血红蛋白的提取与分离

选修一生物技术实践

专题5DNA和蛋白质技术

课题3血红蛋白的提取和分离抚顺市第六中学王立莉知识回顾--------有关蛋白质的几个问题：1、含量2、主要组成元素3、相对分子质量4、基本组成单位：

基本单位的结构通式：

5、氨基酸结合方式

占细胞干重的50％以上，细胞中含量最多的有机物C、H、O、N高分子化合物氨基酸RHCCOOHNH2脱水缩合知识回顾--------有关蛋白质的几个问题：6、肽键7、分子结构8、蛋白质多样性的原因：

9、蛋白质的鉴定方法氨基酸肽链蛋白质脱水缩合盘曲折叠（n条）CONH氨基酸的种类不同；数目成百上千；排列顺序变化多端；多肽链的空间结构千差万别10、生理功能结构蛋白、运输、调节、免疫、催化等作用，是一切生命活动的主要承担者双缩脲试剂2003年4月14日人类基因组测序工作完成这标志着进入了后基因组和蛋白质组时代。后基因组：通过在基因组和系统水平上全面分析基因的功能，使得生物学研究从对单一基因或蛋白质的研究转向多个基因或蛋白质同时进行系统的研究。蛋白质组：生物个体表达的蛋白质分子的总和。主要是对蛋白质功能的研究

学习目标

体验从复杂体系中提取生物大分子的基本过程和方法，并了解凝胶谱法等分离生物大分子的基本原理。1、主要概念：①凝胶色谱法

②缓冲溶液2、主要原理：①凝胶色谱法分离蛋白质的原理

②缓冲溶液的组成和作用机理3、学习重点：凝胶色谱法的原理4、学习难点：样品的预处理实验设计的4个主要环节1.原理

①凝胶色谱法分离蛋白质的原理②缓冲溶液的组成和作用机理

2.取材3.实验步骤4.注意事项血液组成成分阅读思考：血液由______和________两部分组成。血细胞中________细胞数量最多，此细胞中含量最高的有机化合物是_____________。该化合物是由_____________和____________构成的，其中每个亚基中都含有一个能与O2和CO2结合的___________基团，因含有_______呈现红色血浆血细胞

红血红蛋白血红蛋白含有四条肽链,每条肽链环绕一个亚铁血红素基团，此基团可携带一分子氧或一分子二氧化碳，血红蛋白因含有血红素而呈红色。血液组成成分阅读思考：血液由______和________两部分组成。血细胞中________细胞数量最多，此细胞中含量最高的有机化合物是_____________。该化合物是由_____________和____________构成的，其中每条肽链中都环绕着一个能与O2和CO2结合的___________基团，因含有_______呈现红色血浆血细胞

红血红蛋白2条α-肽链2条β-肽链亚铁血红素血红素样品处理纯化纯度鉴定1.红细胞的洗涤2.血红蛋白的释放3.分离血红蛋白

4.透析血红蛋白的提取和分离粗分离1.红细胞的洗涤阅读思考：洗涤的目的是什么？洗涤过程：血液100mL3g柠檬酸钠低速离心2min红细胞血浆吸出血浆红细胞5倍体积生理盐水搅拌10min重复洗涤3次，直至上清液没有黄色红细胞的洗涤2.释放血红蛋白阅读思考：释放血红蛋白过程中，在洗涤好的红细胞加入了哪些物质？为了加速释放过程，采取了什么措施？

目的分析：①蒸馏水的作用是______________________________。②加入甲苯的作用是____________________________。③充分搅拌的目的是____________________________。使红细胞大量吸水胀裂溶解红细胞的细胞膜加速红细胞的破裂3.分离血红蛋白分离过程红细胞混合液高速离心10min离心管分离血红蛋白溶液有机溶剂无色透明的甲苯层脂类物质白色脂溶性物质沉淀层血红蛋白溶液红色透明液体红细胞破碎物沉淀暗红色沉淀物3.分离血红蛋白分离过程红细胞混合液高速离心10min离心管滤纸过滤脂类物质烧杯4透析

①过程：取1ml的血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有300ml的物质的量浓度为20mmol/l的磷酸缓冲液中（pH为7.0），透析12小时。

②透析目的：除去样品中分子量较小的杂质。该结果说明什么？

原理：半透膜能使小分子自由进出，而大分子保留在袋内。

透析法

能够抵制外界的酸和碱对溶液PH值的影响，维持PH基本不变。1.作用:2.缓冲溶液的配制:

通常由1－2种缓冲剂溶解于水中配制而成。调节缓冲剂的使用比例就可以制得在不同PH范围内使用的缓冲液。3.提问：在本课题中使用的缓冲液是:__________,其目的是:基本原理

缓冲溶液

缓冲溶液的组成及分类①弱酸及其对应的盐：②弱碱及其对应的盐：③多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐:H2CO3→NaHCO3NH3•H2O→NH4CLNaHCO3→Na2CO3

缓冲溶液由足够浓度的共轭酸碱对组成。其中，能对抗外来强碱的称为共轭酸；

能对抗外来强酸的称为共轭碱。这一共轭酸碱通常称为缓冲对、缓冲剂或缓冲系。常见的缓冲对主要有如下三种类型：

能够抵制外界的酸和碱对溶液PH值的影响，维持PH基本不变。1.作用:2.缓冲溶液的配制:

通常由1－2种缓冲剂溶解于水中配制而成。调节缓冲剂的使用比例就可以制得在不同PH范围内使用的缓冲液。3.提问：在本课题中使用的缓冲液是:__________,其目的是:

利用缓冲液模拟细胞内的PH环境，保证血红蛋白的正常结构和功能，便于观察(红色)和科学研究(活性)磷酸缓冲液基本原理

缓冲溶液采集得到猪血初次离心后的结果3次洗涤后的结果磁力搅拌器搅拌器转子搅拌器正在工作4.透析血红蛋白1.红细胞的洗涤次数不能过少。2.离心速度、离心时间3.不同步骤中搅拌的速度4.缓冲液量远多于血红蛋白溶液量

实验注意事项

样品处理纯化纯度鉴定1.红细胞的洗涤2.血红蛋白的释放3.分离血红蛋白

4.透析血红蛋白的提取和分离粗分离凝胶色谱法阅读并回答（P64）1、凝胶色谱法另一个名称是什么？2、凝胶色谱法分离蛋白质的依据是什么？3、凝胶的实质是什么？4、凝胶色谱法的原理是什么？

基本原理

凝胶色谱法1、凝胶色谱法的别名：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。3、凝胶实质

①性质：一些微小的多孔球体，球内含许多贯穿的通道；

②化学本质：多糖类化合物③实例：葡聚糖、琼脂糖基本原理

（一）凝胶色谱法2、依据的特性蛋白质分子量的大小。4、原理原理：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（），移动速度（），相对分子质量不同的蛋白质因此得以分离。分子质量较小较长较慢相对分子质量较大凝胶外部较短较快基础知识（一）凝胶色谱法凝胶色谱法分离蛋白质过程的动画演示

3.凝胶色谱法分离蛋白质的具体过程知识总结血红蛋白的提取和分离凝胶色谱法凝胶电泳法缓冲溶液组成作用样品处理粗分离纯化纯度鉴定原理一、搞清原理，提升动手操作能力

实验原理是实验教学的前提与基础，学生只有了解了实验仪器的原理和药品的特性，才能更深层次地了解实验的原理。正所谓“只有知其然，才能知其所以然。”二、分析现象，深化解决问题能力

实验教学的本质也不只是教会学生如何使用实验仪器，如何进行实验操作，也应引导学生在实验操作的过程中根据实验现象发现问题，并能够根据实验现象分析问题，利用所学的知识有效地解决问题。生物核心素养1.用凝胶色谱法分离蛋白质时，分子量大的蛋白质()A．路程较长，移动速度较慢B．路程较长，移动速度较快C．路程较短，移动速度较慢D．路程较短，移动速度较快D2.将搅拌好的混合液离心来分离血红蛋白溶液时，第二层是（

）A.甲苯

B.血红蛋白水溶液C.脂溶性物质的沉淀层

D.其他杂质的沉淀C3。随着人类跨入蛋白质组时代，对蛋白质的研究和应用越来越深入，首先要做的一步是()A弄清各种蛋白质的空间结构B弄清各种蛋白质的功能C弄清各种蛋白质的合成过程D获得高纯度的蛋白质D4.在采血容器中加入柠檬酸钠的目的是()A调节pHB维持红细胞的能量供应C防止微生物生长D防止血液凝固D5．血液由血浆和各种血细胞组成，其中（）的含量最多。

A白细胞B血小板

C红细胞D淋巴细胞C6、利用凝胶色谱法，什么样的蛋白质先

洗脱出来（

）A. 相对分子质量大的B. 溶解度高的C. 相对分子量小的D. 所代电荷多的A7.哺乳动物和人的成熟的红细胞中的（）与氧气的运输有关。A血红蛋白B肌红蛋白C肌动蛋白D肌球蛋白A

8．凝胶色谱法是根据（）分离蛋白质的有效方法。A分子的大小B相对分子质量的大小C带电荷的多少D溶解度9．缓冲液的作用是：在一定范围内，抵制外界的影响来维持（）基本不变。A温度BpHC渗透压D氧气浓度BB

10.下列操作正确的是（

）A.分离红细胞时采用低速长时间离心B.红细胞释放出血红蛋白只需要加入蒸馏水就可C.分离血红蛋白溶液是低速短时间离心D.透析时要用20mmol/l的磷酸缓冲液，透析12hD知识总结血红蛋白的提取和分离凝胶色谱法