人教版高中生物選修一5.3《血紅蛋白的提取和分離》課件

課題3血紅蛋白的提取和分離蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，是細(xì)胞內(nèi)含量最高的有機(jī)化合物。對(duì)蛋白質(zhì)的研究有助于人們對(duì)生命過(guò)程的認(rèn)識(shí)和理解。所以需要從細(xì)胞中提取蛋白質(zhì)進(jìn)行研究。1、分離生物大分子的基本思路是什么？選用一定的物理或化學(xué)的方法分離具有不同物理或化學(xué)性質(zhì)的生物大分子。2、蛋白質(zhì)的分離和提取的原理是什么？根據(jù)蛋白質(zhì)各種特性的差異，如分子的形狀和大小、所帶電荷的性質(zhì)和多少、溶解度等等，可以用來(lái)分離不同種類的蛋白質(zhì)。思考1基礎(chǔ)知識(shí)1、概念：根據(jù)被分離物質(zhì)（如蛋白質(zhì)）相對(duì)分子質(zhì)量的大小，利用具有多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠的分子篩作用，來(lái)進(jìn)行分離。性質(zhì)：微小的多孔球體本質(zhì)：多糖類化合物實(shí)例：葡聚糖、瓊脂糖（一）凝膠色譜法2、原理：當(dāng)不同的蛋白質(zhì)通過(guò)凝膠時(shí)，相對(duì)（）的蛋白質(zhì)容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，路程（），移動(dòng)速度（），而（）的蛋白質(zhì)無(wú)法進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，只能在（）移動(dòng)，路程（），移動(dòng)速度（），相對(duì)分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)因此得以分離。3、具體過(guò)程較長(zhǎng)較慢相對(duì)分子質(zhì)量較大凝膠外部較短較快相對(duì)分子質(zhì)量較小1、概念：在一定的范圍內(nèi)，能對(duì)抗外來(lái)少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稍加稀釋不引起溶液pH發(fā)生明顯變化的溶液。2、作用：能夠抵制外界的酸或堿的對(duì)溶液的pH的影響，維持pH基本不變。3、配制：通常由1－2種緩沖劑溶解于水中配制而成。調(diào)節(jié)緩沖劑的使用比例就可以制得在不同pH范圍內(nèi)使用的緩沖液。（二）緩沖溶液1、概念：指帶電粒子在電場(chǎng)作用下發(fā)生遷移過(guò)程。2、原理：①許多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解離的基團(tuán)，在一定的pH下，這些基團(tuán)會(huì)帶上正電或負(fù)電。（三）電泳3、類型：瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳十二烷基硫酸鈉（SDS）—聚丙稀酰胺凝膠電泳應(yīng)用：測(cè)定蛋白質(zhì)分子量、進(jìn)行蛋白質(zhì)純度鑒定原理：蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠中的遷移率取決于它所帶凈電荷的多少以及分子的大小等因素。SDS：消除凈電荷對(duì)遷移率的影響。1.紅細(xì)胞的洗滌血液100mL3g檸檬酸鈉低速離心2min紅細(xì)胞血漿析出血漿紅細(xì)胞5倍體積生理鹽水?dāng)嚢?0min重復(fù)洗滌3次，直至上清液沒(méi)有黃色問(wèn)題：①剛采集的血樣要做怎樣的處理？為什么？加入抗凝血?jiǎng)乐寡耗?。②洗滌的目的是什么？去除雜蛋白，以利于后續(xù)血紅蛋白的分離純化。③洗滌干凈的標(biāo)志是什么？直至上清液不再呈現(xiàn)黃色，表明紅細(xì)胞已洗滌干凈。2.釋放血紅蛋白閱讀思考：釋放血紅蛋白過(guò)程中，在洗滌好紅細(xì)胞加入了哪些物質(zhì)？為了加速釋放過(guò)程，采取了什么措施？目的分析：①蒸餾水的作用是_________________________。②加入甲苯的作用是_______________________。③充分?jǐn)嚢璧哪康氖莀______________________。使紅細(xì)胞大量吸水脹裂溶解紅細(xì)胞的細(xì)胞膜加速紅細(xì)胞的破裂濾紙過(guò)濾脂類物質(zhì)3.分離血紅蛋白分離過(guò)程紅細(xì)胞混合液高速離心10min離心管燒杯有機(jī)溶劑血紅蛋白樣品的加入和洗脫1.調(diào)液面2.加樣3.再調(diào)液面4.洗脫5.收集緩沖液凝膠在提取血紅蛋白實(shí)驗(yàn)中用的緩沖液是什么？它的目的是什么？使用的是磷酸緩沖液，目的是利用緩沖液模擬細(xì)胞內(nèi)的PH環(huán)境，保證血紅蛋白的正常結(jié)構(gòu)和功能，便于觀察（紅色）和材料的科學(xué)研究。思考

如果凝膠裝填得不夠緊密、均勻，就會(huì)在色譜柱內(nèi)形成無(wú)效的空隙，使本該進(jìn)入凝膠內(nèi)部的樣品分子從這些空隙中通過(guò)，攪亂洗脫液的流動(dòng)次序，影響分離的效果。你能從凝膠色譜的分離原理分析為什么凝膠的裝填要緊密、均勻嗎？思考

2.你裝填的凝膠色譜柱是否有氣泡產(chǎn)生？你的色譜柱裝填得成功嗎？你是如何判斷的？由于凝膠是一種半透明的介質(zhì)，因此可以在凝膠柱旁放一支與凝膠柱垂直的日光燈，檢查凝膠是否裝填得均勻。此外，還可以加入大分子的有色物質(zhì)，例如藍(lán)色葡聚糖—2000或紅色葡聚糖，觀察色帶移動(dòng)的情況。若色帶均勻、狹窄、平整，說(shuō)明凝膠色譜柱的性能良好。如果色譜柱出現(xiàn)紋路或是氣泡，輕輕敲打柱體以消除氣泡，消除不了時(shí)要重新裝柱。若凝膠色譜柱裝填得很成功、分離操作也正確的話，能清楚地看到血紅蛋白的紅色區(qū)帶均勻、狹窄、平整，隨著洗脫液緩慢流出；如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬，說(shuō)明分離的效果不好，這與凝膠色譜柱的裝填有關(guān)。

3.你能觀察到蛋白質(zhì)的分離過(guò)程中，紅色區(qū)帶的移動(dòng)嗎？請(qǐng)描述紅色區(qū)帶的移動(dòng)情況，并據(jù)此判斷分離效果？血紅蛋白的提取和分離蛋白質(zhì)分子的差異性凝膠色譜法原理分離過(guò)程凝膠電泳法緩沖溶液組成作用蛋白質(zhì)的提取分離樣品處理粗分離純化純度鑒定2、隨著人類跨入蛋白質(zhì)組時(shí)代，對(duì)蛋白質(zhì)的研究和應(yīng)用越來(lái)越深入，首先要做的一步是（）A.弄清各種蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)B.弄清各種蛋白質(zhì)的功能C.弄清各種蛋白質(zhì)的合成過(guò)程D.獲得高純度的蛋白質(zhì)D3、用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的過(guò)程中，關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述，正確的是（）A.相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)行程大于相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)B.相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)行程小于相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)C.相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)行程等于相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)