝,人造丝电泳

3.1.2 按支持物的装置形式不同,区带电泳可分为:

3.1.3 平板式电泳:支持物水平放置,是最常用的电泳方式

3.1.4垂直板电泳:聚丙烯酰胺凝胶可做成垂直板式电泳

3.1.5 柱状(管状)电泳::聚丙烯酰胺凝胶可灌入适当的电泳管中做成管状电泳

3.1.3 按pH的连续性不同,区带电泳可分为:

3.1.3.1 连续pH电泳:如纸电泳,醋酸纤维素薄膜电泳

3.1.3.2非连续pH电泳:如聚丙烯酰胺凝胶盘状电泳

3.2 电泳所需的仪器

电泳所需的仪器有:电泳槽和电泳仪。

3.2.1.电泳槽

电泳槽是电泳系统的核心部分,根据电泳的原理,电泳支持物都是放在两个缓冲液之间,电场通过电泳支持物连接两个缓冲液,不同电泳采用不同的电泳槽.常用的电泳槽有圆盘电泳槽、垂直板电泳槽、水平电泳槽。

3.2.2电泳仪

要使荷电的生物大分子在电场中泳动,必须加电场,且电泳的分辨率和电泳速度与电泳时的电参数密切相关。不同的电泳技术需要不同的电压,电流和功率范围,所以选择电源主要根据电泳技术的需要。.

3.3电泳技术的应用

3.3.1. 聚丙烯酰胺凝胶电泳可用做蛋白质纯度的鉴定。聚丙烯酰胺凝胶电泳同时具有电荷效应和分子筛效应,可以将分子大小相同而带不同数量电荷的物质分离开,并且还可以将带相同数量电荷而分子大小不同的物质分离开。其分辨率远远高于一般层析方法和电泳方法,可以检出10-9~10-12g的样品,且重复性好,没有电渗作用。

3.3.2 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳可测定蛋白质分子量。其原理是带大量电荷的SDS结合到蛋白质分子上克服了蛋白质分子原有电荷的影响而得到恒定的荷/质比。SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳测蛋白质分子量已经比较成功,此法测定时间短,分辨率高,所需样品量极少(1~100μg),但只适用于球形或基本上呈球形的蛋白质,某些蛋白质不易与SDS结合如木瓜蛋白酶,核糖核酸酶等,此时测定结果就不准确。

3.3.3 聚丙烯酰胺凝胶电泳可用于蛋白质定量。电泳后的凝胶经凝胶扫描仪扫描,从而给出定量的结果。凝胶扫描仪主要用于对样品单向电泳后的区带和双向电泳后的斑点进行扫描。

3.3.4 琼脂或琼脂糖凝胶免疫电泳可用于①检查蛋白质制剂的纯度;②分析蛋白质混合物的组分;③研究抗血清制剂中是否具有抗某种已知抗原的抗体;④检验两种抗原是否相同。

3.4 电泳后结果检测

对于不同的目的,应采用不同的检测方法。用染料和生物大分子结合形成有色的复合物是电泳后检测最常用的方法。

3.5 聚丙烯酰胺凝胶电泳

作用:用于蛋白质与寡糖核苷酸的分离。

作用原理

聚丙烯酰胺凝胶电泳是网状结构,具有分子筛效应,它具有两种形式,一种是非变性聚丙烯酰胺凝胶,蛋白质在电泳中保持完整的状态,蛋白在其中依三种因素分开:蛋白大小,形状和电荷。

而SDS-PAGE仅根据蛋白分子量亚基的不同而分离蛋白。这个技术首先是1967年由shapiro 建立,他们发现在样品介质和丙烯酰胺凝胶中加入离子去污剂和强还原剂后,蛋白质亚基的电泳迁

SDS是阴离子去污剂,作为变性剂和助溶试剂,它能断裂分子内和分子间的氢键,使分子去折叠,破坏蛋白分子的二、三级结构。而强还原剂如巯基乙醇,二硫苏糖醇能使绊胱氨酸残基间的二硫键断裂。在样品和凝胶中加入还原剂和SDS后,分子被解聚成多肽链,解聚后的氨基酸侧链和SDS结合成蛋白- SDS胶束,所带的负电荷大大超过了蛋白原有的电荷量,这样就消除了不同分子间的电荷差异和结构差异。

SDS-PAGE一般采用的是不连续缓冲系统,于连续缓冲系统相比,能够有较高的分辨率。

浓缩胶的作用是有堆积作用,凝胶浓度较小,孔径较大,把较稀的样品加在浓缩胶上,经过大孔径凝胶的迁移作用而被浓缩至一个狭窄的区带。当样品液和浓缩胶选TRIS/HCL缓冲液,电极液选TRIS/甘氨酸。电泳开始后,HCL解离成氯离子,甘氨酸解离出少量的甘氨酸根离子。蛋白质带负电荷,因此一起向正极移动,其中氯离子最快,甘氨酸根离子最慢,蛋白居中。电泳开始时氯离子泳动率最大,超过蛋白,因此在后面形成低电导区,而电场强度与低电导区成反比,因而产生较高的电场强度,使蛋白和甘氨酸根离子迅速移动,形成以稳定的界面,使蛋白聚集在移动界面附近,浓缩成一中间层。

此鉴定方法中,蛋白质的迁移率主要取决于它的相对分子质量,而与所带电荷和分子形状无关。

实验一实验准备

一实验目的

1.熟悉并了解整个实验流程。

2.熟练掌握各种溶液的配制。

二实验仪器及材料

仪器:柱层析系统(层析柱,恒流泵,紫外监测仪,部分收集器),Sigma高速冷冻离心机,722s 分光光度计,透析袋,水浴锅,电泳仪,电泳槽,紫外凝胶成像系统。

材料:新鲜鸡蛋。

试剂:(1)弱酸性阳离子交换树脂;(2)磷酸氢二钠;(3)磷酸二氢钠;(4)氯化钠;(5)硫酸铵;(6)氢氧化钠;(7)甘油;(8)盐酸;(9)葡聚糖凝胶G-50;(10)溶壁微球菌干粉;(11)考马斯亮蓝G-250;(12)95%乙醇;(13)85%磷酸;(14)牛血清清蛋白(BSA);(15)脲;(16)丙烯酰胺(Acr);(17)甲叉双丙烯酰胺(Bis);(18)四甲基乙二胺(TEMED);(19)甘氨酸(Gly);

(20)过硫酸铵(AP);(21)考马斯亮蓝R-250;(22)三羟甲基氨基甲烷(Tris);(23)2-β-巯基乙醇;(24)十二烷基磺酸钠(SDS);(25)溴酚蓝;(26)冰醋酸;(27)标准蛋白:SDS-低相对分子质量标准蛋白.

三试剂配制

(1) 0.1mol/L磷酸盐缓冲液,pH7.0;【配置成5*500ml,临用前稀释】

(2) 2mol/L NaOH;200ml

(3) 2mol/L HCl;200ml

(4) 含50%甘油的0.1mol/L 磷酸盐缓冲液,pH 7.0;200ml

(5) 含0.05mol/L NaCl的磷酸盐缓冲液,pH7.0;(现用现配)【临用前配置】200ml

(6) 含0.5 mol/L NaCl的磷酸盐缓冲液,pH7.0;(现用现配)【临用前配置】200ml

(7) 含0.1 mol/L NaCl的磷酸盐缓冲液,pH7.0;(现用现配)【临用前配置】

(8) 测活缓冲液:含30mmol/L NaCl的0.1mol/L磷酸盐缓冲液,pH7.0;

(9) 底物溶液Ⅰ:40mg溶壁微球菌干粉溶于100mL测活缓冲液中;【公用,临用前配置】

(10) 考马斯亮蓝G-250试剂:考马斯亮蓝G-250 100mg溶于50mL 95%乙醇中,加入100mL 85%

磷酸,用蒸馏水稀释至1000mL,滤纸过滤;【公用】

(11) 标准蛋白质溶液:用0.1mol/L NaCl的0.1mol/L磷酸盐缓冲液,pH7.0配制1mg/ml牛血清

清蛋白溶液;(100ml)

(13) 10mol/L 脲,测活缓冲液配制;【50ml】

(14) 30%胶贮液:每100mL中含丙烯酰胺29.2g,甲叉双丙烯酰胺0.8g;【100ml公用】

(15) 1.5mol/L Tris-HCl pH 8.8;【100ml公用】

(16) 0.5mol/L Tris-HCl pH 6.8;【100ml公用】

(17) 10%(W/V)过硫酸铵;【现用现配】

(18) SDS电泳缓冲液:25mmol/L Tris,0.192mol/L Gly,0.1%(W/V)SDS;【500ml】

(19) 10%(W/V)SDS;【10ml】

(20) 染色液:0.2g考马斯亮蓝R-250,42mL工业酒精,10mL冰醋酸,加蒸馏水至100mL;【50ml】

(21) 脱色液:5mL冰醋酸,45mL工业酒精,50mL蒸馏水;【100ml】

(22) 保存液:7%冰醋酸;(现用现配)

(23) 2×上样缓冲液:【公用,10ml】

0.5mol/L Tris-HCl pH 6.8 2mL

甘油2mL

SDS 0.4g

0.1%溴酚蓝0.5mL

2-β-巯基乙醇0.5mL

蒸馏水 2.5mL

实验二酶的提取

一实验目的

1.熟悉并掌握离子交换层析的原理和方法。

2.熟悉硫酸铵沉淀的原理。

二实验原理

离子交换树脂是一类具有网状结构的高分子聚合物。树脂的网状结构的骨架部分一般很稳定,对于酸,碱和一般溶剂都不起作用,且不溶于这些溶剂中。这种网状结构的骨架上有许多可以被交换的活性基团。按可以被交换的活性基团的不同,离子交换树脂可分成阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。

硫酸铵沉淀法可用于从大量粗制剂中浓缩和部分纯化蛋白质。高浓度的盐离子在蛋白质溶液中可与蛋白质竞争水分子,从而破坏蛋白质表面的水化膜,降低其溶解度,使之从溶液中沉淀出来。

各种蛋白质的溶解度不同,因而可利用不同浓度的盐溶液来沉淀不同的蛋白质。这种方法称之为盐析。盐浓度通常用饱和度来表示。硫酸铵因其溶解度大,温度系数小和不易使蛋白质变性而应用最广。

三实验内容及步骤

(一)样品的制备:

新鲜鸡蛋两个个,破蛋壳取出蛋清,加入蛋清体积1.5倍的0.1mol/L磷酸盐缓冲液(pH 7.0),搅拌均匀,并调pH7.0(NaOH调pH),然后用八层纱布过滤,留取上清液,量取体积并记录,留0.4mL上清液(定为Ⅰ步骤样品)并加入0.4mL甘油-20℃冻存备用。

(二)阳离子交换层析

1.阳离子交换柱的再生:50g阳离子交换树脂用2mol/L NaOH浸泡30min,水洗至中性,再用2mol/L盐酸浸泡30min,水洗至中性。

2.平衡:在烧杯中将再生好的阳离子交换树脂用0.1mol/L磷酸盐缓冲液,pH7.0平衡。

3.吸附:在已平衡好的阳离子交换树脂中加入蛋清样品,搅拌吸附1h(玻璃棒搅拌)。

4.洗涤:倒去其余上清液,树脂用100mL 0.1mol/L磷酸盐缓冲液,pH7.0洗涤3遍。

5.装柱:将树脂搅拌均匀装入离子交换柱,再用300mL 含0.05mol/L NaCl的0.1mol/L磷酸盐

装柱时,流速不超过3mL/min,全过程绝对不能出现流干现象)。

6.洗脱:用300mL含0.5mol/L NaCl的0.1mol/L磷酸盐缓冲液,pH

7.0以3mL/min的流速进行洗脱,合并光吸收高峰管,量取体积并记录,留0.4mL上清液并加入0.4mL甘油,-20℃冻存备用(定为Ⅱ步骤样品)。

(三)硫酸铵沉淀

每100mL上清液中缓慢加入35g硫酸铵固体,溶解后静置30min,10000rpm离心10min,沉淀用0.5mL左右含0.1mol/L NaCl的磷酸盐缓冲液,pH7.0溶解,留0.05mL上清液并加入0.05mL甘油,-20℃冻存备用(定为Ⅲ步骤样品)。

四注意事项

1.上样前,层析柱要达到平衡。

2.上样后要控制流速。

实验三酶的纯化

一实验目的

熟悉并掌握分子筛层析的原理及技术。

二实验原理

凝胶层析是20世纪60年代发展起来的一种分离分析方法。其法有许多同义词如凝胶过滤、分子排阻层析、分子筛层析、凝胶渗透层析等。凝胶层析是利用具有一定孔径大小的多孔凝胶作固定相的层析技术。凝胶的孔隙犹如”筛眼”,当被分离的物质流过凝胶柱时,分子大于凝胶”筛眼”范围的物质完全被排阻,不能进入凝胶颗粒内部,只能随着溶剂在凝胶颗粒之间流动,因此受到的阻滞作用小,流程短,流速块儿先流出层析柱;分子小于“筛眼”的物质则可完全深入凝胶颗粒的“筛眼”中。因此受到的阻滞作用大,而且从一个颗粒的“筛眼”又进入另一个颗粒的“筛眼”,其流程长,流速也就慢,从层析柱中流出就较晚。若分子大小介于上述完全排阻或完全渗入凝胶的物质,则居二者之间从柱中流出。从流出先后次序的不同即可达到分离和纯化被分离物质的目的。

三实验内容及步骤

1.分子筛层析

(1)溶胀:取葡聚糖凝胶G-50 3g,加60mL蒸馏水沸水浴中煮沸2h,充分溶胀后的凝胶以倾斜法除去表面悬浮的小颗粒,如此反复洗涤2~3次,最后加入等体积含0.1mol/L NaCl的pH7.0磷酸缓冲液备用。

(2)装柱:将凝胶悬浮液搅拌均匀后一次连续性倾入柱中,控制流速≦15mL/h,自然沉降(注意:绝对不能出现“流干”现象,不能有气泡和分层,胶面一定要平整)。

(3)平衡:用含0.1mol/L NaCl的pH7.0磷酸缓冲液平衡两个柱体积,控制流速≦15mL/h。

(4)上样:将溶解后的硫酸铵沉淀样品10000rpm离心3min后上样,当样品进入胶面后,再用平衡缓冲液约0.5mL洗管壁和胶面3次(注意:绝对不能出现“流干”现象和破坏胶面的平整性。)。

(5).洗脱:用含0.1mol/L NaCl的pH7.0磷酸缓冲液洗脱,控制流速≦15mL/h,自动部分收集器收集,2mL/管,紫外监测仪检测洗脱峰或比色法测定洗脱峰。合并光吸收及酶活高峰管。

2.透析浓缩

用含50%甘油的0.1mol/L磷酸盐缓冲液,pH7.0透析浓缩4h,-20℃分装保存备用(定为Ⅳ步骤样品)。

四注意事项

1.层析柱上方要留有少量液体,避免使凝胶暴露于空气中。

2.凝胶过滤上样时,使样品沿管壁缓缓流下,勿冲破胶面。

实验四酶活力、蛋白浓度测定

一实验目的

1.掌握动力法测酶活的方法。

2.掌握考马斯亮蓝法测定蛋白质含量的方法。

二实验原理

棕红色的染料考马斯亮蓝G-250与蛋白质结合后,形成蓝色复合物,最大吸光度值由465变为595nm,在一定蛋白质浓度范围内,蛋白和染料的结合符合比尔定律,通过测定595nm处的吸光度值的增加量可对蛋白质浓度进行定量测定。

溶菌酶是一种N-乙酰胞壁质肽聚糖水解酶,可以催化水解细菌细胞壁N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡萄糖之间的β-1,4糖苷键,使细胞壁不溶性多糖分解成可溶性糖肽,使细菌溶解。本实验以溶壁微球菌为底物,通过测量细菌悬液浊度的变化来测定溶菌酶的活性。

二实验仪器及试剂

仪器:722s分光光度计

试剂:测活缓冲液;底物溶液Ⅰ;考马斯亮蓝G-250试剂;准蛋白质溶液.

三实验内容及步骤:

1.蛋白浓度的测定

(1)标准曲线的制定

取14支试管,按下表分两组进行平行操作。

测定方法同上,取合适的未知样品体积,使其测定值在标准曲线的直线范围内。根据所测定的A595nm 值,在标准曲线上查出其相当于标准蛋白的量,从而计算出未知样品的蛋白浓度(mg/ml)。

四实验结果

活力单位(U):酶在室温,pH6.2条件下,A595nm每分钟降低0.001为一个活力单位U。

比活力=活力单位/mg蛋白

五思考题:

测定蛋白质浓度常用的几种方法及其原理。

六注意事项

酶活测定和蛋白定量实验中所用试管、刻度吸管要干燥,量取试剂要准确。

七思考题

常用蛋白质含量测定方法有哪些?各有什么优缺点?

实验五酶促动力学(Km测定、酶的抑制)

一实验目的

1.测定蛋清溶菌酶的米氏常数

2.脲对蛋清溶菌酶的抑制及抑制类型。

二实验原理

酶促动力学研究酶促反应的速度及影响速度的各种因素,而米氏常数Km值等于酶促反应速度为最大速度的一半时所对应的底物浓度,其数值大小与酶的浓度无关,是酶促反应的特性常数。不同酶的Km值不同,同一种酶在与不同的底物反应时,其Km值也不同。Km反映了酶和底物亲和能力的强弱程度。大多数纯酶的Km值在0.01-100mmol/L之间。

酶的活力可以被某些物质激活或抑制,凡能降低酶的活性甚至使酶失活的物质,称为酶的抑制剂,酶的活力抑制有可逆抑制和不可逆抑制两种。而可逆的抑制又包括有竞争性抑制和非竞争性抑制等类型,在有抑制剂存在的条件下,酶的一些动力学性质发生改变,如Km、Vm等。通过实验的方法,可以确定出抑制类型。

三实验仪器及试剂

仪器:722s分光光度计

试剂:测活缓冲液;底物溶液Ⅱ;抑制剂。

四实验内容及步骤

1.底物浓度的影响(Km值的测定)

以1/[S]对1/[V]作图。

2.脲的抑制

五实验结果

1.列出Km值测定的实验数据,并用双倒数法作图,推导计算出结果。

2.列出脲抑制的实验数据,在求Km值的双倒数图上,画出其曲线,得出抑制类型。

六注意事项

反应条件要保持一致,计时要准确。

实验六SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测酶相对

分子量及纯度鉴定

一实验目的

掌握SDS-PAGE不连续电泳的原理和实验方法。

二实验原理

SDS电泳技术首先在1967年由Shapiro建立,1969年由Weber和Osborn进一步完善。当在样品介质和聚丙烯酰胺凝胶系统中加入SDS后,则蛋白质分子的电泳迁移率主要取决于它的分子量大小,其它因素可以忽略不计。

SDS是一种阴离子去污剂,它能破坏蛋白质分子之间以及其它物质分子之间的非共价键。在强还原剂如巯基乙醇或二硫苏糖醇的存在下,蛋白质分子内的二硫键被打开并解聚成多肽链。解聚后的蛋白质分子与SDS充分结合形成带负电荷的蛋白质-SDS复合物,复合物所带的负电荷大大超过了蛋白质分子原有的电荷量,这就消除了不同蛋白质分子之间原有的电荷差异,蛋白质-SDS复合物在溶液中的形状像一个长椭圆棒。椭圆棒的短轴对不同的蛋白质亚基-SDS复合物基本上是相同的,但长轴的长度则与蛋白质分子量的大小成正比,因此这种复合物在SDS-PAGE系统中的电泳迁移率不再受蛋白质原有电荷的影响,而主要取决于椭圆棒的长轴长度即蛋白质及其亚基分子量的大小。当蛋白质的分子量在15-200kD之间时,电泳迁移率与分子量的对数呈线性关系。由此可见,SDS-PAGE不仅可以分离鉴定蛋白质,而且可以根据迁移率大小测定蛋白质亚基的分子量。

三实验仪器及试剂

仪器:电泳仪、电泳槽、凝胶成像系统

试剂:30%胶贮液;1.5mol/L Tris-HCl pH 8.8;0.5mol/L Tris-HCl pH 6.8;10%过硫酸铵;SDS 电泳缓冲液;10%SDS;染色液;脱色液;保存液;2×上样缓冲液。

四实验内容及步骤

1.配制15%的分离胶

(1)用胶框封好玻璃板后架好胶板。

(2)按如下比例配好分离胶,混合后立即加入到电泳槽两玻璃板之间到上口约2cm止,再加约

混合后立即加到分离胶上,加入梳子。聚合后装好电泳缓冲液后小心拔出梳子。

样品与2×上样缓冲液1:1混匀,并在100℃水浴中保温3-5min,取出待用。

4.上样、电泳

将样品和标准蛋白加到样品孔中,加样量每孔10uL,加好后开始电泳,先恒压80V,样品进入分离胶后恒压120V,直到溴酚蓝走至距前沿1cm为止。

5.染色

电泳完毕,剥胶前先将凝胶在前沿处作一标记区别正反面后再将凝胶浸泡于染色液中染色2h.

6.脱色

用脱色液脱至区带清晰为止。

五实验结果

观察电泳后各种蛋白质和染料前沿的迁移距离,用相对迁移率Rf(样品迁移距离/染料迁移距离)对lgM作图,根据酶样品的相对迁移率,求出酶的相对分子质量。并对电泳结果照相保存。

六注意事项

(1) Acr和Bis均为神经毒剂,对皮肤有刺激作用,操作时应戴手套和口罩,纯化应在通风橱内进行。

(2) 玻璃板表面应光滑洁净,否则在电泳时会造成凝胶板与玻璃板之间产生气泡。

(3) 样品槽模板梳齿应平整光滑。

(4) 用琼脂封底及灌凝胶时不能有气泡,以免影响电泳时电流的通过。

(5) 切勿破坏加样凹槽底部的平整,以免电泳后区带扭曲。

(6)为防止电泳后区带拖尾,样品中盐离子强度应尽量低,含盐量高的样品可用透析法或凝胶过滤法脱盐。

(7)电泳时应选用合适的电流、电压,过高或者过低都会影响电泳效果。

七思考题

影响电泳结果的因素有哪些?

八电泳结果不正常现象和对策

1. 指示剂前沿呈现两边向上或向下的现象。向上的“微笑”现象说明凝胶的不均匀冷却,中间部分冷却不好,所以导致凝胶中分子有不同的迁移率所致。这种情况在用较厚的凝胶以及垂直电泳中时常发生.向下的“皱眉”现象常常是由于垂直电泳时电泳槽的装置不合适引起的,特别是当凝胶和玻璃板组成的“三明治”底部有气泡或靠近隔片的凝胶聚合不完全便会产生这种现象。

2.“拖尾”现象是电泳中最常见的现象。这常常是由于样品溶解不佳引起的,克服的办法是在加样前离心,选用合适的样品缓冲液和凝胶缓冲液,加增溶辅助试剂。另一方法是降低凝胶浓度。

3.“纹理”现象常常是由于样品中不溶颗粒引起的,克服办法是增加溶解度和离心除去不溶性颗粒。

4. 蛋白带偏斜常常是由于滤纸条或电极放置不平行所引起的,或由于加样位置偏斜而引起。

5. 蛋白带过宽,与邻近蛋白泳道的蛋白带相连,这是由于加样量太多或加样孔泄漏引起的。

6. 蛋白带模糊不清和分辨不佳是由于多种原因引起的。虽然梯度凝胶可以提高分辨率,但与其他方法相比,常规聚丙烯酰胺凝胶电泳是分辨率较低的方法。为了提高分辨率,不要加过多的样品,小体积样品可给出窄带。加样后应立即电泳,以防止扩散。选择合适的凝胶浓度,使组分得以充分的分离。通常靠近前沿的蛋白带分辨率不佳,所以应根据分子量与凝胶孔径的关系,灌制足够长度的凝胶,以使样品不会走出前沿.样品的蛋白水解作用也引起扩散而使分辨率降低。水解作用通常发生在样品准备的时候,系统中的内源性蛋白酶会水解样品蛋白,如果在缓冲液中加蛋白酶抑制剂可以减少这种情况的发生。

生物化学实验报告 2011

孝感学院生命科学技术学院实验报告 专业:学号:姓名:分数:实验一还原糖和总糖的测定——3,5-二硝基水杨酸比色法一、目的与要求 掌握还原糖和总糖测定的基本原理,学习比色法测定还原糖的操作方法和分光光度计的使用。 二、实验原理 还原糖的测定是糖定量测定的基本方法。还原糖是指含有自由醛基或酮基的糖类,单糖都是还原糖,双糖和多糖不一定是还原糖,如乳糖和麦芽糖是还原糖,蔗糖和淀粉是非还原糖。利用糖的溶解度不同,可将植物样品中的单糖、双糖和多糖分别提取出来,对没有还原性的双糖和多糖,可用酸水解法使其降解成有还原性的单糖进行测定,再分别求出样品中还原糖和总糖的含量(还原糖以葡萄糖含量计)。 还原糖在碱性条件下加热被氧化成糖酸及其它产物,3,5-二硝基水杨酸则被还原为棕红色的3-氨基-5-硝基水杨酸。在一定范围内,还原糖的量与棕红色物质颜色的深浅成正比关系,利用分光光度计,在540 nm波长下测定光密度值,查对标准曲线并计算,便可求出样品中还原糖和总糖的含量。由于多糖水解为单糖时,每断裂一个糖苷键需加入一分子水,所以在计算多糖含量时应乘以0.9。 三、实验材料、主要仪器和试剂 1.实验材料小麦面粉(1000 g) 2.主要仪器 (1)具塞玻璃刻度试管:20 mL×11 (2)滤纸(3)烧杯:100 mL×2 (4)三角瓶:100 mL×1 (5)容量瓶:100 mL×3 (6)刻度吸管:1mL×1;2 mL×2; 10 mL×1 (7)恒温水浴锅(8)煤气炉(9)漏斗(10)天平(11)分光光度计 3.试剂 (1)1mg/mL葡萄糖标准液 准确称取80 ℃烘至恒重的分析纯葡萄糖100 mg,置于小烧杯中,加少量蒸馏水溶解后,转移到100 mL容量瓶中,用蒸馏水定容至100 mL,混匀,4℃冰箱中保存备用。 (2)3,5-二硝基水杨酸(DNS)试剂 3,5-二硝基水杨酸(DNS)试剂:称取6.5 g DNS溶于少量热蒸馏水中,溶解后移入1000 mL 容量瓶中,加入2 mol/L氢氧化钠溶液325 mL,再加入45 g丙三醇,摇匀,冷却后定容至1000 mL。 (3)碘-碘化钾溶液:称取5 g碘和10 g碘化钾,溶于100 mL蒸馏水中。 (4)酚酞指示剂:称取0.1 g酚酞,溶于250 mL 70%乙醇中。 (5)6 M HCl和6 M NaOH各100 mL。(分别取59.19 mL 37 %浓盐酸和24克NaOH定容至100mL) 四、操作步骤 1. 制作葡萄糖标准曲线 批阅教师:年月日

生物化学实验报告

一、实验目的: 1、熟悉工作曲线的制作方法及注意事项; 2、掌握3, 5-二硝基水杨酸(DNS)比色定糖的原理和方法; 3、掌握Folin-酚法测定蛋白质含量的原理和方法; 4、掌握酶蛋白分离提纯的原理; 5、掌握酶的比活力测定及其计算方法; 6、掌握酶促反应动力学中用双倒数法测定Km的方法; 7、运用正交试验法确定温度、pH值、离子浓度的最适条件。 称量技术: 1、了解电子天平的用途 2、了解电子天平的工作原理 3、掌握电子天平的使用方法 4、掌握电子天平使用前后的注意事项 离心技术: 1、了解离心机的基本原理和用途 2、了解离心机的类型和用途 3、了解离心机的型号和控制版面 4、掌握离心机的使用方法 5、掌握离心机使用的注意事项 层析技术: 1、了解层析技术的基本原理 2、了解层析技术的分类情况 3、了解各种层析技术的原理 4、掌握凝胶层析技术 光谱分析技术: 1、学习掌握紫外可见、荧光、红外光谱分析技术原理 2、了解仪器结构和分类 3、熟练掌握常用仪器的使用方法和注意事项 电泳技术: 1、了解电泳的基本原理 2、了解电泳的类型

3、学习SDS-PAGE测定蛋白质分子量的原理 4、掌握垂直板电泳的操作技术 5、掌握琼脂糖凝胶电泳的操作技术 6、了解转移电泳的基本原理和操作方法 7、了解双向电泳的基本原理和操作方法 二、实验原理: 1、蔗糖酶的提取: ①酵母菌的基本特征: 单细胞,椭圆形、圆形或柱形。长5-30μm,宽1-5μm。 ②生物材料破碎方法: (1)机械(匀浆)法 ①研钵 ②玻璃或Teflon研棒匀浆器(50mL)Teflon:聚四氟乙烯 先将剪碎的组织置于管中,再套入研杆来回研磨,上下移动,即可将细胞研碎,此法细胞破碎程度比高速组织捣碎机高,适用于少量组织和脏器。 ③高速组织捣碎机(0.5-1L) 将材料配成稀糊状液,放置于筒内约1/3 体积,盖紧筒盖,将调速器先拨至最慢处,开动开关后,逐步加速至所需速度。此法适用于动物内脏组织、植物肉质种子等。 ④高压匀质机(XL) 高压下的细胞通过阀门流出时,细胞内外压力同时降低,但由于细胞膜的作用,胞外压力瞬间降至常压,而胞内压力相比之下降低较慢,从而在细胞内外形成压力差,使细胞膜破裂。 优点:快速,产热小,对蛋白损伤小,破碎效率高。一次破碎效率可达90%以上 (2)超声波处理法 用一定功率的超声波处理细胞悬液,使细胞急剧震荡破裂,此法多适用于微生物材料,常在30 至60Hz 频率下处理10-15 分钟,此法的缺点是在处理过程会产生大量的热,应采取相应降温措施。(3)反复冻融法 将细胞在-20度以下冰冻,室温融解,反复几次,由于细胞内的水形成冰粒而剩余的细胞液中盐浓度增高引起溶胀,使细胞结构破碎。设备简单、效率不高,时间长,注意蛋白酶! (4)化学处理法 有些动物细胞可采用十二烷基磺酸钠(SDS)、去氧胆酸钠等细胞膜破坏。

八种常用生化实验步骤

实验一基因的PCR扩增技术 一、实验目的与原理简介 聚合酶链式反应(polymerase chain reaction)是体外克隆基因的重要方法,它可在几个小时内使模板分子扩增百万倍以上。因此能用于从微量样品中获得目的基因,同时完成了基因在体外的克隆,是分子生物学及基因工程中极为有用的研究手段。 常规PCR反用于已知DNA序列的扩增,具体可分为三个主要过程:一、变性。通过升高温度使DNA双链模板分子中氢断裂,形成单链DNA分子,温度为94℃,时间1min。二、复性。降低温度使DNA单链分子同引物结合。温度为55℃,时间1min。三、延深。升高温度,在DNA聚合酶最佳活性的条件下在引物3端加入dNTP,实现模板的扩增,温度为72℃,时间2min。同时第一步变性前要在94℃下预变性5分钟,使DNA双链完全解开。经过 25-35个循环之后,在72℃下继续延伸10分钟。 PCR反应包含的七种基本成分: 1)热稳定性DNA聚合酶:Taq DNA聚合酶是最常适用的酶,商品化Taq DNA酶的特异性活性约为80000单位/mg. 2)寡核苷酸引物:寡核苷酸引物的设计是影响PCR扩增反应的效率与特异性的关键因素。 3)脱氧核苷三磷酸(dNTP):标准的PCR反应体系应包括4种等摩尔浓度的脱氧核苷三磷酸,即dATP、dTTP、dCTP和dGTP。每种dNTP的浓度一般在200-250μl之间,高浓度的dNTP对扩增反应会起抑制作用,可能是dNTP与Mg2+螯合有关。 4)二价阳离子:一般需要Mg2+来激活热稳定的DNA聚合酶,由于dNTP与寡聚核酸结Mg2+合,因而反应体系中阳离子的浓度一般要超过dNTP和引物来源的磷酸盐基团的摩尔浓度。Mg2+的最佳浓度为1.5mmol/L。 5)维持PH值的缓冲液:用Tris-Cl在室温将PCR缓冲液的PH值调至8.3-8.8之间,标准PCR缓冲液浓度在10mmol/L。在72℃温育时,反应体系的温度将下降1个多单位,致使缓冲液的PH值接近7.2。 6)一价阳离子:标准PCR缓冲液内含有50mmol/L的KCl,它对扩增大于500bp长度的DNA是有益的。 7)模板DNA:含有靶序列的模板DNA可以以单链或双链形式加入到PCR混合液中,闭环DNA的及增效率略低于线性DNA。 学习PCR反应的基本原理和基本技术。 了解引物设计的一般要求。 二、材料和试剂 10Х扩增缓冲液 4种dNTP贮存液(20mmol/L,PH 8.0) Tap DNA 聚合酶 5端引物(20μmol/L)及3端引物(20μmol/L) 模板DNA 琼脂糖凝胶 PCR仪(Bio-Rad公司)移液枪(0.5-10μL 5-50μL)枪头微量移液管 一、实验操作 1)按照以下次序,将各成分加到微量离子管内混合: 10Х扩增缓冲液2.5μl M g2+1.5μl 5端引物1μl

2015高级生物化学及实验技术试题答案

高级动物生化试题 问答题: 1. 简述非编码RNA(non-coding RNA)的种类、结构特点及其主要功能。 非编码RNA的种类结构和功能 1tRNA转运RNA(transfer RNA,tRNA) 结构特征之一是含有较多的修饰成分,核酸中大部分修饰成分是在tRNA中发现的。修饰成分在tRNA分子中的分布是有规律的,但其功能不清楚。5’末端具有G(大部分)或C。3’末端都以ACC的顺序终结。有一个富有鸟嘌呤的环。有一个反密码子环,在这一环的顶端有三个暴露的碱基,称为反密码子(anticodon).反密码子可以与mRNA链上互补的密码子配对。有一个胸腺嘧啶环。tRNA具有三叶草型二级结构以及“L”型三级结构,tRNA 的不同种类及数量可对蛋白质合成效率进行调节。tRNA负责特异性读取mRNA中包含的遗传信息,并将信息转化成相应氨基酸后连接到多肽链中。 tRNA为每个密码子翻译成氨基酸提供了结合体,同时还准确地将所需氨基酸运送到核糖体上。鉴于tRNA在蛋白质合成中的关键作用,又把tRNA称作第二遗传密码。tRNA还具有其他一些特异功能,例如,在没有核糖体或其他核酸分子参与下,携带氨基酸转移至专一的受体分子,以合成细胞膜或细胞壁组分;作为反转录酶引物参与DNA合成;作为某些酶的抑制剂等。有的氨酰-tRNA还能调节氨基酸的生物合成。 2rRNA核糖体RNA(ribosomal RNA, rRNA) 核糖体RNA是细胞中最为丰富的RNA,在活跃分裂的细菌细胞中占80%以上。

他们是核糖体的组分,并直接参与核糖体中蛋白质的合成。核糖体是rRNA 提供了一个核糖体内部的“脚手架”,蛋白质可附着在上面。这种解释很直接很形象,但是低估了rRNA在蛋白质合成中的主动作用。较后续的研究表明,rRNA并非仅仅起到物理支架作用,多种多样的rRNA可起到识别、选择tRNA以及催化肽键形成等多种主动作用。例如:核糖体的功能就是,按照mRNA的指令将氨基酸合成多肽链。而这主要依靠核糖体识别tRNA 并催化肽键形成而实现。可以说核糖体是一个大的核酶( ribozyme)。而核糖体的催化功能主要是由rRNA来完成的,蛋白质并没有直接参与。 3 tmRNA tmRNA主要包括12个螺旋结构和4个“假结”结构,同时还包括一 个可译框架序列的单链RNA结构。tmRNA中H1由5’端和3’端两个末端形成,与tRNA的氨基酸受体臂相似。H1和H2的5’部分之间有一个由10-13nt 形成的环,类似tRNA中的二氢尿嘧啶环,称为“D”环。H3和H4,H6和H7,H8和H9,H10和H11之间分别形成Pk1,pK2,pK3,pK4。H4和H5之间则由一段包含编码标记肽ORF的单链RNA连接。H12由5个碱基对和7nt 形成的环组成,类似tRNA中的TΨC臂和TΨC环,称为“T”环。tmRNA 结构按照功能进行划分可分为tRNA类似域(TLD)和mRNA类似域(MLD),TLD主要包括H1,H2,H12,“D”环和“T”环,MDL则包括ORF和H5,这两部分分别具有类似tRNA和mRNA的功能。tmRNA是一类普遍存在于各种细菌及细胞器(如叶绿体,线粒体)中的稳定小分子RNA。它具有mRNA分子和tRNA分子的双重功能,它在一种特殊的翻译模式——反式翻译模式中发挥重要作用。同时,它与基因的表达调控以及细胞周期的调控等生命过程密切相关,是细菌体内蛋白质合成中起“质量控制”的重要分子之一。识别翻译或读码有误的核糖体,也识别那些延迟停转的核糖体,介导这些有问

高级生物化学与分子生物学综合实验报告优选资料p

5. 按表1中给出的浓缩胶配置方法制备浓缩胶。注意一旦加入TEMED,马上开始聚合,故应快速操作。 6. 在聚合的分离胶上直接灌注浓缩胶,立即在浓缩胶溶液中插入干净梳子。 7. 在等待浓缩胶聚合时,可对样品进行处理,在样品中按1:1体积比加入样品处理液,在100℃加热5min以使蛋白质变性。 8. 浓缩胶聚合完全后(30-60 min),小心移出梳子。将凝胶固定于电泳装置上,上下槽各加入Tris-甘氨酸电泳缓冲液。 二、上样电泳 1. 按预定顺序加样,加样量通常为10~25μL。 电泳检测样品至少包括:蛋白Marker、上样液(原液)、上样后的穿透液、10mM 咪唑冲洗液、50mM咪唑冲洗液、100mM咪唑冲洗液、250mM咪唑冲洗液。 2. 将电泳装置与电源相接,凝胶上所加电压为8V/ cm。当染料前沿进入分离胶后,把电压提高到15 V/ cm,继续电泳直至溴酚蓝到达分离胶底部上方约1 cm,然后关闭电源。 3. 从电泳装置上卸下玻璃板,用刮勺撬开玻璃板。紧靠最左边一孔凝胶下部切去一角以标注凝胶的方位。 三、用考马斯亮蓝对SDS聚丙稀酰胺凝胶进行染色和脱色 染色时间:现温度下不少于2h。 脱色需3~10小时,期间应多次更换脱色液直至背景清楚。为了永久性记录,应尽快对凝胶进行拍照。 四、实验结果与讨论 1、质粒的提取、酶切电泳图谱 1 2 M 图1-1 第四组电泳图谱图1-2 第三组电泳图谱 1:酶切后的质粒2:质粒M :Marker 1、2:质粒4、5:酶切后质粒 观察结果:通过对比第三组和第四组电泳图谱,可以发现酶切后的质粒条带在原质粒条带的前面,并且质粒泳道条带比较多;电泳条带模糊,呈凹凸形状,拖尾现象比较严重,不能很明显地观察结果。 原因分析:

生物化学实验报告:蛋白质分子量的测定——凝胶层析法

生物化学实验报告:蛋白质分子量的测定— —凝胶层析法 实验一蛋白质分子量的测定——凝胶层析法 一、实验目的 1.掌握凝胶层析的基本原理。 2.学习利用凝胶层析法测定蛋白质相对分子质量的实验技能。二、实验原理 凝胶层析法也称分子筛层析法,是利用具有一定孔径大小的多孔凝胶作固定相的层析技术。当混合物随流动相经过凝胶层析柱时,其中各组分按其分子大小不同而被分离的技术。该法设备简单、操作方便、重复性好、样品回收率高。凝胶是一种不带电的具有三维空间的多孔网状结构、呈珠状颗粒的物质,每个颗粒的细微结构及筛孔的直径均匀一致,像筛子,小的分子可以进入凝胶网孔,而大的分子则排阻于颗粒之外。当含有分子大小不一的蛋白质混合物样品加到用此类凝胶颗粒装填而成的层析柱上时,这些物质即随洗脱液的流动而发生移动。大分子物质沿凝胶颗粒间隙随洗脱液移动,流程短,移动速率快,先被洗出层析柱;而小分子物质可通过凝胶网孔进入颗粒内部,然后再扩散出来,故流程长,移动速度慢,最后被洗出层析柱,从而使样品中不同大小的分子彼此获得分离。若分子大小介于上述完全排阻或完全渗

入凝胶的物质,则居二者之间从柱中流出。总之,各种不同相对分子质量的蛋白质分子,最终于它们被排阻和扩散的程度不同,在凝胶柱中所经过的路程和时间也不同,从而彼此可以分离开来。 将凝胶装在柱后,柱床体积称为“总体积”,以Vt表示。实质上Vt是Vo,Vi与Vg三部分组成,Vo称为“孔隙体积”或“外水体积”,即存在于柱床内凝胶颗粒外面空隙之间的水相体积,相应于一般层析法中柱内流动相的体积;Vi为内体积,即凝胶颗粒内部所含水相的体积。Vg为凝胶本身的体积。洗脱体积与Vo与Vi之间的关系可用下式表示:Ve=Vo+KdVi 式中Ve为洗脱体积,自加入样品时算起,到组分最大浓度出现时所流出的体积;Kd为样品组分在二相间的分配系数,也可以说Kd是分子量不同的溶质在凝胶内部与外部的分配系数。它只与被分离的物质分子的大小和凝胶颗粒孔隙的大小分布有关,而与柱的长度粗细无关,也就是说它对每一物质为常数,与柱的物理条件无关。Kd可通过实验求得,上式可以改写为:Kd=(Ve-Vo)/Vi 上式中Ve为实际测得的洗脱体积;Vo可用不被凝胶滞留的大分子物质的溶液通过实际测量求得;Vi可g×Wr求得。因此,对一层析柱胶床来说,只要通过实际实验得知某一物质的洗脱体积就可算出它的Kd值。

生物化学实验报告册

生物化学实验报告册 1.实验前应认真预习实验指导,明确实验目的和要求,写出预实验报告。 2.进入实验室必须穿白大衣。严格遵守实验课纪律,不得无故迟到或早退。不得高声说话。严禁拿实验器具开玩笑。实验室内禁止吸烟、用餐。 3.严格按操作规程进行实验。实验过程中自己不能解决或决定的问题,切勿盲目处理,应及时请教指导老师。 4.严格按操作规程使用仪器,凡不熟悉操作方法的仪器不得随意动用,对贵重的精密仪器必须先熟知使用方法,才能开始使用;仪器发生故障,应立即关闭电源并报告老师,不得擅自拆修。 5.取用试剂时必须“随开随盖”,“盖随瓶走”,即用毕立即盖好放回原处,切忌“张冠李戴”,避免污染。 6.爱护公物,节约水、电、试剂,遵守损坏仪器报告、登记、赔偿制度。 7.注意水、电、试剂的使用安全。使用易燃易爆物品时应远离火源。用试管加热时,管口不准对人。严防强酸强碱及有毒物质吸入口内或溅到别人身上。任何时候不得将强酸、强碱、高温、有毒物质抛洒在实验台上。 8.废纸及其它固体废物严禁倒入水槽,应倒到垃圾桶内。废弃液体如为强酸强碱,必须事先用水稀释,方可倒入

水槽内,并放水冲走。 9.以实事求是的科学态度如实记录实验结果,仔细分析,做出客观结论。 实验失败,须认真查找原因,而不能任意涂改实验结果。实验完毕,认真书写实验报告,按时上交。 10.实验完毕,个人应将试剂、仪器器材摆放整齐,用过的玻璃器皿应刷洗干净归置好,方可离开实验室。值日生则要认真负责整个实验室的清洁和整理,保持实验整洁卫生。离开实验室前检查电源、水源和门窗的安全等,并严格执行值日生登记制度。 实验报告通过分析总结实验的结果和问题,加深对有关理论和技术的理解与掌握,提高分析、综合、概括问题的能力,同时也是学习撰写研究论文的过程。 1.实验报告应该在专用的生化实验报告本上、按上述格式要求书写。 2.实验报告的前三部分①实验原理、②实验材料、③实验步骤要求在实验课前预习后撰写,作为实验预习报告的内容。预习时也要考虑并设计好相应实验记录的表格。 3.每项内容的基本要求 实验原理:简明扼要地写出实验的原理,涉及化学反应时用化学反应方程式表示。 实验材料:应包括各种来源的生物样品及试剂和主要仪

生化实验基本原理及技术

生物化學實習 1 緒論 (一) 原理 1. 光依據其波長來分類: (1) 200nm~400nm 短波屬於紫外光 (2) 400nm~700nm 可見光波長 (3) 700nm~900nm 長波屬於近紅外光 2. 光通過溶液時,特定波長的光被吸收,眼睛察覺到的是沒有被吸收的波長。 核黃素會吸收450nm 的光,紅光與黃光會通過溶液而被肉眼所見。

第一單元 生化實驗基本原理及技術 2 圖1-1光譜儀 光譜儀可用來鑑定及定量純或不純的溶液中所含有的特定化合物,主要原理是基於兩個物理定律:1.柏朗定律;2.比爾定律 。 1. 柏朗定律:每單位厚度溶液其吸收入射光的比率為定值,被溶液吸收的入射光量與入射光強度無關。被每單位厚度溶液吸收的入射光比率為定值,每一單位厚度溶液若吸收10%的光,則光經過每一單位厚度溶液時,其強度即減少10%。 I =I 0 ? e -αι I :穿透光強度 I 0:入射光強度 α :溶液吸光係數 ι:光路徑長度 柏朗定律中以對數為底轉換公式,將吸光係數α轉換成比例常數K → log 10 I 0 / I =K ι log 10 I 0 / I = 吸光值(absorbance ;A) 或光密度值(optical density ; OD)

生物化學實習 3 2. 比爾定律:光經過吸光物質所產生的吸光值,與溶液中每單位面積所含的吸光物質數目成比例。 比爾定律描述比例常數K 與待測吸光溶液中溶質的濃度有關。 K =εc ε:消光指數 c :吸光物質濃度 I = I 0? 10-εc ι log 10 I 0 / I = A =log 1010εc ι= εc ι 當ι(光路徑長度)=1 cm 時 log 10 I 0 / I = A =log 1010εc = εc 特定溶質在特定波長下,消光係數ε為一常數。因此,當吸光物質的濃度變成兩倍,於相同的光路徑下,被吸收的光量也會變成兩倍。 圖1-2 22 μM 溶於0.1M 磷酸鈉,pH 7.06,1公分 光路徑(light path)的條件下測定 波長 吸 光 值

浙江大学生物化学丙实验报告1

实验报告 课程名称: 生物化学实验(丙) 指导老师: 方祥年 成绩:__________________ 实验名称: 蔗糖酶的提取 同组学生姓名: 金宇尊、鲍其琛 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、实验材料与试剂(必填) 四、实验器材与仪器(必填) 五、操作方法和实验步骤(必填) 六、实验数据记录和处理 七、实验结果与分析(必填) 八、讨论、心得 一、实验目的和要求 1、学习掌握蔗糖酶的提取、分离纯化的基本原理和方法; 2、巩固理论知识,学会学以致用并发现新问题。 二、实验内容和原理 1、实验内容: 蔗糖酶的提取、分离纯化 2、实验原理: ①酵母细胞破碎 细胞破碎的常用方法 液体剪切法固体剪切法压力和研磨 物理法、化学渗透法、酶溶 本实验采用研磨的方法。通过固体剪切法(研磨)将酵母细胞破碎,把蔗糖酶从酵母细胞中提取出来。 ②蔗糖酶的初步分离纯化 蛋白酶常用的初步分离纯化方法有:盐析、选择性变性、有机溶剂沉淀等。 本实验采用选择性变性(加热)、有机溶剂(乙醇)沉淀等方法对蔗糖酶进行初步的提纯以及收集样品。 由于一般酶蛋白在常温下分离纯化过程中易变性失活,为了能获得尽可能高的产率和纯度,在提纯 操作中要始终保持酶的活性,如在低温下操作等,这样才能得到较好地分离提纯效果。 三、实验材料与试剂

1、实验材料 市售干酵母粉10g/组(3~4人) 2、实验试剂 石英砂,95%乙醇(-20℃),20mmol/L Tris-HCl pH7.3 缓冲液。 四、实验器材与仪器 电子天平(称量干酵母粉);研砵(每组一套);50ml高速离心管(4支/组、4孔50ml离心管架一个/组);托盘天平(离心管平衡用);高速冷冻离心机;恒温水浴箱(50℃);量筒(50ml)、微量移液枪(1000ul)及枪头或移液管(1ml)、玻棒、滴管等;1.5ml离心管(留样品Ⅰ、Ⅱ用)及离心管架;制冰机;-20℃冰箱。 五、操作方法和实验步骤 1、酵母细胞破粹(干磨法) ①称量:称取市售干酵母粉10g+约3-5 g石英砂放入研钵 ②研磨(干磨):至尽可能成细粉末状(约15min) ③加液+研磨:量取总体积40 ml的20mmol/L Tris-HCl pH7.3 缓冲液,分2次加研磨10min, 使呈糊状液体; ④离心:将糊状液体转移到2支50ml离心管中,两支离心管平衡后(托盘天平上),离心10min (条件:4℃、12000r/min) ⑤收集+测量:收集上清液并量出体积V1(样品I),另留1ml上清液(样品I )放置-20℃冰箱保存用于蔗糖酶蛋白含量测定、蔗糖酶活力测定和SDS-PAGE分析 2、热处理 ①水浴热处理:将上步抽提液(样品I),迅速放入50℃恒温水浴,保温30min, 并每隔5min用玻璃棒温和搅拌提取液。 ②冰浴冷却:保温后迅速用冰浴冷却5min ③离心:将热处理后的样品I转移至两支50ml离心管中,平衡后,离心10min。 (条件:4℃,12000r/min) ④收集+测量:收集上清液并量出体积V2(样品Ⅱ),另留1ml上清液(样品Ⅱ)放置-20℃冰箱保存(用于蔗糖酶蛋白含量测定、测定蔗糖酶活力和SDS-PAGE分析。 3、有机溶剂(乙醇)沉淀 ①冰浴:将热处理后的上清液加入相同体积的-20℃的95%乙醇,冰浴中温和搅动混匀,

生物化学实验报告

生物化学实验报告 动物营养研究所 树润 2015.10.12 猪血中超氧化物歧化酶(SOD)的分离纯化及活性测定一.实验目地 1.通过实验了解活性物质的分离提取。 2.了解超氧化物歧化酶的基本功能与应用。 二.实验原理 超氧化物歧化酶是一种酸性蛋白,是唯一以自由基为底物 的酶,具有清除自由基的功能酶,在酶分子上共价连接金属辅 基,因此它对热、PH、以及某些理化性质表现出异常的稳定性。 该酶首次从牛红细胞中分离得到,是一种蓝色含铜蛋白,之后, 研究发现该蛋白酶具有催化氧发生歧化反应的能力,因此将其 命名为超氧化物歧化酶1-2。超氧化物歧化酶是一种能专一地清 除超氧离子自由基(O2-)的金属酶,它具有抗衰老、抗辐射、 抗炎抗癌等作用,因而在医药(如关节炎、红斑狼疮等疾病的 治疗3)、化妆品(有防晒抗炎效果4)、食品工业(SOD灵芝菌5 等)等方面具有了广泛的应用前景。 超氧化物歧化酶是广泛存在于生物体的一种金属酶, 可催化超氧阴离子自由基(O2-)与H+发生歧化反应, 生成H2O2和 O2。SOD催化下述反应:2H++2O2-→H2O2+O2。

超氧化物歧化酶按照它所含金属离子的不同,可分为 Cu-Zn-SOD、Mn-SOD、Fe-SOD等三种。Cu-Zn-SOD为二聚体,呈 蓝绿色;Mn-SOD呈紫红色;Fe-SOD呈黄褐色。 SOD提取、纯化制备方法各异, 常用方法有经典的溶剂沉淀法、盐析法、超滤法和层析法等6-7。本实验采用有机溶剂沉淀法8以新鲜猪血为原料,从中提取SOD并进行纯化。酶活力测定可用以下方法:邻苯三酚自氧化法9、黄嘌呤氧化酶法、NBT光还原法、化学发光法、肾上腺素自氧化法、亚硝酸法等。 该实验SOD酶活性采用邻苯三酚自氧化法测定,酶活性单 位定义为:每毫升反应液中,每分钟抑制邻苯三酚自氧化速率 达50%的酶量定义为一个酶单位。 样品中蛋白质含量用考马斯亮蓝G-250法测定。考马斯亮 蓝G-250在游离状态下呈红色,与蛋白质结合呈现蓝色。在一 定围,溶液在595nm波长下的光密度与蛋白质含量成正比,可 用比色法测定,测定围1-1000μg。 三.实验试剂与器材 1.实验试剂 ACD抗凝剂、0.9%Nacl、丙酮、95%乙醇、氯仿、考马斯 亮蓝G-250、50mmol/L pH8.3磷酸缓冲液、10mmol/L EDTA钠盐 溶液、3mmol/L邻苯三酚溶液等 2.实验器材

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生物化学实验报告 姓名:郭玥 学号: 3120100021 专业年级: 2012级护理本科 组别:第8实验室 生物化学与分子生物学实验教学中心

【实验报告第一部分(预习报告内容):①实验原理、②实验材料(包括实验样品、主要试剂、主要仪器与器材)、③实验步骤(包括实验流程、操作步骤和注意事项);评分(满分30分):XX】 实验目的:1、掌握盐析法分离蛋白质的原理和基本方法 2、掌握凝胶层析法分离蛋白质的原理和基本方法 3、掌握离子交换层析法分离蛋白质的原理和基本方法 4、掌握醋酸纤维素薄膜电泳法的原理和基本方法 5、了解柱层析技术 实验原理:1、蛋白质的分离和纯化是研究蛋白质化学及其生物学功能的重要手段。 2、不同蛋白质的分子量、溶解度及等电点等都有所不同。利用这些性质的差别, 可分离纯化各种蛋白质。 3、盐析法:盐析法是在蛋白质溶液中,加入无机盐至一定浓度或达饱和状态,可 使蛋白质在水中溶解度降低,从而分离出来。蛋白质溶液中加入中性盐后,由 于中性盐与水分子的亲和力大于蛋白质,致使蛋白质分子周围的水化膜减弱乃 至消失。中性盐加入蛋白质溶液后由于离子强度发生改变,蛋白质表面的电荷 大量被中和,更加导致蛋白质溶解度降低,蛋白质分子之间聚集而沉淀。

4、离子交换层析:离子交换层析是指流动相中的离子和固定相上的离子进行可逆 的交换,利用化合物的电荷性质及电荷量不同进行分离。 5、醋酸纤维素薄膜电泳原理:血清中各种蛋白质的等电点不同,一般都低于pH7.4。 它们在pH8.6的缓冲液中均解离带负电荷,在电场中向正极移动。由于血清中 各种蛋白质分子大小、形状及所带的电荷量不同,因而在醋酸纤维素薄膜上电 泳的速度也不同。因此可以将它们分离为清蛋白(Albumin)、α1-球蛋白、α 2-球蛋白、β-球蛋白、γ-球蛋白5条区带。 实验材料:人混合血清葡聚糖凝胶(G-25)层析柱 DEAE纤维离子交换层析柱饱和硫酸铵溶液 醋酸铵缓冲溶液 20%磺基水杨酸 1%BaCl 溶液氨基黑染色液 2 漂洗液 pH8.6巴比妥缓冲溶液 电泳仪、电泳槽 实验流程:盐析(粗分离)→葡聚糖凝胶层析(脱盐)→DEAE纤维素离子交换层析(纯化)→醋酸纤维素薄膜电泳(纯度鉴定) 实验步骤: (一)盐析+凝胶柱层析除盐:

生化实验整理

1.氨基酸的分离鉴定——纸层析法 一、实验目的 ?了解层析技术的一般原理 ?掌握纸层析的方法和原理,学会分析未知样品的氨基酸成分 二、实验原理 层析法亦称色谱法,是利用混合物中各组分的物理、化学及生物学特性的差异,使各组分以不同程度分布在两个相中,即固定相和流动相,当流动相流过加有样品的固定相时,各组分所受固定相的阻滞作用和受流动相的推动作用的影响各不相同,从而使各组分以不同速度移动而达到分离的目的 固定相:是由层析基质组成的,可以是固体物质(如吸附剂、凝胶、离子交换剂等),也可以是液体物质(如固定在纤维素或硅胶上的溶液),这些基质能与待分离的化合物进行可逆的吸附、溶解、交换等作用 流动相:是在层析过程中,推动固定相上待分离的物质向一定方向移动的液体、气体或超临界体。柱层析中一般称为洗脱液,薄层层析时称为展层剂 分配系数:是指在一定的条件下,某一组分在固定相和流动相中含量(浓度)的比例,常用K来表示,它是层析中分离纯化物质的重要依据 迁移率:是指在一定条件下,某一组分在相同的时间内,在固定相移动的距离与流动相本身移动的距离之比值,常用R f来表示 分配系数或迁移率的差异程度是决定几种物质采用层析方法能否分离的先决条件,差异越大,分离效果越理想 层析根据不同的标准可以分为多种类型:如按固定相基质的形式不同可分为纸层析、薄层层析和柱层析;按流动相的形式不同可分为液相层析、气相层析和超临界层析;按分离的原理不同可分为吸附层析、分配层析、凝胶过滤层析、离子交换层析等 纸层析是以滤纸作为惰性支持物的分配层析,滤纸纤维上的羟基具有亲水性,吸附一层水作为固定相,有机溶剂为流动相。有机相流经固定相支持物时,与固定相之间连续抽提,使物质在两相间不断分配而得到分离。溶质在滤纸上的移动速度用R f值表示: 在一定条件下,某种物质的R f值是常数。R f值的大小与物质的结构、性质、溶剂系统、层析滤纸的质量和层析温度等因素有关 氨基酸显色反应——茚三酮反应原理: 质,除了脯氨酸、羟脯氨酸和茚三酮反应产生黄色物质 一分子水合茚三酮和氨缩合生成有色物质

生物化学实验报告

实验一糖类的性质实验 (一)糖类的颜色反应 一、实验目的 1、了解糖类某些颜色反应的原理。 2、学习应用糖的颜色反应鉴别糖类的方法。 二、颜色反应 (一)α-萘酚反应 1、原理糖在浓无机酸(硫酸、盐酸)作用下,脱水生成糠醛及糠醛衍生物,后 者能与α-萘酚生成紫红色物质。因为糠醛及糠醛衍生物对此反应均呈阳性,故此反应不是糖类的特异反应。 2、器材 试管及试管架,滴管 3、试剂 莫氏试剂:5%α-萘酚的酒精溶液1500mL.称取α-萘酚5g,溶于95%酒精中,总体积达100 mL,贮于棕色瓶内。用前配制。 1%葡萄糖溶液100 mL 1%果糖溶液100 mL 1%蔗糖溶液100 mL 1%淀粉溶液100 mL %糠醛溶液100 mL 浓硫酸 500 mL 4、实验操作 取5支试管,分别加入1%葡萄糖溶液、1%果糖溶液、1%蔗糖溶液、1%淀粉溶液、%糠醛溶液各1 mL。再向5支试管中各加入2滴莫氏试剂,充分混合。倾斜试管,小心地沿试管壁加入浓硫酸1 mL,慢慢立起试管,切勿摇动。 观察记录各管颜色。 (二)间苯二酚反应 1、原理 在酸作用下,酮醣脱水生成羟甲基糠醛,后者再与间苯二酚作用生成红色物质。此反应是酮醣的特异反应。醛糖在同样条件下呈色反应缓慢,只有在糖浓度较高或煮沸时间较长时,才呈微弱的阳性反应。实验条件下蔗醣有可能水解而呈阳性反应。 2、器材 试管及试管架,滴管 3、试剂 塞氏试剂:%间苯二酚-盐酸溶液1000 mL,称取间苯二酚0.05 g溶于30 mL 浓盐酸中,再用蒸馏水稀至1000 mL。 1%葡萄糖溶液100 mL 1%果糖溶液100 mL 1%蔗糖溶液100 mL 4、实验操作

《生物化学》实验指导(8个实验)

生物化学实验指导 吕杰编著 新疆大学资源与环境科学学院生态学教研室

内容介绍 《生物化学实验指导》是新疆大学资源与环境科学学院《生物化学》课程组的教师在参考国内重点院校、科研院所的生物化学实验与实习教材的基础上,结合教师的教学经验汇编而成。该实习指导围绕教学大纲设计了8个实验内容。

目录 实验一氨基酸纸层析 (4) 实验二DNS-CL法测定N末端氨基酸 (5) 实验三考马斯亮蓝法测定蛋白质的浓度 (7) 实验四酪蛋白的制备 (8) 实验五葡萄糖标准曲线的绘制 (10) 实验六酵母蔗糖酶的提取及活力测定 (12) 实验七酵母RNA的分离及组分鉴定 (14) 实验八维生素C的定量测定 (16)

实验一氨基酸纸层析 一、实验目的 1、通过氨基酸的纸层析分离,学习纸层析的基本原理和操作方法。 二、实验原理 纸层析:是以滤纸作为支持物的分配层析法,是20世纪40年代发展起来的一种生化分离技术。由于设备简单,操作方便,所需样品量少,分辨力较高等优点而广泛的用于物质的分离,并可进行定性和定量的分析。缺点是展开时间较长。 分配层析法:是利用物质在两种或两种以上不同的混合溶剂中的分配系数不同,而达到分离的目的的一种实验方法。 在一定条件下,一种物质在某种溶剂系统中的分配系数是一个常数即α=溶质在固定相的浓度/溶质在流动相的浓度。溶剂系统:由有机溶剂和水组成,水和滤纸纤维素有较强的亲和力,因而其扩散作用降低形成固定相,有机溶剂和滤纸亲和力弱,所以在滤纸毛细管中自由流动,形成流动相,由于混合液中各种氨基酸的分配系数值不同,其在两相中的分配数量及移动速率(即迁移率Rf值)就不同,从而达到分离的目的。 三、实验材料、仪器和试剂: 1、实验材料:标准氨基酸溶液 2、仪器: 层析缸,层析纸,毛细管,天平,吹风机等。 3、试剂: (1)氨基酸标准溶液:0.1M丙氨酸和0.1M谷氨酸标准溶液。 (2)溶剂系统:正丁醇:甲酸:水=15:3:2(体积比)摇匀; (3)0. 1%的茚三酮丙酮溶液;茚三酮1—5克,丙酮100毫升 四、实验步骤: 纸层析 (1) 取一长方形滤纸,在滤纸纵向对应的两边距边沿2cm 处,用铅笔轻轻的各画两条平行线,一条作前沿标志,一条作点样线,在点线上每隔2cm 画一个“+”作为点样位置,共5个点。 (2) 点样:用毛细管点样,其中2个点用毛细管点上氨基酸的标准溶液;中间间隔一点,另2点点上未知氨基酸的溶液。每个点样点重复点5次,每点一次用电吹风吹干后再点下次,点样点的直径应控制在2mm左右,点样完毕用大头针将滤纸做成筒形,点样面向外,注意纸的两边不要接触。 (3) 展层:向层析缸中加入层析溶剂,液层不要超过点样线(高约1.5cm,约50-60ml 溶剂),将滤纸点样点朝下放入层析溶剂中,将层析缸密闭,待溶剂到达标志线后取出,吹干。 (4)显色:用喷雾器将茚三酮显色剂均匀喷在滤纸上,吹风机热风吹干显色。 五.结果分析: (1)用铅笔将层析色谱轮廓和中心点描出来; (2) 测量原点至色谱中心和至溶剂前沿的距离,计算各种氨基酸色谱的Rf 值。 Rf=组分移动的距离/溶剂前沿移动的距离 =原点至组分斑点中心的距离/原点致溶剂前沿的距离 六、思考题: 1、何谓分配层析法和分配系数?

生化实验报告资料

生物化学实验报告 姓名:吴瑞 学号: 3120016004 专业年级: 2012级临床医学(妇幼保健) 组别:第四实验室 生物化学与分子生物学实验教学中心

一、实验室规则 1.实验前应认真预习实验指导,明确实验目的和要求,写出预实验报告。 2.进入实验室必须穿白大衣。严格遵守实验课纪律,不得无故迟到或早退。不得高声说话。严禁拿实验器具开玩笑。实验室内禁止吸烟、用餐。 3.严格按操作规程进行实验。实验过程中自己不能解决或决定的问题,切勿盲目处理,应及时请教指导老师。 4.严格按操作规程使用仪器,凡不熟悉操作方法的仪器不得随意动用,对贵重的精密仪器必须先熟知使用方法,才能开始使用;仪器发生故障,应立即关闭电源并报告老师,不得擅自拆修。 5.取用试剂时必须“随开随盖”,“盖随瓶走”,即用毕立即盖好放回原处,切忌“张冠李戴”,避免污染。 6.爱护公物,节约水、电、试剂,遵守损坏仪器报告、登记、赔偿制度。 7.注意水、电、试剂的使用安全。使用易燃易爆物品时应远离火源。用试管加热时,管口不准对人。严防强酸强碱及有毒物质吸入口内或溅到别人身上。任何时候不得将强酸、强碱、高温、有毒物质抛洒在实验台上。 8.废纸及其它固体废物严禁倒入水槽,应倒到垃圾桶内。废弃液体如为强酸强碱,必须事先用水稀释,方可倒入水槽内,并放水冲走。 9.以实事求是的科学态度如实记录实验结果,仔细分析,做出客观结论。实验失败,须认真查找原因,而不能任意涂改实验结果。实验完毕,认真书写实验报告,按时上交。 10.实验完毕,个人应将试剂、仪器器材摆放整齐,用过的玻璃器皿应刷洗干净归置好,方可离开实验室。值日生则要认真负责整个实验室的清洁和整理,保持实验整洁卫生。离开实验室前检查电源、水源和门窗的安全等,并严格执行值日生登记制度。

生化实验五大技术

生化实验五大技术 一.分光光度技术 1.定义:根据物质对不同孩长的光线具有选择性吸收,每种物质都具有其特异的吸收光语。而建立起来的一种定t 、定性分析的技术。 2.基本原理:(图1-1光吸收示意) 透光度T=It/lo 吸光度A=lg(lo/ I1) 朗伯-比尔(lambert-Beeri)定律:A=KLc K 为吸光率,L 为溶液厚度(em), c 为溶液浓度 (mol/L)] 摩尔吸光系数日ε:1摩尔浓度的溶液在厚度为 I.cm 的吸光度。 c=A/ε 3. 定量分析: (1)标准曲线(工作曲线)法 (2) 对比法元-KCLCx (3)计算法: e=A/ε (4)差示分析法(适用于浓度过浓成过稀) (5) 多组分湖合物测定 4.技术分类 分子吸收法&原子吸收法:

可见光(400-760 nm) &紫外光(200~ 40m) &红外光(大于760 nm)分光光度法; 5.应用方向 有机物成分分析&结构分析红外分光光度法测定人体内的微量元囊原子吸收分光光度法 二电脉技术 1.定义:带电荷的供试品在情性支持介质中,在电场的作用下,向其对应的电 极方向按各自的速度进行脉动。使组分分离成族窄的区带,用透宜的检洲方法记录其电泳区带图请或计算其百分含量的方法。 2.基本原理: 球形质点的迁移率与所带电成正比,与其半径及介质粘度成反比。v=Q/6xrη 3.影响电泳迁移率的因素: 电场强度电场强度大,带电质点的迁移率加速 溶液的PH值: 溶液的pH离pl越远,质点所带净电荷越多,电泳迁移幸越大 溶液的离子强度:电泳液中的高子浓度增加时会引起质点迁移率的降低 电渗:在电场作用下液体对于固体支持物的相对移动称为电渗 4:技术分类: 自由电泳(无支持体) 区带电泳(有支持体):法纸电泳(常压及高压),博层电泳(薄膜及薄板).凝波电泳(琼脂,琼脂糖、淀粉胶、柔丙烁配胶凝胶)等 5. 电泳分析常用方法及其特点: 小分子物质滤纸、纤维素、硅胶薄膜电泳复杂大分子物质凝胶电泳 ⑴醋酸纤维素薄膜电泳 ①这种薄顺对蛋白质样品吸阴性小,消除纸电沫中出现的“拖尾”现象 ②分离理应快,电泳时间短 ③样品用最少: ④经过冰最酸乙醉溶液或其它看明液处理后可使膜透明化有利丁对电泳图潜的光吸收措测店和爱的长期保 ------别适合于病理情况下微量异常蛋白的检测(胰岛素、游菌酶、胎儿甲种球

浙江大学生物化学丙实验报告1

专业:农业资源与环境 姓名:李佳怡 ____________ 学号:_J6 _______________ 日期: __________________ 地点:生物实验中心310课程名称:生物化学实验(丙) 实验名称:蔗糖酶的提取 一、实验目的和要求(必填) 三、实验材料与试剂(必填) 五、操作方法和实验步骤(必填) 七、实验结果与分析(必填) .指导老师:方祥年 成绩:_ _同组学生姓名:金宇尊、鲍其琛 二、实验内容和原理(必填) 四、实验器材与仪器(必填) 六、实验数据记录和处理 八、讨论、心得 一、实验目的和要求 1、 学习掌握蔗糖酶的提取、分离纯化的基本原理和方法; 2、 巩固理论知识,学会学以致用并发现新问题。 二、实验内容和原理 订 1、实验内容: 线 蔗糖酶的提取、分离纯化 2、实验原理: ① 酵母细胞破碎 液体剪切法―超声波法.机械搅拌法.高压匀浆法 固体剪切法一压力和研磨 非机械法——> 物理法.化学渗透法.酶溶 本实验采用研磨的方法。通过固体剪切法(研磨)将酵母细胞破碎,把蔗糖酶从酵母细胞中提取岀 来。 ② 蔗糖酶的初步分离纯化 蛋白酶常用的初步分离纯化方法有:盐析、选择性变性、有机溶剂沉淀等。 本实验采用选择性变性(加热)、有机溶剂(乙醇)沉淀等方法对蔗糖酶进行初步的提纯以及收集 样品。 由于一般酶蛋白在常温下分离纯化过程中易变性失活,为了能获得尽可能高的产率和纯度,在提纯 操作中要始终保持酶的活性,如在低温下操作等,这样才能得到较好地分离提纯效果。 实验报告 细 胞 破碎 的 常 用 方 法

三、实验材料与试剂 1、实验材料 市售干酵母粉10g/组(3?4人) 2、实验试剂 石英砂,95%乙醇(-20*0,20mmol/L Tris-HCl 缓冲液。 四、实验器材与仪器 电子天平(称量干酵母粉):研碎(每组一套):50ml高速离心管(4支/组、4孔50ml离心管架一个/组);托盘天平(离心管平衡用):高速冷冻离心机:恒温水浴箱(50°C);量筒(50ml)、微量移液枪(lOOOu 1)及枪头或移液管(1ml)、玻棒、滴管等;离心管(留样品I、II用)及离心管架:制冰机:一20°C冰箱。 五、操作方法和实验步骤 1、酵母细胞破粹(干磨法) ①称量:称取市售干酵母粉10計约3-5 g石英砂放入研钵 ②研磨(干磨):至尽可能成细粉末状(约15min) ③加液+研磨:呈:取总体积40 ml的20mmol几Tris-HCl缓冲液,分2次加研磨lOmin, 使呈糊状液体; ④离心:将糊状液体转移到2支50ml离心管中,两支离心管平衡后(托盘天平上),离心lOmin (条件:4°C、12000r/min) ⑤收集+测量:收集上淸液并量出体积VI (样品I),另留1ml上淸液(样品I )放置一20°C冰箱保存 用于蔗糖酶蛋白含量测眾、蔗糖酶活力测定和SDS-PAGE分析 2、热处理 ①水浴热处理:将上步抽提液(样品I),迅速放入50°C恒温水浴,保温30min, 并每隔5min用玻璃棒温和搅拌提取液。 ②冰浴冷却:保温后迅速用冰浴冷却5min ③离心:将热处理后的样品I转移至两支50ml离心管中,平衡后,离心10min a (条件:4°C, 12000r/min) ④收集+测量:收集上淸液并量出体积V2 (样品II),另留1ml上淸液(样品II )放宜一20°C冰箱保存(用于蔗糖酶蛋白含量测左、测左蔗糖酶活力和SDS-PAGE分析。 3、有机溶剂(乙醇)沉淀 ①冰浴:将热处理后的上淸液加入相同体枳的一20°C的95%乙醇,冰浴中温和搅动混匀,

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