血红蛋白提取分离课时2学案
- 格式:doc
- 大小:52.50 KB
- 文档页数:2
课题5.3 血红蛋白的提取和分离教学目标:1、尝试从血液中提取和分离血红蛋白2、了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理教学重点:凝胶色谱法的原理和方法教学难点:样品的预处理;色谱柱填料的处理和色谱柱的装填教材分析:教学过程:(一)引入蛋白质是生命活动的主要承担者,是细胞内含量最高的有机化合物。
对蛋白质的研究有助于人们对生命过程的认识和理解。
所以需要从细胞中提取蛋白质进行研究。
怎样提取蛋白质呢?(二)新课1.基础知识蛋白质的相关知识回忆:蛋白质的物化理性质:形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等千差万别,由此提取和分离各种蛋白质。
1.1凝胶色谱法(分配色谱法):(1)原理:(见课件图)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:多孔性,多糖类化合物,如葡聚糖、琼脂糖。
(3)分离过程:混合物上柱→洗脱→大分子流动快、小分子流动慢→收集大分子→收集小分子*洗脱: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。
1.2凝胶电泳法:(1)原理:不同蛋白质的带电性质、电量、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。
(2)分离方法:琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺经胶电泳等。
(3)分离过程:在一定pH下,使蛋白质基团带上正电或负电;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。
1.3缓冲溶液(1)原理:由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成(如H2CO3-NaHCO3,HC-NaC,NaH2PO4/Na2HPO4等),调节酸和盐的用量,可配制不同pH的缓冲液。
(2)缓冲液作用:抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。
2.实验设计2.1蛋白质的提取和分离一般分为哪些基本步骤?样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。
(1)你认为鸟类血液和哺乳动物血液中,最好哪种血液来提取血红蛋白?为什么?白性质。
《血红蛋白的提取和分离》学案张建尚江苏省赣榆高级中学【学习目标】1. 尝试对血液中血红蛋白的提取和分离,体验从复杂体系中提取生物大分子的基本过程和方法。
2.了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理。
【重点和难点】重点 : 凝胶色谱法的原理和方法。
难点 : 样品的预处理;色谱柱填料的处理和色谱柱的装填。
【课前预习】1. 不同的蛋白质通过凝胶时,相对分子质量①的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程②,移动速度③,而相对分子质量④的蛋白质无法进入凝胶内部的通道,只能在⑤移动,路程⑥,移动速度⑦,相对分子质量不同的蛋白质因此得以分离。
1.①较小②较长③较慢④较大⑤凝胶外部⑥较短⑦较快2. 在一定范围内,缓冲溶液抵制外界的①对溶液pH的影响,维持pH②。
电泳是利用了待分离样品中各种分子③以及分子本身的④、⑤的不同,使带电分子产生不同的⑥,从而实现样品中各种分子的分离。
2.①酸或碱②基本不变③带电性质的差异④大小⑤形状⑥迁移速度3. 采用①的方法分离红细胞。
红细胞洗涤的目的是②,以利于后续步骤的分离纯化。
在洗涤好的红细胞中加入③,充分搅拌后红细胞破裂,释放出血红蛋白。
血红蛋白溶液经离心后,明显分为 4 层,从上到下的主要成分分别是④。
对血红蛋白溶液进行透析的目的是去除⑤。
3. ①低速短离心②去除杂蛋白③蒸馏水和甲苯④甲苯、脂溶性物质、血红蛋白和沉淀物⑤分子量较小的杂质4.制作凝胶色谱柱的材料有①。
装填凝胶色谱柱的材料是②,装填时要③缓慢倒人色谱柱内,不能有④存在。
装填完后,用20mmol/L 的⑤充分洗涤平衡凝胶12h。
加样时用吸管小心地将1mL透析后的样品加到⑥的顶端,注意不要破坏⑦。
4.①玻璃管、橡皮塞、移液管、尼龙纱、尼龙网②凝胶③一次性④气泡⑤磷酸缓冲液⑥凝胶色谱柱的顶端⑦凝胶面【课堂探究】一、基础知识1.下图是凝胶色谱法分离蛋白质的原理,据图分析:(1)( 2)(3)( 4)(5)蛋白质 a凝胶颗粒蛋白质 b多孔板A B(1)图 A中蛋白质 a 能进入凝胶颗粒内部而蛋白质 b 被排阻在凝胶颗粒外面的原因是①。
课题3 血红蛋白的提取和分离导学案[导学诱思]1.凝胶色谱法凝胶色谱法也称做,是根据分离蛋白质的有效方法。
凝胶实际上是一些由构成的多孔球体,在小球体内部有许多贯穿的通道,相对分子质量不同的蛋白质分子通过凝胶时速度不同,相对分子质量较小的蛋白质进入凝胶内部的通道,路程,移动速度;而相对分子质量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分子因此得以分离。
2.缓冲溶液缓冲溶液的作用是。
缓冲溶液通常由溶解于水中配制而成的。
生物体内进行的各种生物化学反应都是在一定的pH下进行的,例如:血浆的pH是,要在实验条件下准确模拟生物体内的过程,必须保持体外的pH与体内的基本一致。
3.电泳电泳是指。
许多重要的生物大分子,如多肽、核酸等都具有可解离的基团,在一定的pH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所带电荷的电极移动。
电泳利用了待分离样品中各分子以及分子本身的、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。
两种常用的电泳方法是和,在测定蛋白质分子量时通常使用。
蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于以及等因素。
4.蛋白质的提取和分离蛋白质的提取和分离一般分为四步:、、和。
5.样品处理血液由和组成,其中红细胞最多。
红细胞具有的特点。
红细胞中有一种非常重要的蛋白质,其作用是,血红蛋白有个肽链组成,包括,其中每条肽链环绕一个,磁基团可携带。
血红蛋白因含有呈现红色。
红细胞的洗涤洗涤红细胞的目的是,采集的血样要及时采用分离红细胞,然后用胶头吸管吸出上层透明的,将下层暗红色的倒入烧杯,再加入,缓慢搅拌,低速短时间离心,如此重复洗涤三次,直至,表明红细胞已洗涤干净。
血红蛋白的释放在和作用下,红细胞破裂释放出血红蛋白。
分离血红蛋白溶液将搅拌好的混合溶液离心后,试管中的溶液分为4层。
第一层为无色透明的,第2层为白色薄层固体,是,第3层是红色透明液体,这是,第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。
血红蛋白的提取和分离学案血红蛋白的提取和分离学案§5.3《血红蛋白的提取和分离》导学案班级:高二()班姓名:【学习目标】1.详述凝胶色谱法、电泳法拆分大分子的基本原理。
2.晓得缓冲溶液的促进作用。
3.尝试对血液中血红蛋白进行提取和分离,体验从复杂体系中提取生物大分子的基础过程和方法。
4.掌握对样品的预处理、色谱柱制作及装填等操作,进行样品的加入和洗脱并最终分离出血红蛋白。
【独立自主自学】一、基础知识1.蛋白质的分离依据:蛋白质特性的差异,例如分子的形状和_____、所带_____的性质和多少、溶解度、_________和对其他分子的亲和力等。
2.凝胶色谱法:(1)概念:也称做___________,是根据____________________分离蛋白质的有效方法。
(2)凝胶的特点形态:微小的_________共同组成:大多数由_____________形成结构:内部存有许多___________(3)常用凝胶:_______和琼脂糖。
(4)拆分原理。
①相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道,路程_____,移动速度_____,通过凝胶的时间_____。
②相对分子质量很大的蛋白质无法步入凝胶内部的地下通道,就可以在凝胶_____移动,路程_____,移动速度_____,通过凝胶的时间_____。
3.缓冲溶液:(1)作用:在一定范围内,缓冲溶液能够抵制______________对溶液ph的影响,维持ph 基本不变。
(2)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_________就可以制得____________________的缓冲液。
(3)意义:为了能在实验室条件下精确演示生物体内的过程,维持_____________与体内环境中的ph基本一致。
4.电泳:(1)概念:带电粒子在_____的作用下发生_____的过程。
(2)原理。
①带电粒子:许多关键的生物大分子,例如多肽、核酸等都具备_______的基团,在一定的ph之下,这些基团可以带___________。
血红蛋白的提取和分离教案教案一: 血红蛋白的提取和分离教学目标:- 理解血红蛋白的结构和功能。
- 学习血红蛋白的提取和分离方法。
- 掌握实验室中分离血红蛋白的步骤和操作技巧。
教学步骤:引入活动:在开始实验之前,首先向学生介绍血红蛋白的结构和功能,以及为什么需要提取和分离血红蛋白。
1. 血红蛋白的提取:a. 实验材料准备:- 鲜血样本- 磷酸缓冲溶液(pH 7.4)- 离心管- 离心机- 冷藏器b. 实验步骤:1) 将鲜血样本取出,用磷酸缓冲溶液稀释。
2) 将稀释后的样本置于离心管中,离心10分钟。
3) 将离心后的上清液转移至新的离心管中,置于冷藏器中。
2. 血红蛋白的分离:a. 实验材料准备:- 血红蛋白样本- 离心管- pH 4.7缓冲溶液- pH 5.2缓冲溶液- pH 6.0缓冲溶液- pH 7.0缓冲溶液b. 实验步骤:1) 将血红蛋白样本转移到离心管中。
2) 分别加入pH 4.7、pH 5.2、pH 6.0和pH 7.0缓冲溶液,使其达到不同的酸碱度。
3) 转动离心管,使其充分混合。
4) 将混合溶液置于冰箱中冷藏一段时间。
5) 通过离心,收集上层液体,然后分别加入酸、碱溶液,使其达到酸碱中和。
6) 重复以上步骤,直到获得纯净的血红蛋白。
实验注意事项:- 实验过程中要注意安全,佩戴实验室衣物和手套。
- 实验器材要严密封闭,避免反应物外泄。
- 实验后要彻底清理实验场地。
教学总结:通过本次实验,学生可以了解血红蛋白的结构和功能,并掌握了提取和分离血红蛋白的方法。
同时,学生也了解了实验室实验的注意事项和操作技巧。
课题3_血红蛋白的提取和分离_教学设计_教案教学准备1.教学目标(一)知识与技能1、尝试从血液中提取和分离血红蛋白2、了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理(二)过程与方法体验血红蛋白提取和分离的实验的严格要求,注意按照操作提示进行相关步骤(三)情感、态度与价值观初步形成科学的思维方式,发展科学素养和人文精神2.教学重点/难点课题重点凝胶色谱法的原理和方法课题难点样品的预处理;色谱柱填料的处理和色谱柱的装填3.教学用具多媒体4.标签生物,教案教学过程(一)引入新课蛋白质是生命活动的主要承担者,是细胞内含量最高的有机化和物。
对蛋白质的研究有助于人们对生命过程的认识和理解。
所以需要从细胞中提取蛋白质进行研究。
怎样提取蛋白质呢?(二)进行新课1.基础知识蛋白质的物化理性质:形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等千差万别,由此提取和分离各种蛋白质。
1.1凝胶色谱法(分配色谱法):(1)原理:(图5-13a)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:多孔性,多糖类化合物,如葡聚糖、琼脂糖。
(3)分离过程:(图5-13b)混合物上柱→洗脱→大分子流动快、小分子流动慢→收集大分子→收集小分子*洗脱: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。
1.2缓冲溶液(1)原理:由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成(如H2CO3-NaHCO3,HC-NaC,NaH2PO4/Na2HPO4等),调节酸和盐的用量,可配制不同pH的缓冲液。
(2)缓冲液作用:抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。
1.3凝胶电泳法:(1)原理:不同蛋白质的带电性质、电量、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。
[思考]阅读教材后,填写下表:。
血红蛋白提取分离教学设计血红蛋白是负责携带氧气的蛋白质,在医学研究和实验室中常常需要从血液中提取和分离血红蛋白。
以下是一个血红蛋白提取分离的教学设计,适用于高中生或大学生的实验课程。
教学目标:1. 了解血红蛋白的结构和功能。
2. 学习提取和分离血红蛋白的方法和步骤。
3. 培养实验操作技能和实验数据分析能力。
教学准备:1. 实验室用品:离心机、pH计、试管、显微镜等。
2. 材料:新鲜全血样本、10%的NaCl溶液、磷酸盐缓冲液、酒精、蒸馏水等。
3. 实验手册和指导书。
教学步骤:1. 引入(10分钟)简要介绍血红蛋白的结构和功能,血红蛋白是由四个亚基组成的大分子蛋白质,可以与氧气结合形成氧合血红蛋白,在体内实现氧气的运输。
2. 实验前准备(10分钟)学生们准备实验用品和材料,确保实验室的清洁和安全。
3. 血红蛋白提取(30分钟)步骤:a. 取一定量的全血样本放入试管中,加入酒精将红细胞溶解。
b. 加入磷酸盐缓冲液进行稀释,并用pH计调节pH值。
c. 使用离心机进行离心操作,将溶液分离成上层血原液和下层红细胞沉淀。
d. 将上层血原液收集到另一个试管中,留待后续使用。
4. 血红蛋白分离(30分钟)步骤:a. 取出收集到的血原液,加入10%的NaCl溶液,使血原液中的血红蛋白进行沉淀。
b. 使用离心机进行离心操作,将血红蛋白沉淀收集到试管中。
c. 用蒸馏水洗涤血红蛋白沉淀,去除余留的杂质。
d. 最后,使用显微镜观察血红蛋白的结构和形态。
5. 结果分析(20分钟)学生们进行实验数据的整理和分析,讨论血红蛋白的提取和分离方法是否有效,并分析实验中出现的问题和改进方法。
6. 实验总结(10分钟)总结实验过程中的关键点和注意事项,强调实验方法的重要性以及实验结果的可靠性。
7. 实验报告学生们根据实验操作和结果撰写实验报告,包括实验目的、方法、结果和讨论等内容。
教学扩展:1. 将分离的血红蛋白进行进一步的实验研究,如测定其吸收光谱等。
高二生物组主编李晓兰审查人班级姓名年月日
课题3 血红蛋白的提取与分离(课时2)
知识梳理:
四、实验操作
1、样品处理: 通过、、等操作收集血红蛋白溶液。
(1) 红细胞的洗涤:目的是。
分离时采取,直至上清液中没有,表明红细胞已洗涤干净。
(2) 血红蛋白的释放:在和的作用下,红细胞破裂,释放出血红蛋白。
(3) 分离血红蛋白溶液:把离心后,将试管中的液体用过滤、除去,于中静置片刻后,分离出下层的。
2、粗分离:即透析
(1)方法:将血红蛋白溶液装入,将放入一定量适宜浓度的中,透析。
(2)目的:将的杂质除去。
(3)原理:透析袋能使小分子自由进出,而将大分子物质保留在袋内。
3、纯化: 通过凝胶色谱柱将相对分子质量较大的杂质蛋白除去。
操作如下:
(1) 凝胶色谱柱的制作。
(2) 凝胶色谱柱的装填
①材料:本实验使用的是。
②方法:凝胶用充分溶胀后。
配成,一次性倒人色谱柱内。
不能有存在;不能发生流干,露出凝胶颗粒的现象。
(3) 样品的加入和洗脱
①a、准备:加样前,打开流出口,使柱内凝胶面上的缓慢下降到与平
齐,关闭出口。
b、加样:用小心地将1mL透析后的样品加到的顶端,注意不要
破坏。
c、加样后:打开下端出口,使样品渗入内。
②洗脱:加入,打开下端出口,进行。
4、纯度鉴定:在鉴定的方法中,使用最多的是。
五、操作提示
1、红细胞的洗涤:、与十分重要。
过少,无法除去血浆蛋白;过高和过长会使等一同沉淀,达不到分离效果。
2、色谱柱填料的处理:商品凝胶使用前需直接放在中膨胀,可以将加入其中的用加热,加速膨胀。
3、凝胶色谱柱的装填:在装填凝胶柱时,不得有气泡存在。
气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的,降低。
4、蛋白质的分离:如果红色区带地移动,说明色谱柱制作成功。
书是音符,谈话才是歌。
第 1页共2页
高二生物组主编人李晓兰审查人班级姓名年月日知识探究
1.你能从凝胶色谱的分离原理分析为什么凝胶的装填要紧密、均匀吗?
2.血红蛋白有什么特点?这一特点对进行蛋白质的分离有什么意义?
知识落实:
1.蛋白质提取和分离分为哪几步
A.样品处理、凝胶色谱操作、SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳
B.样品处理、凝胶色谱操作、纯化
C.样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定
D.样品处理、纯化、粗分离、纯度鉴定
2.分离血红蛋白溶液时,离心后试管中的溶液分四层,血红蛋白位于
A.一B.二C.三D.四
3. 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12h
4. 红细胞含有大量的血红蛋白,红细胞的机能主要是由血红蛋白完成,血红蛋白的主要
功能是携带氧气或二氧化碳,我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验,来提取和分离血红蛋白,请回答下列有关问题:
(1)血红蛋白提取和分离的程度可分为四步:________、________、________和_________。
(2)实验前取新鲜的血液,要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠,取血回来,马上进行离心,收集血红蛋白溶液。
①加入柠檬酸钠的目的是__________________。
②以上所述的过程即是样品处理,它包括______________、______________、离心
等操作收集血红蛋白溶液。
(3)收集的血红蛋白溶液在透析袋中可以经过透析,这就是样品的粗分离。
①透析的目的是___________________________________。
②透析的原理是____________________________________________________。
(4)然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化,最后经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。
样品纯化的目的是______________________________。
没有疑问就等于没有学问第 2 页共2 页。