生物化学基本知识

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生物化学重点知识

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生物化学重点知识生物化学是生物学与化学的交叉领域,研究生物体内的化学反应和生物分子之间的相互作用。

在生物化学的学习过程中,有一些重点知识是必须要掌握的,下面将对一些重点知识进行详细介绍。

一、生物大分子生物大分子是构成生物体的主要分子,包括蛋白质、核酸、多糖和脂质。

其中,蛋白质是生物体内最为重要的大分子之一,具有结构和功能的双重性。

蛋白质的结构由氨基酸组成,氨基酸通过肽键连接而成。

蛋白质的功能多种多样,包括参与代谢反应、传递信号、构建细胞结构等。

另外,核酸是生物体内贮存和传递遗传信息的分子,包括DNA和RNA两类。

DNA是遗传信息的载体,其双螺旋结构能够稳定保存大量的遗传信息。

而RNA主要参与蛋白质的合成过程,包括转录和翻译。

多糖是生物体内的能量储备和结构支持物质,如淀粉、糖原和纤维素等。

多糖的结构复杂多样,具有不同的功能和生物活性。

脂质是生物体内最不溶于水的大分子,包括脂肪酸、甘油和磷脂等。

脂质在细胞膜的构建和代谢调节中起着重要作用。

二、酶和酶促反应酶是生物体内催化化学反应的蛋白质,具有高度的特异性和效率。

酶可以加速生物体内代谢反应的进行,并且在反应结束后不被消耗。

酶的催化活性受到温度、pH值等环境因素的影响。

酶促反应是在酶的催化下进行的生物体内化学反应。

酶促反应遵循米氏动力学,包括亲和力、酶底物复合物和酶活性等步骤。

酶促反应在维持生物体内稳态和平衡中起着不可替代的作用。

三、代谢途径代谢是生物体内所有化学反应的总称,包括合成代谢和分解代谢两个方面。

在代谢中,有一些重要的途径是需要重点掌握的。

糖代谢途径是生物体内最主要的能量来源,包括糖原异生途径和糖酵解途径。

细胞通过这些途径产生ATP能量,供给细胞代谢和功能活动。

脂肪酸代谢途径是细胞内脂质代谢的关键过程,包括脂质合成和脂质分解。

脂肪酸代谢可以提供额外的能量供应,同时也参与胆固醇合成等生物学过程。

氨基酸代谢途径是蛋白质合成和代谢的基础,主要包括氨基酸转氨、氨基酸降解和尿素循环等步骤。

生物化学的基本知识

生物化学的基本知识

生物化学的基本知识生物化学(Biochemistry)是研究生物体内各种物质的化学成分及其化学变化规律的学科,是现代生命科学的一个分支。

它研究的是生物体内发生的化学反应,是生命活动得以进行的基础。

生物化学是一个综合性较强的学科,它涉及到有机化学、生物学、物理化学等多个学科。

下面我们来一起了解一下生物化学的基本知识。

1. 生命基础化学生命的原子组成主要是碳、氢、氮、氧、磷和硫六种元素,其中碳是生物分子最常见的元素。

生物分子主要是由碳、氢、氧、氮这四种元素构成的,它们通过共价键形成生物大分子如蛋白质、核酸、多糖等。

生物大分子可分为四类:蛋白质、核酸、多糖和脂类。

蛋白质和核酸是生命体内最重要的两种大分子,多糖则是在膳食中进行质量丰富的提供。

2. 蛋白质蛋白质是构成细胞的主要结构基质之一,在生物体中发挥着复杂多样的生物功能。

蛋白质由一条或多条链构成,每条链是由氨基酸经肽键连接而成的。

氨基酸是由氨基、羧基和侧链组成的,侧链决定了氨基酸的特点和生物活性。

现有的氨基酸约有20种,它们的侧链结构不同,决定了它们的性质和作用。

蛋白质的结构有四级,分别是原生结构、二级结构、三级结构和四级结构。

3. 核酸核酸是构成细胞核的主要成分,在遗传信息传递中具有重要作用。

核酸分为DNA和RNA两种,DNA是遗传信息的贮存库,通过复制保障遗传信息的保持,而RNA则是遗传信息的中介分子。

DNA分子由若干个核苷酸经磷酸二酯键连接而成,每个核苷酸由一个糖分子、一个碱基和一个磷酸分子组成。

碱基分为腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)四种,它们通过氢键互相配对形成DNA的双螺旋结构。

4. 多糖多糖是由许多单糖分子连接而成的长链分子,是生物体内最为普遍的高分子化合物之一。

多糖的种类很多,包括淀粉、糖原、纤维素、果胶等等。

多糖的结构单一,是由单糖分子通过糖苷键连接而成,每一分子中单糖的数量也不等。

多糖在生命活动中扮演着极其重要的角色,它们不仅是植物细胞壁的构成要素,在身体内还有为机体提供能量的重要功能。

生物化学基础知识点

生物化学基础知识点

生物化学基础知识点生物化学是研究生物体内化学过程及其分子基础的学科,它涉及广泛的知识点,从分子结构到代谢途径,都是生物化学的研究范畴。

以下是一些重要的生物化学基础知识点。

1. 氨基酸和蛋白质氨基酸是构成蛋白质的基本单元,共有20种主要氨基酸。

氨基酸通过肽键连接形成多肽链,进而折叠成特定的三维结构形成蛋白质。

蛋白质在细胞中担任许多重要功能,如酶催化、结构支持和信号传导等。

2. 核酸和遗传信息核酸是构成遗传信息的分子,包括DNA和RNA。

DNA是遗传物质的主要组成部分,通过遗传密码储存了生物体的遗传信息。

RNA在遗传信息的转录和翻译过程中起着重要的作用。

3. 酶和催化酶是生物体内的催化剂,可以加速化学反应的速率。

酶与底物结合形成酶底物复合物,通过调节反应过渡态的能量,降低反应的活化能。

酶的活性受到许多因素的调控,如温度、pH值和底物浓度等。

4. 代谢途径代谢途径是生物体内分子合成和降解的途径,包括糖酵解、脂肪酸合成、三羧酸循环等。

这些代谢途径是维持生物体生命活动的重要过程,通过产生能量和合成细胞组分等方式维持生物体正常功能。

5. 能量转化与ATPATP是细胞内能量的主要储存和传递形式,通过其磷酸键的水解释放化学能,供细胞进行各种生物化学反应。

细胞内能量转化主要通过糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化等过程进行。

6. 细胞膜与传递细胞膜是细胞内外分隔的界面,它具有选择性通透性,能够调控物质的进出。

细胞膜上的受体和信号分子相互作用,通过信号传导途径传递信息,影响细胞的生理功能。

7. 免疫与抗体免疫是生物体对抗外来病原体的防御系统,包括先天免疫和获得性免疫两个部分。

抗体是获得性免疫的主要效应分子,能够抑制病原体的生长和中和外来毒素。

8. 细胞信号传导细胞内外的信号分子通过受体与细胞表面结合,触发一系列的信号传导路径,改变细胞内的生物化学反应。

常见的信号传导路径包括细胞膜受体介导的信号传导和细胞核内的转录信号传导。

生物化学知识点

生物化学知识点

生物化学知识点生物化学是关于生物体内各种化学反应和物质组成的研究领域。

本文将探讨生物化学的几个重要知识点,包括生物大分子、酶的功能和调控、代谢途径及其调节以及核酸的结构和功能。

一、生物大分子生物大分子是生物体内重要的有机分子,包括蛋白质、核酸、多糖和脂类。

这些分子是组成细胞和生命活动的基本单位。

1. 蛋白质蛋白质是生物体内功能最为多样和复杂的生物大分子之一。

它们由氨基酸组成,通过肽键连接成长链。

蛋白质扮演着酶、结构蛋白、激素和抗体等重要角色。

2. 核酸核酸是生物体内负责储存和传递遗传信息的分子。

DNA和RNA是两种常见的核酸。

DNA以双螺旋结构存储遗传信息,RNA则参与蛋白质的合成过程。

3. 多糖多糖是由单糖分子通过糖苷键连接而成的聚合物。

多糖包括淀粉、糖原和纤维素等,它们在生物体内具有能量储存和结构支持的功能。

4. 脂类脂类是由甘油和脂肪酸组成的生物大分子。

它们在细胞膜的构建、能量储存和信号传导中起到重要作用。

二、酶的功能和调控酶是生物体内调节化学反应速率的生物催化剂。

酶可以加速反应速率、选择性催化和在温和条件下进行反应。

1. 酶的催化机制酶通过降低反应的活化能,使反应更容易发生。

酶与底物结合形成酶底物复合物,进而发生化学反应。

最终生成产物和释放酶。

2. 酶的调控酶的活性可以通过多种机制进行调控。

常见的调控方式包括底物浓度、温度、酸碱度以及激活剂和抑制剂的作用。

三、代谢途径及其调节代谢是生物体内物质和能量的转化过程。

生物体通过代谢途径来满足对营养物质的需求,并产生能量和代谢产物。

1. 糖代谢糖代谢是生物体内获得能量的重要途径。

它包括糖原的分解和糖酵解产生乳酸或乙醇,以及细胞呼吸中糖的氧化生成ATP。

2. 脂肪代谢脂肪代谢是能量储存的主要方式。

脂肪通过脂肪酸的β氧化产生ATP,而合成脂肪酸需要NADPH和ATP的供应。

3. 蛋白质代谢蛋白质代谢包括蛋白质的降解和合成。

降解过程中,蛋白质被降解为氨基酸,供给细胞合成新的蛋白质。

生物化学重点知识点

生物化学重点知识点

生物化学重点知识点生物化学是研究生物大分子的结构、组成、功能和相互作用的科学。

下面是一些生物化学的重点知识点:1.生物大分子:生物大分子包括蛋白质、核酸、多糖和脂质。

它们是生物体内最重要的分子,发挥着各种生命活动的功能。

2.氨基酸:氨基酸是蛋白质的基本组成部分。

有20种氨基酸,它们通过肽键连接形成多肽链。

氨基酸的顺序和空间结构决定了蛋白质的功能。

3.蛋白质结构:蛋白质的结构可分为四个层次:一级结构是氨基酸的顺序;二级结构是氢键的形成,如α-螺旋和β-折叠;三级结构是各个二级结构的空间排列;四级结构是多个蛋白质链的组装。

4.酶:酶是生物催化剂,能够加速化学反应的速率。

酶通过与底物形成亲和性复合物,降低活化能,使反应在生物条件下发生。

5.代谢途径:生物体的代谢途径包括糖酵解、有氧呼吸、脂肪酸合成、脂肪酸氧化和蛋白质合成等。

这些途径产生能量和所需的中间代谢产物。

6.核酸:核酸是遗传信息的携带者,包括DNA和RNA。

DNA是双链结构,RNA是单链结构。

DNA通过转录生成mRNA,再通过翻译生成蛋白质。

7.遗传密码:遗传密码是DNA碱基序列与蛋白质氨基酸序列之间的对应关系。

这种对应关系由密码子决定,每个密码子对应一种氨基酸。

8.代谢调控:生物体能够根据环境的变化来调控代谢途径。

这种调控发生在基因、酶活性和底物浓度等方面,以维持体内的稳态。

9.脂质:脂质是生物体内的重要功能分子,包括脂肪、磷脂和类固醇。

脂质在细胞膜结构和信号传导中起重要作用。

10.蛋白质折叠和疾病:蛋白质的错误折叠会导致一系列疾病,包括神经退行性疾病和癌症。

了解蛋白质折叠的机制有助于理解疾病的发生并开发新的治疗方法。

以上是生物化学的一些重点知识点。

了解这些知识可以帮助我们更好地理解生命的本质和生物体内各种生物化学过程的发生。

生物化学重点知识

生物化学重点知识

生物化学是研究生物体内生物分子的结构、功能和代谢过程的学科。

以下是一些生物化学中的重点知识:
1. 生物大分子:生物化学研究的主要对象包括碳水化合物、脂类、蛋白质和核酸等生物大分子。

它们在生物体内发挥着重要的结构和功能作用。

2. 酶:酶是生物体内催化反应的蛋白质,可以降低活化能,加速生物化学反应的进行。

酶在生物体内参与代谢、信号传导、免疫等多个生理过程。

3. 代谢途径:生物体内的代谢途径包括糖酵解、三羧酸循环、氧化磷酸化、脂肪酸代谢等。

这些途径将营养物质转化为能量和生物体内所需的物质。

4. DNA和RNA:DNA是遗传信息的载体,RNA参与基因表达调控。

DNA复制、转录和翻译是细胞内重要的生物化学过程。

5. 蛋白质结构与功能:蛋白质的结构决定了其功能。

蛋白质通过折叠成特定的空间结构来实现其生物学功能,如酶活性、结构支持等。

6. 细胞膜结构与运输:细胞膜是细胞的重要组成部分,具有选择性
通透性。

细胞膜上的载体蛋白质参与物质的跨膜运输。

7. 信号转导:细胞内外的信号转导是生物体内重要的调控机制,包括激素信号、神经递质信号等的传递与响应。

以上是生物化学中的一些重点知识,深入了解这些知识可以帮助理解生物体内生命活动的分子基础和机制。

生物化学在解释疾病发生机制、药物作用以及生物技术等领域有着重要的应用。

生物化学必看知识点总结优秀

生物化学必看知识点总结优秀

引言概述:生物化学是研究生物体内化学成分的组成、结构、功能以及各种生物化学过程的机理的学科。

掌握生物化学的基本知识是理解生物体内各种生命现象的基础,也是进一步研究生物医学、生物工程等领域的必备知识。

本文将从分子生物学、酶学、代谢、蛋白质和核酸等五个方面,总结生物化学中必看的知识点。

正文内容:1.分子生物学1.1DNA的结构和功能1.1.1DNA的碱基组成1.1.2DNA的双螺旋结构1.1.3DNA的复制和转录过程1.2RNA的结构和功能1.2.1RNA的种类和功能区别1.2.2RNA的结构和特点1.2.3RNA的转录和翻译过程1.3蛋白质的结构和功能1.3.1氨基酸的结构和分类1.3.2蛋白质的三级结构和四级结构1.3.3蛋白质的功能和种类1.4基因调控1.4.1转录调控和翻译调控1.4.2基因的启动子和转录因子1.4.3RNA的剪接和编辑1.5遗传密码1.5.1遗传密码的组成和特点1.5.2密码子的解读和起始密码子1.5.3用户密码监测2.酶学2.1酶的分类和特点2.1.1酶的命名规则和酶的活性2.1.2酶的结构和功能2.1.3酶的催化机制2.2酶促反应动力学2.2.1酶反应速率和反应速率常数2.2.2酶的最适温度和最适pH值2.2.3酶的抑制和激活调节2.3酶的应用2.3.1酶工程和酶的改造2.3.2酶在医学和工业上的应用2.3.3酶和药物相互作用3.代谢3.1糖代谢3.1.1糖的分类和代谢路径3.1.2糖酵解和糖异生3.1.3糖的调节和糖尿病3.2脂代谢3.2.1脂的分类和代谢途径3.2.2脂肪酸的合成和分解3.2.3脂的调节和脂代谢疾病3.3氮代谢3.3.1氨基酸的合成和降解3.3.2尿素循环和氨的排出3.3.3蛋白质的降解和合成3.4核酸代谢3.4.1核酸的合成和降解途径3.4.2核酸的功能和结构特点3.4.3DNA修复和基因突变3.5能量代谢调节3.5.1ATP的合成和利用3.5.2代谢途径的调节和平衡3.5.3能量代谢和细胞呼吸4.蛋白质4.1蛋白质的结构和维持4.1.1蛋白质结构的层次和稳定性4.1.2蛋白质质量控制和折叠4.2蛋白质表达和合成4.2.1蛋白质的翻译和翻译后修饰4.2.2蛋白质的定位和运输4.2.3蛋白质合成的调节和失调4.3蛋白质与疾病4.3.1蛋白质异常与疾病的关系4.3.2蛋白质药物和治疗策略4.3.3蛋白质组学在疾病研究中的应用5.核酸5.1DNA的复制和修复5.1.1DNA复制的机制和控制5.1.2DNA损伤修复和维持稳定性5.1.3DNA重组和基因转座5.2RNA的合成和调控5.2.1RNA转录的调节和翻译5.2.2RNA剪接和编辑5.2.3RNA和疾病的关系5.3RNA干扰和基因沉默5.3.1RNA干扰机制和调控5.3.2RNA干扰在基因治疗中的应用5.3.3RNA沉默和抗病毒防御总结:生物化学是研究生物体内化学成分和生物化学过程的重要学科,掌握其中的关键知识点对于理解生命的本质和生物体的正常功能至关重要。

生物化学知识点总整理

生物化学知识点总整理

生物化学知识点总整理一、蛋白质1.蛋白质的概念:由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物,由C、H、O、N、S元素组成,N的含量为16%。

2.氨基酸共有20种,分类:非极性疏水R基氨基酸、极性不带电荷R基氨基酸、带正电荷R基氨基酸(碱性氨基酸)、带负电荷R基氨基酸(酸性氨基酸)、芳香族氨基酸。

3.氨基酸的紫外线吸收特征:色氨酸和酪氨酸在280纳米波长附近存在吸收峰。

4.氨基酸的等电点:在某一PH值条件下,氨基酸解离成阳离子和阴离子的趋势及程度相同,溶液中氨基酸的净电荷为零,此时溶液的PH值称为该氨基酸的等电点;蛋白质等电点:在某一PH值下,蛋白质的净电荷为零,则该PH值称为蛋白质的等电点。

5.氨基酸残基:氨基酸缩合成肽之后氨基酸本身不完整,称为氨基酸残基。

6.半胱氨酸连接用二硫键(—S—S—)7.肽键:一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸α-氨基脱水缩合形成的化学键。

8.N末端和C末端:主链的一端含有游离的α氨基称为氨基端或N端;另一端含有游离的α羧基,称为羧基端或C端。

9.蛋白质的分子结构:(1)一级结构:蛋白质分子内氨基酸的排列顺序,化学键为肽键和二硫键;(2)二级结构:多肽链主链的局部构象,不涉及侧链的空间排布,化学键为氢键,其主要形式为α螺旋、β折叠、β转角和无规则卷曲;(3)三级结构:整条肽链中,全部氨基酸残基的相对空间位置,即肽链中所有原子在三维空间的排布位置,化学键为疏水键、离子键、氢键及范德华力;(4)四级结构:蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用。

10.α螺旋:(1)肽平面围绕Cα旋转盘绕形成右手螺旋结构,称为α螺旋;(2).螺旋上升一圈,大约需要 3.6个氨基酸,螺距为0.54纳米,螺旋的直径为0.5纳米;(3).氨基酸的R基分布在螺旋的外侧;(4).在α螺旋中,每一个肽键的羰基氧与从该羰基所属氨基酸开始向后数第五个氨基酸的氨基氢形成氢键,从而使α螺旋非常稳定。

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第六章生物化学实验基本知识主编:齐锦生编委:孔德娟齐锦生许丽辉杨崇辉周秀霞罗湘衡君智炜张晓玲王芳实验室要求一、实验课的目的1、加深理解:加深对生物化学基本理论的理解。

2、掌握技术:掌握生物化学的基本实验方法和实验技术(四大基本技术:离心、电泳、层析、比色)及分子生物学的一些基本技术和方法。

3、培养能力:培养学生的思维能力、动手能力和表达能力。

4、掌握精髓:科学的精髓是实事求是、敢于探索、善于创新的精神,要对实验中出现的一切反常现象进行讨论,并大胆提出自己的看法。

二、生化实验室规则和要求1、预习:课前要预习实验教材,了解实验目的、原理,熟悉操作规程。

2、秩序:自觉遵守纪律,维护教学秩序,不准迟到、早退,保持安静,严禁谈笑打闹,听从教师指导,未经教师同意,不得随意离开实验室。

3、整洁:搞好实验环境和仪器的卫生整洁,实验台面必须保持整洁,仪器药品要井然有序,公用试剂用毕,应立即盖严放回原处,勿使药品试剂撒在实验台面和地面。

实验完毕,需将药品试剂排列整齐,仪器要洗净倒置放好。

固体废物,如滤纸、棉花、血块不得倒入水池中,以免堵塞下水道;一般性废液可倒入水池中冲走,但强酸强碱或有毒有害溶液必须用水高度稀释后,方可倒入水池中,同时放水冲走,以免腐蚀水管。

全体同学由班长安排轮流值日,负责当天实验室卫生、安全和一些服务性工作,经教师验收合格后,方可离开实验室。

4、节约:使用仪器、药品、试剂及各种物品必须厉行节约,并节约水电。

应特别注意保持药品和试剂的纯净,严防混杂、乱用和污染。

使用和洗涤仪器应小心仔细,防止损坏,贵重仪器使用前应熟悉使用方法,严格遵守操作规程,严禁随意开动,发现故障后应立即报告指导教师,不要自己动手检修,如有损坏按学校规定赔偿。

5、安全:注意人身和国家财产安全是至关重要的,要时刻注意防火、防水、防电、防危险品、防事故,以免发生意外。

实验室内严禁吸烟。

使用乙醚、苯、乙醇、丙酮等易燃品时,不允许在电炉、酒精灯上直接加热。

实验中须远离火源,如有危险发生,应首先关掉电源;有机溶剂着火时,勿用水泼,以免扩大燃烧面积,可用沙土、灭火器具灭之。

用火时必须严格做到:火着人在,人走火灭。

用毕电器后及时切断电源。

加热试剂、液体时,管口不要对人,要十分小心操作,避免灼伤人。

实验室内一切物品未经本室负责教师批准,严禁携带出室外,有毒物品尤其如此。

借物必须办理登记手续。

生物化学实验技术概述一、层析法层析是利用混合物各组分物理化学性质(如:溶解度、吸附能力、电荷和分子量等)的差别,使各组分在支持物上集中分布在不同区域,借此将各组分分离。

层析系统分为两个相:固定相和流动相。

由于各组分受固定相的阻力和受流动相的推力影响不同,各组分移动速度也各异,从而使各组分得以分离。

此法首先用于有色物质的分离,故又称色层析法。

层析法是近代生物化学最常用的分析法之一,此法可以分离性质极为相似、而用一般化学方法难以分离的各种化合物,如各种氨基酸、核苷酸、糖、蛋白质等。

层析法有多种类型,根据所用两组分不同分为以下几类:吸附层析、分配层析、离子交换层析、凝胶层析和亲和层析等;根据操作方式不同分为:柱层析、薄层层析和纸层析等。

(一)吸附层析法:吸附层析法(absorption chromatography)是混合物随流动相通过吸附剂时,由于吸附剂对不同物质有不同的吸附力而使混合物分离的方法。

吸附层析根据操作方式的不同,分为柱层析与薄层层析两种。

1、柱层析法:柱层析法是用一根玻璃管柱,下端铺垫棉花或玻璃棉,管内加吸附剂粉末,用一种溶剂润湿后,即成为吸附柱,如图1中的(1)。

然后在柱顶部加入要分离的样品溶液,如图1中的(2)。

假如样品内含两种成分A和B,则二者被吸附在柱上端,形成色圈,如图1中的(3)。

样品溶液全部溶入吸附柱中之后,接着就加入合适的溶剂洗脱,如图6-0-1中的(4)。

A与B就随着溶剂的向下流动而移动。

最后分离情况如图1中的(5)所示。

图6-0-1 二元混合物的柱层析示意图在洗脱过程中,管内连续发生溶解、吸附、再溶解、再吸附的现象。

例如,被吸附后的A粒子被溶解(解吸作用)随溶剂下移,但遇到新的吸附剂,又将A粒子吸附,随后,新溶剂又使A粒子溶解下移。

由于溶剂与吸附剂对A与B的溶解力与吸附力不完全相同,A与B移动的速率也不同,经一定时间,如此反复地溶解与吸附,而形成两个环带,每一环带是一种纯物质。

如A 与B有颜色可看到色层;如样品无色,可用其它方法使之显色,为进一步鉴定,可将吸附柱从管中顶出来,用刀将各色层切开,然后分别洗脱,现在多采用溶剂洗脱法,即连续加入溶剂,连续分段收集洗脱剂,直到各成分顺序全部从柱中洗出为止。

最常用的吸附剂是硅胶和氧化铝。

硅胶的吸附能力和含水量关系极大,硅胶吸水后,吸附能力下降,常用于分离非极性的和极性不强的有机物,如甘油脂、磷脂、胆固醇等。

2、薄层层析法:薄层层析法是吸附剂在玻璃板上均匀地铺成薄层,把要分析的样品点加到薄层上,然后用适当的溶剂展开,而达到分离、鉴定的目的。

其优点是:设备简单,操作容易;层析展开时间短,分离时几乎不受温度的影响;可采用腐蚀性的显色剂,且可以在高温下显色;分离效率高。

薄板的制备:所用玻璃板表面必须光滑、清洁。

根据制薄板的方法不同薄板可以分为软板和硬板两种。

软板即不加粘合剂,将吸附剂干粉直接均匀铺在玻板上;制作简单方便,但是易被吹散。

硬板即用粘合剂如水或其他液体,将吸附剂调成糊状再铺板,经干燥后才能使用;制备虽然较繁琐,但易于保存。

具体制备方法如下:(1)软板:选用一根直径约为1~1.2cm的玻璃管,根据薄层的厚度在玻璃管两端缠几圈胶布,胶布的厚度按需要的薄层厚度而定。

常用的厚度约为0.4~1mm左右。

把干的吸附剂倒到玻璃板上,玻板的一端固定,防止推玻璃管时玻板移动,然后将玻璃管压在玻板上,把吸附剂由一端推向另一端,即成薄板。

要求:光滑、平整、厚度均匀。

(2)硬板:将适当调好的吸附剂倒在两块3mm玻板中间所夹的一块2mm厚度的玻板上,然后用一块边缘光滑的玻片把吸附剂刮向一边,即成厚度一定的薄板。

下面介绍氧化铝和硅胶硬板的制备方法。

氧化铝硬板:称取氧化铝G25g(G表示石膏,这种氧化铝中含5%锻石膏),加水25ml,在烧杯中调成糊状,铺层,先在空气中干燥,后置于200~220℃烘箱中烤4小时即可使用。

硅胶硬板:称取硅胶G30g,加水60~90ml,在烧杯中调成均匀糊状,立即铺层,室温内干燥后置烘箱中烘干。

此外,也可用淀粉或羧甲基纤维素钠(CMC)作粘合剂制板。

薄层层析的操作步骤是:点样、展开、显色。

(二)分配层析:分配层析是利用混合物在二种或二种以上的不同溶剂中的分配系数不同而使物质分离的方法。

如用带水的材料(载体)作为液相(固定相),加入与水不相混合或仅部分混合的溶剂(流动相),则混合物各组分在两相间发生不同的分配现象而逐渐分开,形成色层。

载体在分配层析中只起负担固定相的作用,它们是一些吸附力小、反应性弱的惰性物质,如淀粉、纤维素粉、滤纸等。

固定相除水外,还有稀硫酸、甲醇、仲酰胺等强极性溶液。

流动相则采用比固定相极性小或非极性的有机溶剂。

纸层析是最广泛应用的一种分配层析。

纸层析法以滤纸为载体,滤纸上吸附着水(约含20%—22%)是经常用的固定相,此类有机溶剂如醇、酚等为常用的流动相。

把欲分离的物质加在纸的一端,使流动溶剂经此移动,这样就在两相间发生分配现象。

由于物质分配系数的不同,就逐渐在纸上集中于不同的部位。

在固定相中分配趋势较大的成份,随流动相移动的速度就慢;反之,在流动相分配趋势较小的成分,移动速度就快。

物质在纸上移动的速度可以用R f表示:色斑中心至原点中心的距离R f = ──────────────溶剂前缘至原点中心的距离物质在一定溶剂中的分配系数是一定的,故移动速率(R f值)也恒定,因此,可以根据R f 值来鉴定被分离的物质。

纸层析法按操作方法分成两类,即:垂直型和水平型。

垂直型是将滤纸条悬起,使流动相向上或向下扩散;水平型是将圆形滤纸置于水平位,溶剂由中心向四周扩散。

垂直型使用较广,按分配物质的多寡,将滤纸截成长条,在某一端距边缘2~4cm处点样,待干后,将点样端边缘与溶液接触,在密盖的玻璃缸内进行展开见图6-0-1图6-0-2垂直纸层析上述方法只用一种溶剂系统进行一次展开,称为单向层析。

如果样品成分较多,而且彼此的R f值相近,单向层析分离效果不佳,可用双向层析法,即在长方形或方形滤纸的一角点样,卷成圆筒形,先用第一种溶剂系统展开,展开完毕吹干后转90º,再放于另一种溶剂系统中,向另一方向进行第二次展开,如此各成分分离较为清晰。

见图6-0-3图6-0-3(三)离子交换层析:离子交换层析法(ion exchange chromatography IEC)是利用离子交换剂对需要分离的各种离子有不同的亲和力而达到分离的目的,这种柱层析称为离子交换层析。

离子交换剂是通过化学反应将带电荷基团引入惰性支持物上而形成。

离子交换作用是指一溶剂中某一种离子与一固体中的另一种具有相同电荷的离子进行相互位置的调换。

由于各种离子所带电荷的多少不同,它们对交换剂的亲和力就有所差别。

因此,在洗脱过程中,各种离子由固体柱上先、后下来的顺序不同,从而可达到分离的目的。

这种离子交换是定量完成的,因此测定溶液中由固体上交换下来的离子量,可知样品中原有离子的含量,也可将吸附在交换剂上的样品的成分用另一洗脱液洗脱下来,进行定量测定。

离子交换层析主要用于蛋白质、多肽的分离。

核酸也是强极性分子,用离子交换层析也能得到很好的分离效果。

离子交换剂种类很多,根据交换剂上吸附的离子交换基团不同,可分为阳离子交换剂和阴离子交换剂;根据惰性支持物不同,又有树脂、纤维素、葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶及琼脂糖凝胶等种类。

目前大多采用的离子交换剂是合成离子交换剂,即离子交换树脂,其分为两大类:分子中具有酸性基团,能交换阳离子的称为阳离子交换树脂;分子中具有碱性基团,能交换阴离子的称为阴离子交换树脂。

按其解离性的大小,又可分为强弱两种:磺酸基(-SO3H)强酸性阳离子交换树脂酚羟基(-OH)弱酸性羧基(-COOH)强碱性季胺基(-NR4)阴离子交换树脂伯胺基(-NH2)弱碱性仲胺基(-NHR)叔胺基(-NR2)交换反应举例如下:R-SO3-H+ + M+X-R-SO3-M++ X-H+R4≡N+OH-+ H+X-R4≡N+X- + H+OH-离子交换树脂的交换容量与其结构有关,这直接关系到合成过程。

离子交换树脂主要是根据有机化学反应(如硝化、磺化、氯甲基化和胺化等)及高分子合成反应(如聚合及缩合)的基本原理进行合成的。

离子交换剂的母体聚合物有苯乙烯、酚醛及丙烯酸等。

常见的聚苯乙烯树脂由苯乙烯聚合,再加入二乙稀交联:(方程式1)插入附件1在这个母体上引进功能基就得到各种离子交换树脂,如制备强酸性阳离子树脂时,即将母体加以磺化:(方程式2)插入附件2制备强碱性阴离子交换树脂时,先将母体甲基化后,再加以胺化,即得:(方程式3)插入附件3这里,树脂中二乙烯苯的含量决定了树脂的交联度大小,应尽量选用交联度高些,而且有较高的交换容量的树脂。

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