生物成分的分离与测定技术课件(苏教版选修).ppt
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1、第四章生物化学与分子生物第四章生物化学与分子生物学技术实践学技术实践第四章生物化学与分子生物学技术实践第四章生物化学与分子生物学技术实践栏目栏目导引导引第一节生物成分的分离与测定技术第一节生物成分的分离与测定技术栏目栏目导引导引学习导航学习导航1.尝试蛋白质的提取和分离。尝试蛋白质的提取和分离。(重点重点)2理解蛋白质分离与纯化的原理。理解蛋白质分离与纯化的原理。(重难点重难点)3研究从生物材料中提取某些特定成分。研究从生物材料中提取某些特定成分。(重点重点)4尝试测定生物材料中某些化学物质的含量。尝试测定生物材料中某些化学物质的含量。(难点难点)栏目栏目导引导引新知初探新知初探思维启动思维启
2、动提取步骤提取步骤提取方法提取方法分离生物组织分离生物组织机械破碎机械破碎破碎细胞破碎细胞_、超声波法、超声波法、酶解法等酶解法等抽提:根据蛋白质抽提:根据蛋白质的不同特性,选择的不同特性,选择不同溶剂进行抽提,不同溶剂进行抽提,使蛋白质呈溶解状使蛋白质呈溶解状态释放出来态释放出来酸性蛋白质:用酸性蛋白质:用_抽抽提提水溶性蛋白质:用水溶性蛋白质:用_(中性缓冲中性缓冲液液)抽提抽提脂溶性蛋白质:用脂溶性蛋白质:用_抽抽提提研磨法研磨法稀碱性溶液稀碱性溶液透析液透析液有机溶剂有机溶剂栏目栏目导引导引2.纯化纯化(1)原理:蛋白质之间以及蛋白质与其他物质之原理:蛋白质之间以及蛋白质与其他物质之间
3、在分子大小、溶解度、间在分子大小、溶解度、_、吸附性质等方面存在差异。吸附性质等方面存在差异。(2)方法方法透析法:利用蛋白质分子不能透过透析法:利用蛋白质分子不能透过_的特性使蛋白质与的特性使蛋白质与_分离分离开来。开来。所带电荷的多少所带电荷的多少半透膜半透膜其他小分子化合物其他小分子化合物栏目栏目导引导引离心沉降法:通过控制离心速率,使得分子离心沉降法:通过控制离心速率,使得分子大小、密度不同的蛋白质发生沉降分层。大小、密度不同的蛋白质发生沉降分层。电泳法电泳法a含义:带电颗粒在电场作用下向着与其电性含义:带电颗粒在电场作用下向着与其电性相反的电极移动的现象;相反的电极移动的现象;b原理
4、:不同物质在同一电场中的原理:不同物质在同一电场中的_不同;不同;泳动速度泳动速度栏目栏目导引导引c泳动特点:带电颗粒直径越小,越接近于球泳动特点:带电颗粒直径越小,越接近于球形,所带净电荷形,所带净电荷_,则在电场中的泳动速,则在电场中的泳动速度越快;反之,则越慢。度越快;反之,则越慢。越多越多栏目栏目导引导引1(1)常用吸水涨破的方法释放哺乳动物成常用吸水涨破的方法释放哺乳动物成熟的红细胞中的蛋白质。熟的红细胞中的蛋白质。()(2)通过透析可以去除样品中分子质量较大的通过透析可以去除样品中分子质量较大的杂质。杂质。()(3)电泳是带电颗粒在电场作用下向着与其电电泳是带电颗粒在电场作用下向着
5、与其电性相同的电极移动的现象。性相同的电极移动的现象。()判一判判一判栏目栏目导引导引二、血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳的操作二、血清蛋白醋酸纤维薄膜电泳的操作1.原理原理血清蛋白包含一组蛋白质,其大小、形状、所血清蛋白包含一组蛋白质,其大小、形状、所带净电荷各不相同,在电场作用下会发生带净电荷各不相同,在电场作用下会发生_。2.操作流程操作流程配制试剂配制试剂_浸泡薄膜浸泡薄膜细心点样细心点样_实施电泳实施电泳_漂洗漂洗脱色。脱色。电泳电泳架滤纸桥架滤纸桥平悬薄膜平悬薄膜染色染色栏目栏目导引导引3.实验结果分析实验结果分析呈现呈现5条蛋白质色素带,从点样处一侧开始,条蛋白质色素带,从点样处一侧开始
6、,依次是:依次是:-球蛋白、球蛋白、_蛋白、蛋白、2-球球蛋白、蛋白、1-球蛋白和球蛋白和_。-球球清蛋白清蛋白栏目栏目导引导引人们常说的血清蛋白是一种蛋白质吗?说说你了人们常说的血清蛋白是一种蛋白质吗?说说你了解的情况。解的情况。提示:提示:不是一种蛋白质,而是包含多种蛋白质:不是一种蛋白质,而是包含多种蛋白质:清蛋白、清蛋白、1-球蛋白、球蛋白、2-球蛋白、球蛋白、-球蛋白、球蛋白、-球球蛋白。蛋白。想一想想一想栏目栏目导引导引三、从生物材料中提取某些特定成分三、从生物材料中提取某些特定成分芳香油特点:具有芳香油特点:具有_,能与水蒸气一,能与水蒸气一起蒸发,易溶于起蒸发,易溶于_,如石油
7、醚、乙,如石油醚、乙醚或醚或_等。等。橘皮芳香油的特点:橘皮芳香油存在于橘皮芳香油的特点:橘皮芳香油存在于_中,具有一定的中,具有一定的_,其沸点其沸点_水的沸点。水的沸点。植物芳香油提取方法:蒸馏、植物芳香油提取方法:蒸馏、_等。等。挥发性挥发性有机溶剂有机溶剂酒精酒精果皮的油细胞果皮的油细胞挥发性挥发性低于低于萃取萃取栏目栏目导引导引2(1)水蒸气蒸馏法的基本原理是植物芳香油水蒸气蒸馏法的基本原理是植物芳香油易溶于水。易溶于水。()(2)蒸馏装置中进水口在上方,出水口在下方。蒸馏装置中进水口在上方,出水口在下方。()(3)橘皮油可以通过机械加压、压榨出果皮中的橘皮油可以通过机械加压、压榨出
8、果皮中的芳香油进行提取。芳香油进行提取。()判一判判一判栏目栏目导引导引要点突破要点突破讲练互动讲练互动电泳法、影响电泳泳动速度电泳法、影响电泳泳动速度的因素、注意事项及容易产的因素、注意事项及容易产生的几种现象生的几种现象1.电泳法:带电颗粒在电场作用下向着与其电性相电泳法:带电颗粒在电场作用下向着与其电性相反的电极移动的现象称为电泳。支持物电泳是目前反的电极移动的现象称为电泳。支持物电泳是目前纯化蛋白质的一种较为普遍的方法。纯化蛋白质的一种较为普遍的方法。栏目栏目导引导引支持物可以是滤纸、醋酸纤维薄膜、大分子支持物可以是滤纸、醋酸纤维薄膜、大分子凝胶等。采用醋酸纤维薄膜作为支持物具有凝胶等
9、。采用醋酸纤维薄膜作为支持物具有方法简单、快速、分离清晰、灵敏度高、样方法简单、快速、分离清晰、灵敏度高、样品用量少、没有吸附、点样后区带界限清晰品用量少、没有吸附、点样后区带界限清晰等优点,广泛应用于科学实验、临床化验和等优点,广泛应用于科学实验、临床化验和生化产品的分析生化产品的分析(血清蛋白、血红蛋白、糖蛋血清蛋白、血红蛋白、糖蛋白等的分离与鉴定白等的分离与鉴定)等方面。等方面。栏目栏目导引导引栏目栏目导引导引几点说明:几点说明:(1)膜的预处理:必须于电泳前将薄膜浸泡于膜的预处理:必须于电泳前将薄膜浸泡于缓冲液中,浸透后,取出薄膜并用滤纸吸去缓冲液中,浸透后,取出薄膜并用滤纸吸去多余的
10、缓冲液,不可吸得过干。多余的缓冲液,不可吸得过干。(2)加样:样品用量依样品浓度、本身性质、加样:样品用量依样品浓度、本身性质、染色方法及检测方法等因素决定。对血清蛋染色方法及检测方法等因素决定。对血清蛋白的常规电泳分析,每厘米加样线不超过白的常规电泳分析,每厘米加样线不超过23 L,相当于,相当于6080 g的蛋白质。的蛋白质。栏目栏目导引导引(3)电泳:可在室温下进行。电压为电泳:可在室温下进行。电压为25 V/cm,电流为电流为0.40.8 mA/cm。(4)染色:一般蛋白质染色常使用氨基黑和丽春染色:一般蛋白质染色常使用氨基黑和丽春红,血浆蛋白用甲苯胺蓝或过碘酸红,血浆蛋白用甲苯胺蓝或
11、过碘酸Schiff试试剂,脂蛋白则用苏丹黑或品红亚硫酸染色。剂,脂蛋白则用苏丹黑或品红亚硫酸染色。(5)脱色与透明:对水溶性染料应用最普遍的脱脱色与透明:对水溶性染料应用最普遍的脱色剂是色剂是5%醋酸水溶液。为了长期保存或进行光醋酸水溶液。为了长期保存或进行光吸收扫描测定,可浸入冰醋酸吸收扫描测定,可浸入冰醋酸 无水乙醇无水乙醇3 7的透明液中。的透明液中。栏目栏目导引导引特别提醒特别提醒第一步中缓冲液要用容量瓶准确配制,试剂要第一步中缓冲液要用容量瓶准确配制,试剂要多配一些备用。第二步中要驱除气泡,贴紧贴多配一些备用。第二步中要驱除气泡,贴紧贴实,避免影响电泳速度和分离效果。第三、四实,避免
12、影响电泳速度和分离效果。第三、四步中作有记号的醋酸纤维薄膜光泽面朝下。第步中作有记号的醋酸纤维薄膜光泽面朝下。第七步中染色时间要适中七步中染色时间要适中(510 min),不宜过长,不宜过长或过短。第八步中漂洗要彻底,防止遮盖蛋白或过短。第八步中漂洗要彻底,防止遮盖蛋白质色带颜色。质色带颜色。栏目栏目导引导引2.响电泳泳动速度的因素响电泳泳动速度的因素影响电泳泳动速度的因素很多,其中主要因素影响电泳泳动速度的因素很多,其中主要因素有带电颗粒的性质,即颗粒的大小、形状和所有带电颗粒的性质,即颗粒的大小、形状和所带净电荷的多少;此外,还有电场强度、溶液带净电荷的多少;此外,还有电场强度、溶液的的p
13、H等因素。等因素。3.注意事项注意事项(1)保持醋酸纤维薄膜的清洁,避免用手直接接保持醋酸纤维薄膜的清洁,避免用手直接接触薄膜。触薄膜。栏目栏目导引导引(2)点样要适量,点样要适量,2次左右即可,盖玻片的边缘次左右即可,盖玻片的边缘应避免出现明显液滴,点样要尽量在一条直应避免出现明显液滴,点样要尽量在一条直线上。线上。(3)电泳时间不低于电泳时间不低于1 h。(4)点样处不要搭在滤纸上,以免血清渗入滤点样处不要搭在滤纸上,以免血清渗入滤纸。纸。(5)醋酸纤维薄膜应绷直,避免电泳槽隔离板醋酸纤维薄膜应绷直,避免电泳槽隔离板的干扰。的干扰。(6)不可同时接触正负极,防止触电。不可同时接触正负极,防
14、止触电。栏目栏目导引导引4.容易产生的几种现象容易产生的几种现象(1)电泳图谱不齐:点样时血清滴加不匀。电泳图谱不齐:点样时血清滴加不匀。(2)电泳图谱出现条痕:点样后薄膜过干,或由于电泳图谱出现条痕:点样后薄膜过干,或由于电泳槽密闭性不良,或电流过大,温度升高,薄电泳槽密闭性不良,或电流过大,温度升高,薄膜水分蒸发干燥造成的。膜水分蒸发干燥造成的。(3)分离不良:样品滴加过多。分离不良:样品滴加过多。(4)区带拖尾:缓冲液离子强度小于区带拖尾:缓冲液离子强度小于0.05。(5)区带过于紧密:缓冲液离子强度大于区带过于紧密:缓冲液离子强度大于0.075。栏目栏目导引导引(6)染色后清蛋白中间色
15、浅:染色时间不足,或清蛋染色后清蛋白中间色浅:染色时间不足,或清蛋白含量过高,此时可减少检样用量或延长染色时白含量过高,此时可减少检样用量或延长染色时间。间。(7)球蛋白向反方向移动:系电渗现象,可升高点样球蛋白向反方向移动:系电渗现象,可升高点样端缓冲液液面高度,或适当加大电流量克服之。端缓冲液液面高度,或适当加大电流量克服之。(8)透明时若膜不干或透明液中醋酸含量不足,可造透明时若膜不干或透明液中醋酸含量不足,可造成膜发白,不能完全透明;若透明液中醋酸含量过成膜发白,不能完全透明;若透明液中醋酸含量过高,或室温过高,可使膜溶解,此时可酌情减少醋高,或室温过高,可使膜溶解,此时可酌情减少醋酸
16、含量。酸含量。栏目栏目导引导引 (2012南京高二检测南京高二检测)仔细观察下图,所仔细观察下图,所带负电荷少的球蛋白是带负电荷少的球蛋白是()栏目栏目导引导引A1-球蛋白球蛋白B2-球蛋白球蛋白C-球蛋白球蛋白 D-球蛋白球蛋白【解析解析】对于几种球蛋白来说直径相差不对于几种球蛋白来说直径相差不大,引起泳动速度的差异主要来自于所带电大,引起泳动速度的差异主要来自于所带电荷多少,由图可知球蛋白由右向左泳动,因荷多少,由图可知球蛋白由右向左泳动,因右侧为负极,且右侧为负极,且-球蛋白距点样处最近,所以球蛋白距点样处最近,所以-球蛋白所带负电荷最少。球蛋白所带负电荷最少。【答案答案】D栏目栏目导引
17、导引【探规寻律探规寻律】必须清楚泳动速度的差异主必须清楚泳动速度的差异主要取决于电荷的多少。所带净电荷越多,则要取决于电荷的多少。所带净电荷越多,则在电场中泳动的速度越快,反之则越慢。在电场中泳动的速度越快,反之则越慢。栏目栏目导引导引1.有一混合蛋白质溶液,各种蛋白质的有一混合蛋白质溶液,各种蛋白质的pH分别分别为为4.5、5.2、6.6、7.2,电泳时欲使其中三种泳,电泳时欲使其中三种泳向正极,缓冲液的向正极,缓冲液的pH应该是应该是()A2.0 B5.0C6.0 D7.0解析:选解析:选D。在缓冲液的。在缓冲液的pH为为7.0的溶液中,的溶液中,pH分别为分别为4.5、5.2、6.6的蛋
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