生化实验技术 离心技术
生化实验
实验一基本技术操作及吸光光度法*********************************************实验须知一、实验目的1、通过实验验证生化的基本理论，巩固所学知识。
2、掌握生物化学及分子生物学基本实验方法。
3、培养严谨、认真、实事求是的态度和正确的思维方法。
二、实验要求1、课前预习，课中认真做笔记。
2、按照实验室要求规范操作，如实记录实验结果。
3、认真，按时（当堂）完成实验报告。
三、试剂使用1、核对标签，切勿拿错试剂。
2、刻度吸管或移液器头（Tip头）与试剂必需一一对应，以免引起试剂的交叉污染。
3、用后盖好瓶盖，归还原处。
切勿张冠李戴。
四、仪器使用1、爱护仪器设备，严格遵守操作规则，注意安全。
2、精密仪器，未经允许，不得动用。
3、仪器出现故障，应立即关闭电源，报告老师。
五、实验室规则1、穿工作服进入实验室，遵守课堂纪律。
2、节约水、电、试剂，实验完毕后，清洗所用器材。
3、注意安全，若发生酸碱灼伤，应立即用大量清水冲洗。
4、值日生负责实验室卫生，倒尽垃圾，关好水电、门窗，收齐实验报告。
基本技术操作一：玻璃仪器的洗涤及干燥：（一）意义：去除干扰物，提高实验结果的准确性。
（二）常用洗涤剂：1．洗衣粉，肥皂，洗洁精，去污粉----用于一般去污。
2．强酸，强碱，尿素------去除蛋白质，核酸。
3．铬酸洗液------见附2。
4．水（自来水，蒸馏水）------用来冲洗容器。
（三）洗涤方法：* 洗涤程序：泡→洗（→泡）→冲→漱1．新仪器的洗涤：2%的盐酸浸泡数小时→自来水冲净→洗涤剂溶液中浸泡过夜→试管刷蘸肥皂、洗衣粉或去污粉擦洗容器内外壁→自来水冲10遍→蒸馏水漱洗内壁3遍→包装、消毒→干燥备用。
2．非定量敞口仪器的洗涤（试管、烧杯等）用后立即放入洗涤剂溶液或清水中浸泡过夜→试管刷蘸肥皂、洗衣粉或去污粉擦洗容器内外壁→自来水冲10遍→检查是否洗净→蒸馏水漱洗内壁3遍→包装、消毒→干燥备用。
生化大实验——精选推荐
实验一密度梯度离心法提取叶绿体探索新鲜菠菜叶片叶绿体的分离纯化及其叶绿体蛋白质提取方法，为深入研究甘蔗叶绿体蛋白质组学奠定基础。
以叶片为材料，通过差速离心法制备粗叶绿体制品，分别利用蔗糖密度梯度离心和Percoll梯度离心进一步分离纯化完整叶绿体；提取叶绿体蛋白质，并进行电泳分析。
两种密度梯度离心法均可获得纯度和完整率较高的叶绿体，但蔗糖密度梯度离心法具有分离时间较短、成本较低，分离的叶绿体完整率、纯度和含量高等特点，并且提取的叶绿体蛋白质电泳条带清晰,蛋白质数量多且较全。
与Pecoll梯度离心法相比，蔗糖密度梯度离心法更适宜于在亚细胞水平上进行甘蔗蛋白质组学研究。
1 实验目的掌握手工制作密度梯度技术，了解蔗糖密度梯度离心的原理及优缺点。
2 实验原理密度梯度离心就是通过扩散法用相同的缓冲液把梯度介质配成不同浓度的梯度液，采用上铺法（或下铺法）将密度最大的梯度液置于离心管的底部，而把密度最小的梯度液铺在梯度的最上层，然后经之一段时间（最好放在与离心管温度相同的温度下，一般为24小时），让密度梯度溶质扩散，最后形成一种较为平坦的梯级梯度。
然后在密度梯度介质液柱的顶部铺上一层样品溶液，在离心期间，样品中的各种亚细胞组分会按照它们各自的沉降速度，被分成一系列的样品区带离心。
这种离心方法的基本依据是利用样品颗粒或大分子的不同沉降速率从而达到分离的目的。
密度梯度的作用在于一方面支撑样品溶液，另一方面用来稳定区带以防离心期间梯度柱中产生的对流对它的破坏。
颗粒在梯度中移动的快慢。
取决于它们的大小、形状、密度和离心力以及梯度介质的密度和黏度。
在含有不同颗粒的混合样品中，各种颗粒的移动是相互独立的，因此在各种颗粒的S值相差很小的情况下也能达到分离目的。
用两种或若干种浓度的蔗糖制成的梯度，在离心条件下，叶绿体和比它沉降系数小的细胞组分聚集到梯度交界处，而沉降系数较大的细胞组分沉到离心管底部。
通过这种方法可粗略的分离叶绿体。
密度梯度离心法的原理解析
密度梯度离心法的原理解析密度梯度离心法是一种广泛应用于生物化学、分子生物学和医学领域的实验技术，用于分离和纯化生物大分子、细胞和次细胞结构。
该方法基于样品中不同组分的密度差异，利用离心力和密度梯度分离的原理来实现。
密度梯度离心法的原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 密度梯度制备：制备一个由多个密度层构成的梯度液体。
这些密度层是根据密度逐渐增加或减少排列的，通常由离心管或离心管中的夹层形成。
常用的密度梯度制备物质包括蔗糖、葡萄糖或碘化物等。
2. 样品处理：将待分离的样品加入到密度梯度中。
样品可以是生物大分子如蛋白质、核酸或多肽，也可以是细胞或次细胞结构如细胞核或线粒体等。
3. 离心分离：通过高速离心设备，施加离心力将密度梯度中的样品分离。
离心过程中，样品中的各个组分受到的离心力不同，根据其密度的差异在密度梯度中上下移动。
离心力越大，移动距离越远。
4. 提取和分析：离心分离后，不同密度层中的组分被提取出来，然后进一步进行分析。
这可以是采用分光光度法、蛋白质电泳、质谱分析或核酸杂交等技术。
通过分析不同密度层中的组分，可以获取样品中各种生物大分子或细胞结构的纯度和数量信息。
密度梯度离心法的优点是可以实现高分辨率和高效率的分离和纯化。
这是因为，不同密度的组分在离心力的作用下可以根据其密度差异均匀地分布在梯度液体中，从而实现准确分离。
该方法对样品体积和细胞大小没有特别严格的要求，适用于分离和研究多种不同类型的生物样品。
密度梯度离心法还可以用于研究细胞功能和结构的多个方面。
它可以用于分离不同亚细胞器如线粒体、内质网和高尔基体等，进一步研究它们的功能和组成。
该方法还可用于分离和纯化蛋白质复合物、染色体和病毒等，为进一步研究它们的生理和生化特性提供有力的工具。
总结和回顾上述内容，密度梯度离心法是一种基于样品中不同组分密度差异的分离和纯化技术。
它可以通过制备密度梯度、施加离心力和分析不同密度层中的组分来实现。
该方法具有高分辨率、高效率和广泛适用性的优点，可用于研究多种生物样品的分离和纯化，以及细胞和亚细胞结构的功能和组成研究。
高级生物化学研究技术
生化分离方法：离心、层析、电泳和膜分离等生化分析方法：重量法、化学法、分光光度法、酶法、色谱法生化制备方法：生物大分子制备的前处理、分离纯化、浓缩与干燥、超临界流体提取法、萃取与相分离、结晶、样品的保存生化分离方法，常用的方法有：离心技术、层析技术、电泳技术和膜分离技术等。
1 离心技术1.1 基本原理离心技术（centrifugal technique）是根据颗粒在作匀速圆周运动时受到一个外向的离心力的行为而发展起来的一种分离技术。
应用：各种生物样品的分离和制备。
如分离收集细胞、细胞器及生物大分子物质；提纯、鉴定生物大分子；分离化学反应的沉淀物。
生物样品悬浮液在离心力作用下使悬浮的微小颗粒以一定速度沉降，从而与溶液分离，其沉降速度与颗粒的质量、大小和密度相关。
相对离心力离心力因离心半径不同而不同，因此用“相对离心力” （relative centrifugal force，RCF）表示离心力，若RCF值不变，一个样品可在不同的离心机上获得相同的结果。
RCF(×g)=1.119×10-5×r×rpm2。
1.2 离心分类根据离心原理，按照实际工作的需要，设计了许多离心方法，大致可分三类：差速离心法(differential velocity centrifugation)速率区带离心法（rate zonal centrifugation）等密度离心法（isopycnic centrifugation）1.2.1 差速离心法利用不同的粒子在离心力场中沉降的差别，在同一离心条件下，沉降速度不同，通过不断增加相对离心力，使一个非均匀混合液内的大小、形状不同的粒子分部沉淀。
操作过程中一般是在离心后用倾倒的办法把上清液与沉淀分开，然后将上清液加高转速离心，分离出第二部分沉淀，如此往复加高转速，逐级分离出所需要的物质。
差速离心的分辨率不高，沉淀系数在同一个数量级内的各种粒子不容易分开，常用于其他分离手段之前的粗制品提取。
现代生物分离技术
现代生物分离技术生物分离技术是生物学领域中的一项重要科研技术，主要利用生物体中分子间所存在的电性、磁性、电荷、大小、形状等特性，从而通过各种不同的分离技术来获得所需的分子。
现代生物分离技术可以分为物理分离技术和化学分离技术两大类，其中物理分离技术包括了色谱分离、电泳分离、离心分离、过滤分离等各种技术，而化学分离则主要是利用化学反应或结构差异来实现生物分子的分离。
本文将对现代常用的生物分离技术进行详细说明，讨论其原理、特点及应用。
一、色谱分离技术色谱分离技术是基于质量、分子量、分子大小、溶解性、极性或疏水性等特性，将混合物中的物质从复杂的混合物中分离出来的一种分离技术。
色谱分离技术是现代分离技术中应用最广泛的一种技术，其主要原理是利用各种固定相（如气相、液相、固体等）与流动相（如气体、液体、超临界流体等）之间的相互作用来实现生物物质的分离。
主要包括了气相色谱、液相色谱、离子交换色谱、凝胶层析、亲和层析等。
色谱分离技术广泛应用于复杂的生物分子的分离和纯化，如对蛋白质、多肽、核酸等生物大分子的分离和纯化。
二、电泳分离技术电泳分离技术是利用电场作用力将荷电粒子（如DNA、蛋白质等）从混合物中分离出来的一种分离技术。
其原理是将混合物置于电场中，根据电荷的性质，荷电粒子在电场中产生运动，并在电极上沉淀。
电泳分离技术广泛应用于DNA、RNA、蛋白质等生物分子的分离和定量。
三、离心分离技术离心分离技术是根据生物分子的密度、大小、形状等物理特性将生物分子从混合物中分离出来的一种分离技术。
其主要原理是利用高速旋转的离心机作用，将混合液中的生物分子产生沉降差异，最终通过离心分离技术将生物分子分离出来。
离心分离技术广泛应用于细胞分离、蛋白质纯化、细胞器组分分离、病毒富集等方面。
四、过滤分离技术过滤分离技术是利用精密的过滤器或膜将混合物中的生物分子分离出来的一种分离技术。
其原理是利用过滤膜的孔径选择性来实现分离，对于小的分子可以通过膜的小孔径，而大分子由于尺寸过大而不能穿过膜孔。
生化分离技术与原理
生化分离技术与原理
生化分离技术是一种重要的实验室技术，被广泛应用于生物医学研究、生物制药和生物工程等领域。
其原理是通过物理或化学方法将混合的生物分子或细胞分离出来，以便进一步研究它们的结构、功能和相互作用。
生化分离技术包括很多种方法，其中最常用的有凝胶过滤、离心、层析、电泳和光学分离等。
这些方法可以根据分离原理和分离效果的不同来选择使用。
凝胶过滤是一种分子尺寸分离的方法，将混合物通过一层凝胶，分子会根据分子大小的不同而被筛选分离。
离心是利用高速旋转离心机的离心力将混合物分离开来，其中不同密度的细胞或分子可以被分离出来。
层析是利用不同材料的吸附性质或分子大小的差异来分离混合物的方法，通常用于纯化蛋白质等大分子化合物。
电泳是利用电场力将带电粒子沿电场方向移动的方法，可以根据分子大小、电荷和形状等性质来分离混合物。
光学分离是利用激光束对细胞或分子产生作用力，将混合物分离开来的方法，通常用于单细胞分离和分析。
生化分离技术的应用非常广泛，例如可以用于分离和纯化蛋白质、核酸、肽类等生物分子，还可以用于筛选药物和疫苗。
随着科技的不断发展，生化分离技术也在不断更新和改进，为生命科学研究和医学诊疗提供了更多的可能。
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生物化学实验原理与方法
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2020/11/26
生物化学实验原理与方法
二、有机溶剂沉淀法
n 原理：有机溶剂对许多溶于水的小分子生化物质以及核酸、 多糖、蛋白质等生物大分子都能发生沉淀作用。有机溶剂 的沉淀作用主要是降低溶液的介电常数从而 增强分子之 间的相互作用，使其溶解度降低。对于具有表面水层的生 物大分子来说，有机溶剂可破坏溶质分子表面的水膜，使 这些大分子脱水而相互聚集析出。不同溶质要求不同浓度 的有机溶剂，因此可用有机溶剂进行分步沉淀。
n 提取是在分离纯化前期，将样品研磨，把被破碎的细胞置于一定的溶剂（提 取液）中，使某一类分子目的物释放到提取液中的过程。提取液应具备的条 件：对有效成分溶解度大，破坏作用小；对杂质溶解度小或不溶解；来源广 泛、价格低廉、操作安全等。
n 生物分子可以分为生物大分子和生物小分子。生物小分子的结构由较强的共 价键决定；生物大分子中除共价键外，还含有较弱的共价键和次级键，故需 温和的条件才能保证生物大分子的活性不被破坏。因此，这两类生物分子的 提取液成分和操作条件差别很大。
n 1、生物小分子的提取 n 2、生物大分子的提取
蛋白质和酶的提取 核酸的提取
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生物化学实验原理与方法
溶剂提取法
n 原理:利用溶剂的溶解作用把所需物质从细胞中转移出来 n 影响溶剂提取效率的因素（影响溶解度的的因素）
1、溶剂的性质：（根据相似相溶原理） 2、离子强度：离子强度是影响物质溶解度的主要因素，但离子强度 对不同物质溶解度的影响不同，如高离子强度下DNA-核蛋白溶解度增 加，而低离子强度下RNA-核蛋白溶解度增加；绝大多数蛋白质和酶， 在稀盐溶液中溶解度增加（盐溶）。 3、PH值：溶剂的PH值影响溶质分子的解离状态，离子状态的物质， 不能是阳离子还是阴离子都易溶于水，而非离子状态的物质易溶于有 机溶剂。 4、温度：温度的升高可以增加物质的溶解度。 5、去垢剂：去垢剂是一类既有亲水基又有疏水基的物质，可以分为 阴离子、阳离子和中性去垢剂等，如SDS，Tween20，Triton X-100。
【生物化学】第八章 蛋白质的分离纯化
㈤、凝胶过滤层析技术
⒈ 基原理
概念（排阻层析，分子筛层析）： 当生物大分子通过装有凝胶颗粒 的层析柱时，根据它们分子大小 不同而进行分离的技术。 原理：凝胶颗粒内部具有多孔网 状结构，被分离的混合物流过层 析柱时，比凝胶孔径大的分子不 能进入凝胶孔内，在凝胶颗粒之 间的空隙向下移动，并最先被洗 脱出来； 比网孔小的分子能不同程度的自 由出入凝胶孔内外，在柱内经过 的路程较长移动速度较慢，最后 被洗脱出来。
⒊ 分配纸层析
纤维素吸附的水是固定相，展层用的有 机溶剂是流动相
层析时混合氨基酸在这两相中不断分配， 使他们分布在滤纸的不同位置上。
此项技术可用于氨基酸成分的定量定性 测定。
⒊ 分配纸层析
操作：点样→展层→显 色用茚三酮显色时，得到 一个滤纸层析谱。 定义：原点到氨基酸停 留点的距离与原点至溶剂 前沿之比称为Rf值。 只要把溶剂系统、温度、 滤纸型号等条件确定，则 每一种氨基酸的Rf值是一 个确定值。
⒊ 分析型超速离心机
XL-A分析型超速离 心机 主要技术指标： 检测波长范围 200nm800nm 转子最大转速 40000RPM
什么是酶的活性中心？ 三维结构上比较接近的少数特异的氨基酸残基参与底物的 结合与催化作用，这一与酶活力直接相关的区域称酶的活 性部位。 在很多酶的活性中心均有His残基参与，原因是什么? 酶蛋白分子中组氨酸侧链咪唑基pK值为6.0-7.0，在生理条 件下，一半解离，一半不解离，因此既可以做质子供体，也 可以做质子受体，可以作为广义酸碱共同催化反应。 胰凝乳蛋白酶活性中心的催化三联体是指哪三种氨基酸？
⑵ 按两相所处的状态分类 流动相有两种状态：
*液体作为流动相 *气体作为流动相 固定相也有两种状态： *固体吸附剂作为固定相 *以吸附在固体上的液体作为固定相
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S，T 和K之间的关系
K 最高转数 T =--------------- x (-------Βιβλιοθήκη --------)2 S 实际转数
离心能够获得纯净样品吗?
1.在混合溶液中，通过离心技术一 般不能获得纯净的样品。 2.通过对离心沉淀颗粒的溶解再离 心一般可以增加沉淀颗粒的纯度， 即所谓对沉淀的“洗涤”。 3.对沉淀的“洗涤”可以提高沉淀 的纯度，但同时也必然造成沉淀 样品的丢失。
离心技术的基本目的
1.最大程度地富集目的颗粒。 2.最大程度地减少非目的颗粒。
问题是在同一离心力作用下,所有的颗粒均会以 不同的速度沉淀。如何能够有效的达到上述的 基本目的，这就是我们要考虑和必须回答的问 题。
离心技术的几个重要基本概念
1.沉降速度(S)：我们要了解和比较不同 颗粒的沉降速度。 2.澄清时间(T)：一般而言，离心不是离 心时间越长越好，我们要确定或估算最 佳的离心时间。 3.K因子：完成同样的工作，不同的离心 机或转头效果不同，我们要规范地评价 离心机或转头的效率。
F=ω
2r
ω (角速度，单位 弧度/秒）
=2π(rpm/60) rmp= 转数/分钟 r =离心半径（cm）
影响离心力的两大因素
1. 离心机转数（rpm） 2. 离心半径（r ）
换用不同型号的离心机时，你不能只考 虑离心机转数而忽视离心机半径。不同 型号和半径的离心机在相同转数时会产 生大小不同的离心力，也就会产生不同 的离心效果。
1.颗粒的沉降系数S主要决定于颗粒与溶液 的密度差，也与颗粒的形状和溶液的黏 度等因素有关，因此S值的研究可用于分 子量的测定和分子构象的研究，在核酸 的研究中，s值也常常被用来表示生物大 分子的特征。 2.原核生物的核蛋白体为70S，其由30S的 小亚基和50S的大亚基组成；而真核生 物的核蛋白体为80S，其由40S的小亚基 和60S 的大亚基组成。
澄清时间（T值）--1
1.所谓澄清时间就是在特定的离心 条件下位于离心管顶的颗粒到达 离心管底所需要的最短时间。 2.确定澄清时间具有重要的意义， 因为短于澄清时间，不能获得全 部的离心目的颗粒；长于澄清时 间，不仅是时间和设备的浪费， 而且有可能使非目的颗粒增加。
澄清时间（T值）--2
1 Lnrt - Lnr0 t1-t0 = ---- x ---------------S
ω2
澄清时间与颗粒的沉淀系数S成反比， 与离心机的重要参数（ Lnrt - Lnr0） /ω2成正比，即与所使用的离心机或 使用的转头有关。
转头的特征性常数—K因子
1. K因子是表示转头离心效率的指标。 2. 确定转头K因子的因素有两个：一 是离心的距离（r）；二是允许的最 高转数（角速度ω）。 3. K factor = Lnrt - Lnr0 / ω2 ω 是指该转头的最大允许角速度
沉降系数 S--1
1. S 为沉降系数（sedimentation coefficient) 的简称。 2. 沉降系数是被分离颗粒在单位离心力 场下的沉降速度。S=dr/dt x 1/w2r 3. 沉降系数的单位为10-13秒，简称S， 以纪念超速离心机的创始人 Sverdberg
沉降系数--2
相对离心力（RCF）
RCF (relative centrifuge force) RCF= ω2r/980 （单位为 g） = (2πrpm/60)2 r/980 X g = (0.1047rpm)2/980r X g = 11.2 x (rpm/1000)2 r X g g 就是标准条件下的地心引力
你能回答遇到过这些的问题吗
1.离心力的大小是由那些因素决定的？ 2.不同型号的离心机可以互换使用吗？ 3.什麽是相对离心力？g代表什麽？ 4.离心时间越长是否离心效果越好？ 5.科学的离心时间是如何决定的？ 6.离心一般能获得纯净的样品吗？ 7.如何能获得满意的重复离心效果？
感 谢 光 临
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生化实验技术
离心技术
你能回答遇到过这些的问题吗
1.离心力的大小是由那些因素决定的？ 2.不同型号的离心机可以互换使用吗？ 3.什麽是相对离心力？g代表什麽？ 4.离心时间越长是否离心效果越好？ 5.科学的离心时间是如何决定的？ 6.离心一般能获得纯净的样品吗？ 7.如何能获得满意的重复离心效果？
离心力的影响因素