高中生物选修一知识点归纳总结
高中生物选修一二三知识点总结

生物科学与工业
酶工程、发酵工程、生物制药等在工业中的应用与发展。
生物科学与健康
基因诊断、基因治疗、免疫治疗等现代医疗技术的应用与前景。
生物科学与环境保护
生物降解、生物修复、生态工程在环境保护中的作用与实例。
生物资源的开发与利用
生物多样性保护、生物资源开发策略与可持续利用原则。
酶的特性、酶活力测定、固定化酶与固定化细胞的应用。
DNA的粗提取与鉴定
利用不同细胞、组织中DNA的提取与鉴定方法。
植物组织培的应用。
蛋白质的提取与分离
蛋白质的盐析、透析、凝胶过滤、电泳等分离纯化技术。
高中生物选修二:生物科学与社会
知识点
内容概述
生物科学与农业
高中生物选修一二三知识点总结
高中生物选修一:生物技术实践
知识点
内容概述
微生物的分离与培养
包括无菌技术、微生物培养基的制备、接种、培养与观察等。
微生物的计数与鉴定
菌落计数法、显微镜直接计数法;根据形态、生理生化特征进行鉴定。
微生物的发酵技术
果酒、果醋、腐乳、泡菜等发酵食品的制作原理与过程。
酶的应用与探究
生物技术的安全性与伦理
转基因生物的安全性、生物武器对人类的威胁、生物伦理的基本原则与争议。
生态工程
基本原理、设计思路、应用实例(如城市绿地生态工程、湿地生态恢复工程)。
高中生物选修三:现代生物科技专题
知识点
内容概述
基因工程
原理、工具(限制酶、DNA连接酶、载体)、基因表达载体的构建、目的基因的导入与检测。
细胞工程
植物细胞工程(植物组织培养、体细胞杂交)、动物细胞工程(动物细胞培养、核移植、动物细胞融合)。
选修生物一知识点总结

选修生物一知识点总结生物学是研究生命的一门科学,它涉及了许多不同的领域,包括生物的结构,功能,进化和生态系统。
选修生物一是高中生物学课程中的一部分,主要涉及了细胞结构与功能,遗传与分子,生物技术,进化与多样性等知识点。
本文将对选修生物一中的知识点进行总结,以便帮助学生更好地理解和学习这些内容。
第一部分:细胞结构与功能1. 细胞的结构细胞是生命的基本单位,它是构成所有生物体的基本结构。
细胞通常由细胞膜、细胞质、细胞核和细胞器组成。
细胞膜是细胞的外部边界,它控制物质的进出;细胞质是细胞内的液体,包含了细胞器和细胞质基质;细胞核包含了遗传物质DNA,控制细胞的生长和分裂;细胞器包括了各种不同的结构,如线粒体、叶绿体、内质网等,它们各自承担着不同的功能。
2. 细胞的功能细胞通过不同的细胞器和代谢途径来维持其生存和功能。
例如,线粒体是细胞中的能量中心,它通过呼吸作用生成ATP,为细胞提供能量;叶绿体是植物细胞特有的细胞器,它通过光合作用合成有机物质,为植物提供能量;内质网是细胞的信息中心,它参与了蛋白质合成和修饰的过程。
细胞的功能多种多样,是细胞结构和代谢途径的综合体现。
第二部分:遗传与分子1. 遗传物质的结构DNA是生物遗传物质的主要成分,它是双螺旋结构,由磷酸、糖和碱基组成。
DNA中的碱基有四种类型,即腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C),它们按一定规律排列在DNA分子中。
碱基之间通过氢键相互连接,形成了DNA的双螺旋结构。
2. 遗传信息的传递遗传信息的传递是通过DNA复制和蛋白质合成过程完成的。
DNA复制是指DNA分子在细胞分裂过程中复制自身,保证子代细胞获得与母代细胞相同的遗传信息。
蛋白质合成是指在细胞内的核糖体上,通过mRNA与tRNA的配对,将DNA中的遗传信息转化为蛋白质,实现遗传信息的传递和表达。
3. 遗传的基本规律孟德尔遗传定律是生物学中的经典理论,它包括了基因的分离定律、自由组合定律和同源亲和定律。
高中生物知识点总结选修1

高中生物知识点总结选修1一、细胞的分子基础1. 细胞的概念与结构- 细胞是生命的基本单位,具有自主代谢和遗传信息传递的能力。
- 细胞的主要结构包括细胞膜、细胞质和细胞核。
2. 生物大分子- 蛋白质:由氨基酸组成,是生命活动的主要承担者。
- 核酸:包括DNA和RNA,是遗传信息的载体。
- 糖类:由单糖组成,主要提供能量。
- 脂类:包括甘油和脂肪酸,构成细胞膜的主要成分。
3. 酶的作用- 酶是生物体内的生物催化剂,能够加速化学反应的速率。
- 酶的特性:高效性、专一性、作用条件温和。
4. 细胞呼吸- 有氧呼吸:在氧气存在的条件下,有机物彻底氧化分解,释放大量能量。
- 无氧呼吸:在缺氧条件下,有机物不完全氧化,释放较少能量。
5. 光合作用- 光依赖反应:在光照下,水分子分解,产生氧气和ATP。
- 光合磷酸化:ATP的生成过程。
- 光合暗反应:固定二氧化碳,合成有机物。
二、遗传与进化1. 遗传的分子基础- DNA的复制:半保留复制原理。
- RNA的转录:DNA信息转录成mRNA。
- 蛋白质的翻译:mRNA指导蛋白质的合成。
2. 基因的结构与功能- 基因是遗传信息的基本单位,控制生物体的性状。
- 基因的结构包括启动子、编码区和终止子。
3. 基因突变- 突变的类型:基因突变、染色体变异。
- 突变的影响:有益、中性、有害。
4. 生物的进化- 进化的证据:化石记录、比较解剖学、分子生物学。
- 进化的机制:自然选择、遗传漂变、基因流、突变。
5. 分子系统发育- 通过比较DNA序列的差异,推断物种间的亲缘关系。
- 分子钟假说:物种分化的时间可以通过DNA序列的变异速率来估计。
三、生态环境与生物多样性1. 生态系统的组成- 生产者:通过光合作用制造有机物的生物。
- 消费者:直接或间接依赖生产者制造的有机物的生物。
- 分解者:分解有机物,释放营养物质的生物。
2. 生态系统的功能- 物质循环:生态系统中物质的循环利用。
- 能量流动:生态系统中能量的传递和转化。
高中生物选修1知识点汇总

考点1、传统发酵技术一、制作果酒1.原理:酵母菌在________的条件下能进行酒精发酵。
2.反应式:C6H12O6→2C2H5OH+2CO23.发酵条件(1)温度限制在18~25℃,最适为________。
(2)pH呈________。
4.制作流程图:选择水果→冲洗→________→酒精发酵→果酒。
想一想传统葡萄酒制作中,葡萄酒为什么是深红色的?二、制作果醋1.原理:醋酸菌在________的条件下进行醋酸发酵。
2.反应式:C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O3.发酵条件(1)最适温度为________。
(2)适时通气。
(3)限制________供应。
4.制作流程:选择水果→冲洗→榨汁→________→醋酸发酵→果醋。
探究点一果酒、果醋的制作1.完成下面果酒和果醋制作的试验流程和其发酵装置。
选择葡萄→→→发酵→发酵↓↓果酒果醋图1 果酒、果醋制作流程思维拓展1.在果酒制作过程的前期通入空气或在发酵瓶(罐)中留有肯定的空间(大约1/3),可以给酵母菌供应氧气、使其进行有氧呼吸,为酵母菌的生长、繁殖供应能量。
酵母菌快速增殖,缩短发酵时间。
在产生酒精的阶段要求严格的厌氧环境,此阶段假如有氧,则会抑制其酒精发酵。
2.果醋制作过程中要求始终通氧,因为醋酸菌是好氧细菌,缺氧时醋酸菌的生长、增殖都会受到影响,另外醋酸的生成也会受到影响。
3.由于在发酵过程中都产生CO2,因此又需设排气口;为防止空气中微生物的污染,排气口应连接一个长而弯曲的胶管。
探究示例1(2010·北京卷,1)在家庭中用鲜葡萄制作果酒时,正确的操作是( )A.让发酵装置接受光照B.给发酵装置适时排气C.向发酵装置通入空气D.将发酵装置放在45℃处三、制作腐乳1.原理:毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的____________;脂肪酶可将脂肪水解为____________。
2.制作流程图:让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加____装瓶→密封腌制。
生物选修1知识点总结

生物选修1知识点总结生物选修1是高中生物学习中的一门重要课程,内容涉及生物的基本概念、种群遗传学、进化和生态等方面的内容。
下面是本文为您总结的生物选修1的知识点。
1. 生物的基本概念生物学研究生命的起源、结构、功能和变化等方面。
生物包括无机物和有机物两个基本概念,无机物是由无机元素组成的,有机物则通常包含碳元素。
2. 细胞理论细胞是生物的基本单位,细胞理论是现代生物学的基石。
所有生物都由一个或多个细胞组成,细胞具有自我繁殖和自我修复的能力,是生命活动的基本场所。
3. DNA的结构和功能DNA是生物遗传信息的存储介质,由核苷酸组成。
DNA的结构是双螺旋结构,通过碱基配对保持稳定。
DNA能够进行复制和转录,保证基因的传递和表达。
4. 基因的遗传规律基因是生物遗传信息的基本单位,遵循孟德尔的遗传规律。
包括简单隐性遗传、简单显性遗传、分离规律和自由组合规律等。
5. 种群遗传学种群遗传学研究数量性状和质量性状。
包括基因频率、进化和种群基因型频率的计算等内容。
6. 进化论进化论是生物学的核心理论,提出了物种的共同祖先和物种的适应性变化。
进化过程包括自然选择、突变和基因漂变等。
7. 生物圈生物圈是地球上生物存在的环境,包括陆地、海洋和大气等。
生物圈中各种生物之间存在着食物链和食物网,维持着生物的生存和繁衍。
8. 生态系统生态系统是生物圈中特定空间范围内的生物群落和生物非活性因子的综合体。
生态系统包括陆地生态系统和水生生态系统,各种生物在生态系统中通过能量流和物质循环相互作用。
9. 环境保护与可持续发展生物学研究中还涉及到环境保护和可持续发展等重要问题。
包括生物多样性保护、生态系统恢复和资源可持续利用等方面的内容。
以上是对生物选修1的知识点进行的总结。
通过学习这门课程,我们可以更加深入了解生物的基本概念、遗传规律、进化理论和生态系统等内容,对于生物学的学习和应用提供了基础。
希望本文对您的生物学习有所帮助!。
生物选修一知识点归纳

生物选修一知识点归纳
生物选修一的知识点归纳可以按照以下几个方面进行总结:
1. 植物生殖:包括植物的有性生殖和无性生殖。
有性生殖指的是通过花粉与卵细胞结合形成种子的过程,涉及传粉、授粉、受精等过程;无性生殖则是指植物通过自体或外体的无性生殖器官繁殖后代,常见的方式有分株、扦插、走茎等。
2. 动物生殖:包括动物的有性生殖和无性生殖。
有性生殖是指通过雄性和雌性生殖细胞的结合产生新个体的方式,涉及交配、受精和胚胎发育等过程;无性生殖是指动物通过自体或外体的特殊细胞繁殖后代,常见的方式有二分裂、出芽、再生等。
3. 生物进化:包括进化理论、自然选择和适应性进化等。
进化理论是指生物种类和形态的改变是通过漫长的时间和逐渐的积累而产生的;自然选择则是指适应环境的个体更有可能生存下来,并传递有利基因给下一代;适应性进化则是指物种通过适应环境的有利特征的选择而逐渐改变。
4. 生态系统:包括生态学的基本概念和生态系统的组成要素。
生态学研究生物与环境之间的相互关系,研究生物的种群、群落和生态系统等层级;生态系统由生物群落、生物群体和环境要素组成,通过能量流动、物质循环等过程维持其稳定性。
以上为生物选修一的一些主要知识点的归纳概述,具体内容可能还有其他细节和深入的内容需要学习和理解。
高考生物选修一知识归纳总结

高考生物选修一知识归纳总结生物选修一是高中生物学科的一门重要选修课程,主要围绕着生物的发展、生物多样性、生物进化以及生态环境等内容展开。
本文将对该门课程的主要知识进行归纳总结,以帮助高中生对该门课程有一个全面的了解。
一、生物的发展1. 生物的起源:生物起源于地球上早期的无机化合物,通过化学进化逐渐形成了有机分子并产生了一系列的生命现象。
2. 原核细胞和真核细胞:原核细胞是最早出现的细胞类型,其内部没有细胞核;真核细胞则具有细胞核,有更为复杂的细胞结构。
二、生物的多样性1. 动物界的分类:动物界根据动物体对称性、体腔、某些特定器官的有无等特征进行分类,包括无脊椎动物和脊椎动物两个亚界,同时在每个亚界内还有不同的门、纲、目、科等分类单位。
2. 植物界的分类:植物界主要根据植物的营养方式、体细胞结构等特征进行分类,分为绿藻植物、蘑菇植物、藻藻植物等不同门。
三、生物的进化1. 进化的证据:进化的证据主要包括化石记录、生物地理分布和生物化学等方面的数据,这些数据显示了物种在演化过程中的变化和适应。
2. 进化的机制:进化的机制主要包括自然选择、遗传漂变、基因流动和突变等,这些机制共同促使物种在演化过程中适应环境和获取生存优势。
四、生态环境1. 生态系统:生态系统包括生物群落和其所处的非生物环境,如森林、湿地、海洋等,生物通过与非生物因素之间的相互作用维持着生态系统的稳定。
2. 生态位:生态位是指物种在生态系统中所占据的一种特定的生活方式,包括物种的营养方式、生活史和与其他物种的竞争关系等。
3. 生物多样性的保护:生物多样性的保护是保护生物种类的多样性和物种的栖息地,包括建立自然保护区、推广节能减排和限制非法捕猎等。
以上是对生物选修一主要知识的归纳总结,这些知识涉及了生物的发展、生物多样性、生物进化和生态环境等方面的内容。
通过学习这些知识,可以让我们更好地了解生物的起源和进化过程,同时也可以增加我们对生物多样性和生态环境的保护意识。
高中生物选修1知识点总结

高中生物选修1知识点总结高中生物选修1知识点总结高中生物选修1是高中生物学课程中的一门重要课程,它在学习中为我们提供了必要的知识和理论基础,针对高中生物选修1这门课程,本文将叙述这门课的主要知识点及其重要性。
1. 遗传信息传递生物的遗传信息传递是生物世界中最为基础的过程,涉及到生物的繁殖、遗传多样性和适应性等许多重要生物学问题,遗传信息传递与其他细胞功能息息相关,像DNA分子、RNA分子、蛋白质都是基因组的重要组成部分,其基本遗传单元是基因。
因此,了解遗传信息传递对于我们理解生物学整体来说非常重要。
2. 细胞分裂和有丝分裂细胞是构成生命体的基本单位,细胞的分裂和有丝分裂是细胞生命周期中最为重要的两个过程,它们包括细胞内周期、有丝分裂的各个阶段描述、发生机理、适应性和控制等方面研究。
通过对细胞的分裂和有丝分裂的了解,我们可以更好地认识细胞结构和功能、基因遗传的基本规律及生物发育、遗传变异的原因等。
3. DNA、RNA和蛋白质的结构、功能和调控DNA、RNA和蛋白质是生物体最为基本的分子,我们必须了解它们的结构、功能和调控,才能更好地理解解决相关生物问题。
DNA和RNA是基因组的重要组成部分,蛋白质则是生命体的重要组成部分,每种分子都有着巨大的生物学意义,在深入了解这些分子的结构、生物功能和调控过程之后,可以极大的丰富我们对于生物世界的认知。
4. 生物的进化和分类进化和分类是生物学的两个重要方面,生物的分类传统上是基于形态特征;而进化是基于遗传变异和自然选择的过程,进化的核心是适应性。
在研究生物进化和分类过程中,我们可以更好地认识生物多样性的起源和演变,探索相关生态、环境、人类危机等问题,为保护地球、谋求生物的持续发展提供科学依据和策略。
5. 生物的免疫系统和人体有关的健康问题生物的免疫系统保护的是生命体免受外来细菌、病毒、真菌等病原体和异物侵袭。
人体的健康与生物的免疫系统密切相关,免疫系统对于维护人体健康发挥着至关重要的作用,同时,也有助于我们对于各种传染病的预防、预防科学快速处理各种疫情。
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抄记背果胶酶在果汁生产中的作用1.基础知识1.1果胶是植物细胞壁和胞间层的主要组成成分之一。
1.2在果汁加工中,果胶的存在易导致果汁出汁率低,果汁浑浊。
1.3果胶酶分解果胶的作用是:①瓦解植物的细胞壁及胞间层,使榨取果汁更容易,②把果胶分解为可溶性的半乳糖醛酸,使浑浊的果汁变得澄清,因此可以解决果汁加工中出现的问题。
1.4果胶酶是一类酶的总称,包括:多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶。
在植物细胞工程中果胶酶的作用是与纤维素酶一起除去植物细胞的细胞壁。
1.5酶的活性是指:酶催化一定化学反应的能力。
1.6酶的活性高低可用一定条件下的酶促反应速度来表示,即单位时间、单位体积内反应物消耗量或产物生成量来表示。
1.7影响酶活性的因素有:温度、PH 、激活剂和抑制剂等。
1.8食品工业生产中最常用的果胶酶是通过霉菌发酵产生。
1.9根据影响酶活性的因素,在实际生产中通过确定果胶酶的最适温度、最适PH等条件获得果胶酶的最高活性。
2.实验设计2.1实验目的:定量测定温度或pH对果胶酶活性的影响。
该实验与必修I中探究“影响酶活性的条件”实验有何不同?前者属于是定量分析实验,后者属于定性分析实验。
2.2实验原理:果胶酶瓦解细胞壁和胞间层增大果汁产量;果胶酶催化分解果胶增大果汁澄清度。
2.3变量设计与控制:①你确定的温度梯度(或pH梯度)为10℃或5℃(或0.5、1.0)。
②实验的自变量是温度(或pH),控制自变量的方法是利用恒温水浴锅(或滴加酸碱等)。
③实验的因变量是酶的活性,检测因变量的方法是测定果汁的产出量或澄清度。
果汁与果胶酶在混合之前,分装在不同试管中用同一恒温处理的目的是保证果汁与果胶酶混合前后的温度相同,避免因混合导致温度变化而影响果胶酶活性。
该实验中不同的温度设置之间相互对照。
控制PH和其他因素相同,保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。
3.操作提示3.1制备果泥:用榨汁机榨制果泥。
在榨制橙子汁时不必去橙皮3.2在探究不同PH对果胶酶活性的影响时,可以用0.1%的NaOH溶液和盐酸调节pH。
3.3在果胶酶处理果泥时,为了果胶酶能充分地催化反应,用玻璃棒不时搅拌。
4.结果分析与评价将以下某同学实验数据转换成曲线图。
将实验数据转换成曲线图的方法①以自变量为横坐标、以因变量为纵坐标建立直角坐标系。
②注明坐标轴名的名称、单位、坐标原点以及曲线名称。
温度℃10 15 20 25 30 35 40 45 501 2 4 6 5 4 3 2 1探讨加酶洗衣粉的洗涤效果一、基础知识1.加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉,目前常用的酶制剂有四类:蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。
其中,应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。
碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽,使污迹从衣物上脱落。
同样道理,其他酶也是将大分子物质分解为小分子物质,从而使洗衣粉具有更好的去污能力。
2、使用加酶洗衣粉时,影响酶活性的因素有温度、酸碱度、表面活性剂等,为此,科学家通过基因工程生产出了特殊的酶,并制成酶制剂,解决了这个问题。
3、加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量,使洗涤剂朝低磷无磷的方向发展,减少对环境的污染。
二、实验设计实例1.探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果实验原理:加酶洗衣粉中含有一种或多种酶,可以将相应的大分子物质分解为小分子物质,从而使污迹容易从衣物上脱落,这是普通洗衣粉难以做到的。
实验思路:自变量:加酶洗衣粉、普通洗衣粉;因变量:相同时间污迹残留量或洗去污迹所需的时间。
除自变量不同外,其它因素要完全相同。
实例2.探讨温度对加酶洗衣粉洗涤的影响实验原理:酶的活性受温度影响,在最适温度时,酶的活性最高,高于或低于最适温度时,酶的活性下降。
实验思路:自变量:不同温度;因变量:相同时间污迹残留量或洗去污迹所需的时间。
除自变量不同外,其它因素要完全相同。
实例3.不同种类的加酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果实验原理:不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同,而酶具有专一性,所以对不同污渍的洗涤效果不同。
设计不同类型洗衣粉对不同污渍的洗涤效果记录表格(自己在草稿纸上列表)。
酵母细胞的固定化一、基础知识(一)固定化酶的应用实例1、高果糖浆是指果糖含量为42%左右的糖浆,能将葡萄糖转化为果糖的酶是葡萄糖异构酶。
2、使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种颗粒状的载体上,再将这些酶颗粒装到一个反应柱内,柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。
酶颗粒无法通过筛板的小孔,而反应溶液却可以自由出入。
生产过程中,将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,使葡萄糖溶液流过反应柱,与固定化葡萄糖异构酶接触,转化成果糖,从反应柱的下端流出。
反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本,提高了果糖的产量和质量。
(二)固定化细胞技术1、固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。
2、一般来说,酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定,而细胞多采用包埋法固定化。
这是因为细胞体积比酶分子的体积大;体积大的细胞难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出。
3、包埋法法固定化细胞,即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的载体中。
常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
二、实验操作(一)制备固定化酵母细胞:1.酵母细胞的活化:休眠状态恢复正常生活状态。
2.配制物质的量的浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液3.配制海藻酸钠溶液:操作中最重要的一环。
加热溶化海藻酸钠时要注意小火间断加热,...重复几次,并不断搅拌,直到海藻酸钠融化为止。
如果加热太快,海藻酸钠会发生焦糊。
4.海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合:将海藻酸钠溶液冷却至室温,加入已活化的海藻酸钠溶液,进行充分搅拌,使其混合均匀,在转移至注射器中。
5.固定化酵母细胞:以恒定的速度缓慢地将注射器中溶液滴加到刚配制好CaCl2溶液中,浸泡30min左右。
(二)用固定化酵母细胞发酵:酵母细胞凝胶珠蒸馏水冲洗→25℃下发酵24h三、结果分析与评价(一)制作凝胶珠过浅、呈白色,说明海藻酸钠浓度浓度偏低,包埋的酵母细胞数目少,影响实验效果;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明海藻酸钠浓度浓度偏高,制作失败,需要再作尝试。
(二)固定的酵母细胞发酵产生酒精,可以看到产生了很多气泡,同时会闻到酒味。
工业生产中,细胞的固定化技术是在严格无菌的条件下进行的。
直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点如下表所示。
一、基础知识(一)凝胶色谱法1、凝胶色谱法也称做分配色谱法,是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法。
2、凝胶实际上是一些微小的多孔球体,这些小球体大多数是由多糖类化合物构成的,如葡聚糖或琼脂糖。
3、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速度不同,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。
相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。
(二)缓冲溶液1、缓冲溶液的作用是能够抵制外界酸或碱对溶液PH的影响,维持PH基本不变。
2、缓冲溶液通常由1~2种缓冲剂溶解于水中配制而成的。
3、生物体内进行的各种生物化学反应都是在一定的pH下进行的,为了能够在实验条件下准确模拟生物体内的过程,必须保持体外的pH与体内的基本一致。
(三)电泳1、电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。
2、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pH下,这些基团会带上正电或负电。
在电场的作用下,这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。
电泳利用了待分离样品中各分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同,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。
3、两种常用的电泳方法是琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳,在凝胶中加入SDS,电泳速率完全取决于分子大小,因此,在测定蛋白质分子量时通常使用SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳。
二、实验操作蛋白质的提取和分离一般分为四步:样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。
(一)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,采集的血样要及时分离红细胞,分离时采用低速短时间离心(500r/min),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倒入烧杯,再加入五倍体积的生理盐水(质量分数为0.9%),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。
3、分离血红蛋白溶液:将搅拌好的混合溶液离心(2000r/min)后,试管中的溶液分为4层。
第一层为无色透明的甲苯层,第2层为白色薄层固体,是脂溶性物质的沉淀层,第3层是红色透明液体,这是血红蛋白的水溶液,第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。
将试管中的液体用滤纸过滤,除去脂溶性沉淀层,于分液漏斗中静置片刻后,分出下层的红色透明液体。
(二)粗分离:透析取1mL的血红蛋白溶液装入透析袋中,将透析袋放入盛有300mL的物质的量的浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液(PH7.0)中,透析12h。
透析可以去除样品中分子量较小的杂质,或用于更换样品的缓冲液。
(三)纯化:凝胶色谱操作:制作凝胶色谱柱→装填凝胶色谱柱→样品的加入和洗脱→纯度鉴定。