“血红蛋白的提取和分离”的解题指导
血红蛋白的分离和提取
哪些物质，有什么用？
目的分析： 使红细胞大量吸水胀裂 1. 蒸馏水的作用是______________________________ 。 溶解红细胞的细胞膜 2. 加入甲苯的作用是____________________________ 。 加速红细胞的破裂 3. 充分搅拌的目的是____________________________。
血液组成成分 阅读思考： 血浆 和________ 血细胞两部分组成。 1. 血液由______
红细胞 细胞数量最多，细胞的含量 2. 血细胞中________ 血红蛋白 。 最高的化合物是_____________ 2条α-肽链 和____________ 2条β -肽链 构 3. 该化合物是由 _____________ 成的，其中每个亚基中都含有一个能与O2和 亚铁血红素 CO2结合的 ______________________基团。
4.在利用凝胶电泳法分离蛋白质时，一定要加入缓冲液， 其作用主要是( C ) A.使酶的活性最高 B.使蛋白质的活性最高 C.维持蛋白质所带的电荷 D.使蛋白质带上电荷
5、使用SDS-聚丙烯酰胺电泳过程中，不 同蛋白质的电泳迁移率完全取决于 A 电荷的多少 B 分子的大小 C 肽链的多少 D 分子形状的差异
总结：大分子经过路程短，流动快； 小分子经过路程长，流动慢。
4、具体过程
混合物 上 柱 洗脱：
洗 脱
大分子流动快 小分子流动慢
收 集 大分子
收 集 小分子
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．凝胶电泳法： 电泳：带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程 1）原理： 不同蛋白质的带电性质（正电荷或负电荷）、电量、 分子形状和大小不同，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。
血红蛋白的提取和分离
⾎红蛋⽩的提取和分离⾎红蛋⽩的提取与分离蛋⽩质的分离和提取的原理是什么？根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、吸附的性质和对其他分⼦的亲和⼒等等，可以⽤来分离不同蛋⽩质。
【基础知识】㈠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选作⽤，来分离蛋⽩质的有效⽅法。
2、原理：当不同的蛋⽩质通过凝胶时，相对的蛋⽩质容易进⼊凝胶内部的通道，路程，移动速度，⽽的蛋⽩质⽆法进⼊凝胶内部的通道，只能在移动，路程，移动速，相对分⼦质量不同的蛋⽩质因此得以分离。
3、具体过程：A. 的蛋⽩质由于作⽤进⼊凝胶颗粒内部⽽被滞留；的蛋⽩质被排阻在凝胶颗粒外⾯，在了⾥之间迅速通过。
B.（1）混合物上柱；（2）洗脱开始，的蛋⽩质扩散进⼊凝胶颗粒内；的蛋⽩质被排阻于凝胶颗粒之外；（3）的蛋⽩质被滞留；的蛋⽩质被向下移动。
（4）不同的蛋⽩质分⼦完全分开；（5）的蛋⽩质⾏程较短，已从中洗脱出来，的蛋⽩质还在⾏进中。
㈡缓冲溶液：1、概念：在⼀定的范围内，能对抗外来少量强酸、强碱或稍加稀释不引起溶液PH 发⽣明显变化的作⽤叫做缓冲作⽤，具有缓冲作⽤的溶液叫做缓冲溶液。
2、作⽤：能够抵制的对溶液的的影响，维持PH 基本不变。
3、缓冲溶液的配制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使⽤的缓冲液㈢电泳：1、概念：指发⽣迁移的过程。
颗（2）（3）（4）（5） A2、原理：许多重要的⽣物⼤分⼦，如等都具有在下，这些基团会带上。
在电场的作⽤下，这些带电分⼦会向着与其移动。
电泳利⽤了待分离样品中各种分⼦以及分⼦本⾝、的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、分类：电泳电泳。
测定（蛋⽩质相对分⼦质量）通常⽤⼗⼆烷基硫酸钠（SDS ）—聚丙稀酰胺凝胶电泳蛋⽩质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带静电荷的多少以及分⼦的⼤⼩等因素。
为了消除静电荷对迁移率的影响可以在凝胶中加⼊。
《血红蛋白的提取和分离》 讲义
《血红蛋白的提取和分离》讲义一、血红蛋白的简介血红蛋白是高等生物体内负责运载氧的一种蛋白质，存在于红细胞中。
它使得血液呈现红色，并且在氧气的运输和二氧化碳的排放过程中发挥着至关重要的作用。
血红蛋白由珠蛋白和血红素组成。
珠蛋白部分有四条多肽链，每条多肽链与一个血红素分子相连，形成了具有四级结构的蛋白质。
其分子结构的特点决定了它能够与氧气可逆性结合，从而实现氧气在体内的运输。
了解血红蛋白的基本结构和功能，对于我们进行其提取和分离的实验具有重要的指导意义。
二、实验材料和设备1、实验材料新鲜的猪血（或其他富含血红蛋白的动物血液）、磷酸缓冲液、生理盐水、蒸馏水等。
2、实验设备离心机、透析袋、电泳仪、层析柱、移液器、磁力搅拌器、分光光度计等。
三、血红蛋白提取和分离的原理1、提取原理血红蛋白在不同的溶液中溶解度不同。
通过向血液中加入一定量的低浓度盐溶液，如磷酸缓冲液，可以使血红蛋白从红细胞中释放出来，进入溶液中。
2、分离原理（1）离心分离：利用离心机旋转产生的离心力，使不同密度的物质分层，从而将血红蛋白溶液与其他杂质分离。
（2）凝胶过滤层析：根据蛋白质分子大小的不同进行分离。
层析柱内填充有特定的凝胶颗粒，大分子蛋白质无法进入凝胶颗粒内部，因而先被洗脱出来；小分子蛋白质则能进入凝胶颗粒内部，后被洗脱出来。
（3）电泳分离：在电场的作用下，带电粒子会向与其所带电荷相反的电极移动。
由于不同蛋白质所带电荷的性质和数量不同，它们在电场中的移动速度也不同，从而实现分离。
四、血红蛋白提取的步骤1、红细胞的洗涤采集新鲜的血液，加入适量的生理盐水进行稀释。
然后将血液缓慢倒入离心管中，以一定的转速离心一段时间。
离心后，上层为血浆，下层为红细胞。
去除上层的血浆，再加入生理盐水，重复离心操作，直至上清液不再呈现黄色，以洗净红细胞中的血浆蛋白等杂质。
2、血红蛋白的释放向洗净的红细胞中加入一定量的低浓度磷酸缓冲液，在磁力搅拌器上充分搅拌，使红细胞破裂，释放出血红蛋白。
血红蛋白的分离和提取
血红蛋白的分离和提取血红蛋白是一种存在于红细胞中的重要蛋白质，它负责运输氧气到身体的各个部位。
对于血红蛋白的分离和提取，无论是在医学研究、疾病诊断还是生物技术领域，都具有重要的意义。
要进行血红蛋白的分离和提取，首先需要了解它的基本性质。
血红蛋白由珠蛋白和血红素组成，相对分子质量约为 64500，等电点在 7 左右。
准备工作是必不可少的。
我们需要新鲜的血液样本，通常可以从健康的志愿者或者实验动物身上获取。
采集到血液后，要尽快进行处理，以防止血红蛋白的变性和降解。
第一步是红细胞的分离。
将采集到的血液加入抗凝剂，如肝素或柠檬酸钠，然后通过离心的方法，将红细胞从血浆中分离出来。
离心的速度和时间需要根据具体情况进行调整，一般来说，以较低的转速离心一段时间，就可以使红细胞沉淀在离心管的底部。
得到红细胞后，接下来就是裂解红细胞以释放出血红蛋白。
常用的方法是低渗裂解法，将红细胞置于低渗溶液中，如蒸馏水，红细胞会因为吸水而膨胀破裂，释放出其中的内容物，包括血红蛋白。
然后是去除杂质。
裂解后的溶液中含有大量的其他细胞成分和杂质，需要通过过滤、离心等方法进行去除。
例如，可以再次离心，使较大的细胞碎片沉淀下来，然后取上清液。
接下来就是血红蛋白的初步分离。
常用的方法有盐析法。
向溶液中逐渐加入适量的中性盐，如硫酸铵，随着盐浓度的增加，蛋白质的溶解度会逐渐降低而沉淀出来。
不同的蛋白质在不同的盐浓度下沉淀，通过控制盐的浓度，可以初步分离出血红蛋白。
经过初步分离后，还需要进一步的纯化。
层析法是常用的手段之一。
比如凝胶过滤层析，根据蛋白质分子大小的不同进行分离；离子交换层析，依据蛋白质的带电性质差异来分离。
在分离和提取的过程中，要始终注意保持适当的温度、pH 值等条件。
温度过高或过低、pH 值不适宜都可能导致血红蛋白的变性和失活。
另外，实验过程中的操作要规范、细致，尽量减少人为因素造成的误差和损失。
例如，在转移溶液时要避免洒出，使用的仪器要经过严格的清洗和消毒。
血红蛋白的提取和分离
血红蛋白的提取和分离1．蛋白质的分离方法(1)原理：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，可以用来分离不同种类的蛋白质。
(2)分离方法：①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。
②电泳法：电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。
常用的电泳方法有琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。
2．实例——血红蛋白的提取和分离(1)样品处理与粗分离(2)纯化与纯度鉴定血红蛋白提取与分离中历次“除杂质”或“分离”的原理(1)凝胶色谱法：相对分子质量较大的分子先流出，分子质量较小的后流出，依此可对血红蛋白进行分离和纯化。
(2)透析法：利用透析袋只允许小分子透出的原理，去除小分子杂质，透析可实现对血红蛋白的“粗分离”。
(3)电泳法：利用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率，从而实现样品中各种分子的分离。
即不清楚血红蛋白释放时蒸馏水和甲苯的作用红细胞中依次加入蒸馏水和甲苯的作用：加入蒸馏水的目的是使红细胞吸水涨破；甲苯溶解细胞膜，从而使血红蛋白释放出来。
【练一练】血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，负责血液中O2和部分CO2的运输。
请根据血红蛋白的提取和分离过程回答以下问题：(1)将上述实验流程补充完整：A为____________，B为_____________。
(2)洗涤红细胞的目的是去除____________；红细胞洗涤干净的标志是__________________。
释放血红蛋白的过程中起作用的试剂是__________________。
(3)在B过程中加入物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液(pH为7.0)的目的是_____________________________________________。
在蛋白质分离过程中，如果红色区带___________________________，说明色谱柱制作成功。
“血红蛋白的提取和分离的解题指导
“血红蛋白的提取和分离的解题指导“血红蛋白的提取和分离”是选修Ⅰ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、方法和过程。
本节内容主要是能理解凝胶色谱法、电泳法的基本原理，了解缓冲液的组成及其作用；掌握血红蛋白的提取与分离的基本过程和方法，并结合实验操作过程，分析实验和实验的注意事项。
■一、实验原理及分析提取和分离蛋白质的原理：利用蛋白质的各种理化特性（如形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等）的差异，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：根据相对分子量的大小分离蛋白质的一种有效方法（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：大多数是由多糖化合物（如葡聚糖、琼脂糖等）构成的微小多孔球体，如下图所示。
（3）作用：分离蛋白质，测定生物大分子分子量等。
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，NaH2PO4/Na2HPO4等），调节缓冲剂的比例可以制成在不同pH范围内使用的缓冲液。
（2）缓冲液作用：在一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响，保持溶液的pH基本不变。
3.凝胶电泳（1）原理：在电泳过程中，决定带电分子迁移方向的是带电分子带电性质的差异，决定带电分子迁移快慢的是带电分子形状、大小和电量的不同。
（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：在一定的pH下，许多生物大分子上可解离的基团就会带上正电或负电。
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。
4.实验操作（1）样品处理：①红细胞的洗涤。
洗涤的目的是除去血浆中的杂蛋白，以利于后续步骤的分离纯化。
为防止血液凝固，应预先加入柠檬酸钠；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。
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；④相对分子质量不同的蛋白质分子完全分开；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。
(2)电泳①概念：电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。
课题3 血红蛋白的提取与分离
课题3 血红蛋白的提取与分离核心知识要点1．蛋白质的分离方法(1)凝胶色谱法：①概念：根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。
②原理：a ．凝胶⎩⎪⎨⎪⎧ 形态：微小的多孔球体组成：大多数由多糖类化合物构成结构：内部有许多贯穿的通道b ．分离的方法：(2)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。
③作用过程： 各种分子⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫带电性质差异分子本身大小不同分子本身形状不同不同的迁移速度各种分子的分离 ④方法：常用的电泳方法有琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。
测定蛋白质分子量时通常使用SDS —聚丙烯酰胺凝胶电泳。
2．血红蛋白的提取(1)红细胞的洗涤①目的：去除杂蛋白。
②方法：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，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稀释，再离心，重复洗涤三次，直至上清液中不再呈现黄色，表明红细胞已洗涤干净。
(2)血红蛋白的释放加蒸馏水(作用是使红细胞吸水涨破)到原血液的体积，再加40%体积的甲苯(作用是溶解细胞膜)，充分搅拌，细胞破裂释放出血红蛋白。
(3)分离血红蛋白溶液①将搅拌好的混合液转移到离心管中，以2 000 r/min 的速度离心10 min 后，可以明显看到试管中的溶液分为4层。
②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，即血红蛋白溶液。
3．血红蛋白的粗分离——透析(1)原理：透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内。
(2)过程：取1 mL的血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有300 mL的物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液中(pH为7.0)，透析12 h。
(3)目的：除去样品中相对分子质量较小的杂质。