生物化学实验指导
- 格式:doc
- 大小:481.76 KB
- 文档页数:38
生物化学实验原理和方法
生物化学实验是研究生物体内化学反应的实验方法,主要用于研究生物体内分子结构、代谢途径、蛋白质结构和功能等方面的问题。
生物化学实验的基本原理是利用生物体内的生物分子(如蛋白质、核酸、酶等)进行化学反应或与其他物质相互作用,从而检测、分离或定量这些分子。
生物化学实验主要包括以下几个方面的原则和方法:
1. 分离与纯化:将某一特定生物分子从其他组分中分离出来,获得纯净的样品。
常用方法包括离心、电泳、柱层析、过滤等。
2. 分析与测定:对生物分子的含量、结构和性质进行定量或定性的研究。
常用方法包括分光光度法、荧光法、比色法、拉曼光谱等。
3. 酶反应:酶是生物体内催化生物化学反应的一类蛋白质,其活性与底物浓度、温度、pH值等因素有关。
通过测定底物转化率来研究酶的活性。
常见的酶反应方法有酶解反应、酶促进反应等。
4. 蛋白质分析:蛋白质是生物体内最为重要的分子之一,可以通过电泳、质谱、Western blot等方法进行分析,从而了解蛋白质的结构、含量和功能。
5. 核酸分析:核酸是生物体内遗传信息的主要载体,可以通过PCR、凝胶电泳、
Southern blot等方法进行分析,用于检测基因的突变、限制性片段长度多态性等。
以上是一些常用的生物化学实验原理和方法,实际的生物化学实验会根据具体的研究目的和问题而选择适合的方法和技术。
生物化学实验一、糖的颜色反应及还原作用实验一:糖的颜色反应实验1.1 莫氏实验一、目的掌握莫氏(molisch)实验鉴定糖的原理和方法。
二、原理糖经浓无机酸(浓硫酸、浓盐酸)脱水产生糠醛或糠醛衍生物,后者在浓无机酸作用下,能与α-萘酚生成紫红色缩合物,在糖液和浓硫酸的液面间形成紫环,因此又称“紫环反应”,其反应如下图:利用这一性质可以鉴定糖。
三、实验器材1、棉花或滤纸。
2、吸管1.0ml(*4)、2.0ml(*1)。
3、试管1.5*15cm(*4)。
四、实验试剂1、莫氏试剂:称取α-萘酚5g,溶于95%乙醇并稀释至100ml。
此试剂需新鲜配置,并贮于棕色试剂瓶中。
2、1%蔗糖溶液:称取蔗糖1g,溶于蒸馏水并定容至100ml。
3、1%葡萄糖溶液:称取葡萄糖1g,溶于蒸馏水并定容至100ml.4、1%淀粉溶液:讲1g可溶性淀粉与少量冷蒸馏水混合溶液合成薄浆状物,然后缓缓倾入沸蒸馏水中,边加边搅。
最后以沸蒸馏水稀释至100ml。
五、操作于4支试管中,分别加入1ml1%葡萄糖溶液、1%蔗糖溶液、1%淀粉溶液和少许纤维素(棉花或滤纸浸在1ml水中)。
然后各加莫氏试剂2滴1,摇匀,讲试管倾斜,沿管壁慢慢加入浓硫酸1.5ml(切勿振摇!)硫酸层沉于试管底部与糖溶液分成两层,观察液面交界处有无紫色环出现。
六、注意事项1、试管中加入各种糖后,应做好标记,浓硫酸加入的方式应保持一致。
2、莫氏反应非常灵敏,所用的试剂应洗净,不可再样品中混入纸屑等杂物。
3、当糖浓度过高时,由于浓硫酸对他的焦化作用,将呈现红色及褐色而不呈现紫色,需稀释后再做。
思考题:1、解释α-苯酚反应的原理。
2、用莫氏试验鉴定糖时需注意哪些?试验1.2 塞氏试验一、目的掌握塞氏(Seliwanoff)实验鉴定酮糖的原理和方法。
二、原理酮糖在浓酸的作用下,脱水生产5-羟甲基糠醛,后者与间苯二酚作用,呈红色反应,有时亦同时产生棕色沉淀,此沉淀溶于乙醇,呈鲜红色沉淀2,以果糖为例,其反应如下:三、实验器材1、吸管0.5ml(*3)、5.0ml(*1)。
生物化学实验一、糖的颜色反应及还原作用实验一:糖的颜色反应实验1.1 莫氏实验一、目的掌握莫氏(molisch)实验鉴定糖的原理和方法。
二、原理糖经浓无机酸(浓硫酸、浓盐酸)脱水产生糠醛或糠醛衍生物,后者在浓无机酸作用下,能与α-萘酚生成紫红色缩合物,在糖液和浓硫酸的液面间形成紫环,因此又称“紫环反应”,其反应如下图:利用这一性质可以鉴定糖。
三、实验器材1、棉花或滤纸。
2、吸管1.0ml(*4)、2.0ml(*1)。
3、试管1.5*15cm(*4)。
四、实验试剂1、莫氏试剂:称取α-萘酚5g,溶于95%乙醇并稀释至100ml。
此试剂需新鲜配置,并贮于棕色试剂瓶中。
2、1%蔗糖溶液:称取蔗糖1g,溶于蒸馏水并定容至100ml。
3、1%葡萄糖溶液:称取葡萄糖1g,溶于蒸馏水并定容至100ml.4、1%淀粉溶液:讲1g可溶性淀粉与少量冷蒸馏水混合溶液合成薄浆状物,然后缓缓倾入沸蒸馏水中,边加边搅。
最后以沸蒸馏水稀释至100ml。
五、操作于4支试管中,分别加入1ml1%葡萄糖溶液、1%蔗糖溶液、1%淀粉溶液和少许纤维素(棉花或滤纸浸在1ml水中)。
然后各加莫氏试剂2滴1,摇匀,讲试管倾斜,沿管壁慢慢加入浓硫酸1.5ml(切勿振摇!)硫酸层沉于试管底部与糖溶液分成两层,观察液面交界处有无紫色环出现。
六、注意事项1、试管中加入各种糖后,应做好标记,浓硫酸加入的方式应保持一致。
2、莫氏反应非常灵敏,所用的试剂应洗净,不可再样品中混入纸屑等杂物。
3、当糖浓度过高时,由于浓硫酸对他的焦化作用,将呈现红色及褐色而不呈现紫色,需稀释后再做。
思考题:1、解释α-苯酚反应的原理。
2、用莫氏试验鉴定糖时需注意哪些?试验1.2 塞氏试验一、目的掌握塞氏(Seliwanoff)实验鉴定酮糖的原理和方法。
二、原理酮糖在浓酸的作用下,脱水生产5-羟甲基糠醛,后者与间苯二酚作用,呈红色反应,有时亦同时产生棕色沉淀,此沉淀溶于乙醇,呈鲜红色沉淀2,以果糖为例,其反应如下:三、实验器材1、吸管0.5ml(*3)、5.0ml(*1)。
第一部分生物化学与分子生物学概论本部分的内容为生物化学实验中所涉及的主要原理。
介绍如何正确记录实验过程及书写实验报告的一般规则,是训练学生进行正规实验寻林的重要内容。
普通实验技术包括玻璃仪器的洗涤,洗液的配制,吸量管的使用、混匀的方法以及过滤、离心等一般实验室技术。
实验样品的制备着重讨论在生物化学实验中,血液、尿液样品及组织材料的采集和处理,匀浆制备和组织浸出液制备。
离心分离技术、电泳原理、分光分析、层析分离技术,重点讨论这些重要技术的原理,内容则尽可能简洁扼要,作为具体实验内容的参考。
一.实验记录和实验报告的书写实验是在理论指导下的科学实践,目的在于经过实践掌握科学观察的基本方法和技能,培养学生科学思维、分析判断和解决实际问题的能力。
也是培养探求真知、尊重科学事实和真理的学风,培养科学态度的重要环节。
(一)实验记录记录实验中观察到的现象、结果和数据,及时地记录在激烈路本上。
原始数据必须准确简练、详尽、清楚。
记录时不能夹杂主观因素,在定量实验中观测的数据,如称量物的重量、滴定管的读数、光密度值等,都应设计一定的表格,依据仪器的精确度记录有效数字。
完整的实验记录包括实验日期、实验题目、目的、操作、结果。
(二)实验报告实验结束后,应及时整理和总结实验结果及记录,按照下列顺序写出实验报告:1.实验名称(The title of experiment ):2.目的(Objective):3.原理(Principle):最好使用简式。
4.操作步骤(Operational procedure):5.实验记录6.计算与结果(Calculation and Results):7.讨论(Discussion):对实验方法,实验结果和异常现象进行探讨和评论,以及对于实验设计的认识、体会和建议。
二、普通实验技术(一)玻璃仪器的洗涤与清洁玻璃仪器的洗涤与清洁直接影响实验结果的准确性,因此玻璃仪器的洗涤工作是很重要的。
1.新购置玻璃仪器的清洗新购置来的玻璃仪器表面附着有游离碱质,应先用肥皂水洗刷后再用流水冲洗,浸泡于I-2%HCl中过夜,取出后再用流水冲洗,最后用蒸馏水冲洗2-3次,在干燥箱中烤干或自然晾干,备用。
生化实验室的一般规则1. 进入实验室应穿着工作服。
留长发的同学应挽短、戴帽。
2. 整洁。
实验台必须洁净,各种仪器放置要有秩序。
实验完毕,必须将仪器洗净、放好,拭净台面,方可离开实验室。
3. 安静。
实验时不可谈笑,如有问题可以小声请教师解答。
4. 废物及废液处理。
实验完的废液应倾入水槽中,并用水冲净。
但浓酸、浓碱及氰化物等不可倒入水槽,应倾入预先准备的废液盆或污物桶中。
少量浓酸、浓碱可直接倾入水槽,然后以大量流水冲净。
火柴梗、废滤纸、棉花等不可扔入水槽,应弃入废物盆或垃圾箱中,以免堵塞水管。
5. 试剂与标准溶液。
取用试剂后,应立即将瓶塞盖好;放回原处。
取用有毒试剂时,须用滴定管或滴管。
取样时,应注意用多少取多少。
如未用完只可弃去,不可倒回瓶中;6. 凡可产生烟雾或有毒气体的实验必须在通风橱中操作。
7. 在用恒温水浴箱保温时,应注意随时盖好箱盖。
调节温度到所需温度后,即不再旋动调温旋扭。
8. 贵重仪器如分光光度计、离心机等必须爱护,使用前应熟读使用方法,记住操作要点,按操作规程工作。
如有问题应请教师帮助,不得自行拆卸检修。
9. 防火。
勿使酒精、乙醚或其它易燃试剂靠近火焰。
若蒸发此类溶液时,应用水浴,不得直火加热,以免发生火灾。
10. 实验前应熟读实验指导,记住要点。
实验时应仔细操作并注意观察现象及结果,及时记录。
生化实验的基本操作-1-一、玻璃器皿的洗涤玻璃器皿的洗涤在生物化学实验中是一项重要的工作。
实验性质不同所采取的洗涤方法也不同。
例如研究酶制备的反应时,组织匀浆对金属的污染是非常敏感的,至于细菌的悬浮液对少量的金属可能不敏感,但少量的维生素和其它有机物质则有较大的影响。
一般氧化剂洗液如重铬酸洗液不能有效地除去油脂、硫酸钡等污迹。
因此污迹不同所应采用的洗涤试剂和方法也不同。
如可用汽油或洗涤剂(洗衣粉液或洗洁净)除去油脂,用酸性硫代硫酸钠溶液或热草酸除去氧化性污迹MnO2等,用40%尿素除去附着管内壁的血凝块等。
生物化学实验指导李峰李荣张建平编湖南文理学院生命科学系前言生物化学实验是以生物为研究对象,利用生物化学的原理和方法,阐明生物体内化学分子的结构与化学反应的机理,从分子水平探讨生命现象的本质,并为人类服务的一门实验科学,是生物科学、农学、动物科学专业、生命学科相关专业本科生及与湖南省中学生物学教师及科技人员重要的专业基础技术。
它是在植物生物学、动物生物学、微生物学等普通生物学实验有比较全面了解及一定基础训练基础上开设的实验技术。
旨在培养具有现代生物学知识,掌握现代生物化学技术的创新人才培养具有现代生物学知识前沿、掌握现代生物学基本技术,具有综合设计、创新实验能力的创新人才。
《生物化学实验指导》是熊大胜教授主持的“生物学基础实验‘531’课程体系研究”的实验教材之一。
生物化学实验模块按生物化学及生化大实验的实验功能构建,承担《生物化学实验》及《生物化学与分子生物学大实验》。
生物化学实验模块以提高学生应用生物化学原理和方法,解决生产实践中的实际问题为目标,改革以往生物化学实验教学大纲,从加强基础的观点出发,侧重于学生基本技能,综合能力,创新能力三个层次的培养,同时也注意增加一些新近发展起来的重要的生物化学研究方法和技术。
生物化学实验模块共包括15个实验。
实验注重加强学生基本技能的培养,使学生掌握蛋白质和核酸的基本结构及组分鉴定方法;掌握蛋白质性质的综合测定,了解蛋白质沉淀和变性等重要概念;掌握最常用的蛋白质制备、分离和纯化过程和方法;通过淀粉酶的提取,活性测定以及淀粉酶动力学分析实验,加深对酶的特性认识;进一步熟悉掌握微量滴定法的基本操作技术;注重培养学生综合能力,通过氨基酸的分离,学习纸层析法的基本原理及操作,掌握氨基酸含量的测定方法;掌握核酸的提取过程以及核酸含量和纯度的测定技术;熟悉掌握电泳技术的基本原理和操作技术;血糖的定量测定和脂肪酸的β-氧化实验,掌握有关物质代谢中生理生化指标的测定方法;在生化大实验中开设了《总RNA的提取及鉴定》和《半定量RT-PCR检测基因的表达差异》两个综合性大实验;本实验模块还开设了为期6周的选修开放项目《基因的克隆、鉴定及生物信息学分析》(创新实验),使学生更好的将基础知识与专业技术衔接。
生物化学实验指导生物化学实验是探索生命奥秘的重要手段,通过实验操作,我们能够更深入地理解生物体内的化学反应和物质代谢过程。
本实验指导将帮助您顺利完成生物化学实验,提高实验技能和科学素养。
一、实验前的准备(一)了解实验目的在进行每个实验之前,务必清楚地知道实验的目的是什么。
这将有助于您在实验过程中保持专注,并理解实验结果的意义。
(二)预习实验内容认真阅读实验教材和相关的参考资料,熟悉实验的原理、步骤和注意事项。
如果有不明白的地方,可以向老师或同学请教。
(三)准备实验用品根据实验要求,准备好所需的仪器、试剂和材料。
检查仪器是否完好,试剂是否过期,并确保材料的质量和数量符合实验要求。
二、实验安全(一)个人防护在实验过程中,要穿戴好实验服、手套和护目镜等防护用品,以保护自己免受化学试剂和生物样本的伤害。
了解所使用化学试剂的性质和危险特性,遵守化学品的储存、使用和处理规定。
避免直接接触有毒、有害和腐蚀性试剂,如果不慎接触,应立即用大量清水冲洗,并寻求医疗帮助。
(三)生物安全对于涉及生物样本的实验,要遵循生物安全操作规范,防止感染和交叉污染。
在处理微生物、细胞和组织样本时,要在无菌条件下进行,并妥善处理废弃物。
(四)防火防爆实验室中严禁烟火,要熟悉灭火器和紧急喷淋装置的位置和使用方法。
对于易燃易爆的试剂和气体,要严格按照操作规程使用和储存。
三、常用仪器的使用(一)移液器移液器是定量移取液体的常用工具。
使用前要根据所需移液量选择合适的移液器和吸头,并进行校准。
移液时要保持垂直,缓慢按下和释放按钮,避免产生气泡。
(二)离心机离心机用于分离不同密度的物质。
使用前要平衡样品,选择合适的转速和离心时间。
离心结束后,要等离心机完全停止转动后再打开盖子,以免发生危险。
分光光度计用于测定溶液中物质的浓度。
使用前要进行仪器校准,选择合适的波长和比色皿。
测量时要确保比色皿清洁,溶液无气泡和杂质。
(四)pH 计pH 计用于测量溶液的酸碱度。
生物化学实验指导电子版生物化学实验指导一、试剂1. 氯仿:用于芳香族化合物的溶解、清洗;2. 硫酸:用于提取溶液中的某些物质,同时也作为能溶解蛋白质的酸性溶剂;3. 乙酸:用于碱化反应,可能提升蛋白质的溶解性;4. 盐酸:用于常温下蛋白质的溶解;5. 磷酸:用于常温下极酸性物质的溶解;6. 氯化钾:用于静电,渗析,也用于调节溶液酸碱度;7. 硝酸铵:用于碱化反应,可以提高某些物质的溶解度;8. 碳酸二铵:用于碱化反应,也可以帮助提高溶液中某些物质的溶解度;9. 氯化钠:用于溶液稀释,也可以作为是pH调节剂;10. 氢氧化钠:用于调节溶液的酸碱度;二、器材1. 酸性硫酸铜滴定池:用于检测溶液中硫酸盐的浓度;2. 温度控制仪:用于控制反应温度;3. 硅胶色谱柱:用于分离混合液中的物质;4. 浴室:用于沸煮某类蛋白;5. 真空泵:用于将液体抽出;6. 多管共振探头:用于测定比色法中的较高浓度;7. 比色杯:用于比色现象;8. 高效液相色谱仪:用于快速地分离多种物质;9. 微型反应釜:用于芳香族化合物的反应;10. 微量称量管:用于精确称量少量物质;三、步骤1. 准备:将所需试剂和器材准备好;2. 溶解:使用氯仿等溶剂将芳香族化合物溶解;3. 提取:用硫酸和乙酸将混合液中的物质进行提取;4. 能谱检测:采用高效液相色谱仪,对混合液进行谱线检测;5. 碱化反应:利用硝酸铵或其他碱性物质进行溶液的碱化反应;6. 比色:用比色杯分析混合物中物质浓度;7. 极化:利用多管共振探头检测混合液中的蛋白质浓度;8. 冷却:将比色法中高浓度物质稀释后,再加入冰水将温度控制在冰点以下;9. 沸煮:将某类蛋白放入温度控制仪能控制的浴室中,进行沸煮;10. 离心:利用真空泵将液体从比色杯中离心,以便收集蛋白质沉淀。
生物化学实验内容生物化学实验内容一、细胞的酶促反应实验实验原理:酶是生物体内起调节和催化作用的一类蛋白质,它能够催化某些基质(叫底物)的反应,促使底物转化成产物的过程。
本实验以酵母中的酶为例,研究酵母如何利用葡萄糖进行发酵反应,以产生二氧化碳气体。
实验步骤:1. 准备酵母发酵液:先在酵母粉中加入适量的葡萄糖,加入5%的酵母悬液,搅拌均匀,然后使用减压过滤器将液体过滤,并将过滤出的发酵液倒入操作管内。
2. 制备实验装置:将操作管与气体收集瓶通过U型玻璃管连接起来,用消毒酒精灯将管道消毒,然后将取样器放到气体收集瓶内。
3. 开始实验:将操作管倒置放在气体收集瓶内,然后用黄色指示移交管检测样品PH值。
等取样器内的气体达到稳定状态后,记录气体体积和温度,计算出气体的体积(记为V),并使用计算器计算气体里面的CO₂体积比例(%VCO₂=气体中CO₂体积/气体总体积)。
4. 重复实验:重复三次以上实验,计算平均值并分析实验数据。
实验结果:根据实验可得,当葡萄糖浓度越高时,发酵液中可产生的二氧化碳气体就会越多。
而当发酵液中的酵母数量增加时,发酵反应速率增快,产生的二氧化碳气体也会相应增多。
另外,当发酵温度过低或酸碱度过高,也会影响酵母的生长繁殖和发酵反应。
二、酶的催化实验实验原理:酶能够将底物转化成产物,同时不会自身发生变化,其催化作用也受到环境因素的影响。
本实验通过比较未加酶的底物和加入酶的底物的反应速率,来探究酶的催化作用。
实验步骤:1. 制备酶溶液:取适量的胰蛋白酶,加入适量的缓冲液,搅拌均匀,制成胰蛋白酶溶液。
2. 制备底物溶液:取适量的葡萄糖溶液,分成两份。
其中一份为未加酶的底物。
3. 加入酶溶液:将另一份葡萄糖溶液加入适量的酶溶液中,即为加入了酶的底物溶液。
4. 测定反应速率:分别加入两份底物溶液到不同的试管中,同时开始计时,观察反应产物生成的颜色变化,记录每个时间点的吸光度。
5. 分析实验结果:根据实验数据和曲线分析,可以得出在加入酶的情况下,底物反应速率明显比未加酶的底物快。
《生物化学》实验指导(8个实验)生物化学实验指导吕杰编著新疆大学资源与环境科学学院生态学教研室内容介绍《生物化学实验指导》是新疆大学资源与环境科学学院《生物化学》课程组的教师在参考国内重点院校、科研院所的生物化学实验与实习教材的基础上,结合教师的教学经验汇编而成。
该实习指导围绕教学大纲设计了8个实验内容。
目目录实验一氨基酸纸层析4实验二DNS-CL法测定N末端氨基酸5实验三考马斯亮蓝法测定蛋白质的浓度7实验四酪蛋白的制备8实验五葡萄糖标准曲线的绘制10实验六酵母蔗糖酶的提取及活力测定12实验七酵母RNA的分离及组分鉴定14实验八维生素C的定量测定16 实验一一氨基酸纸层析一、实验目的1、通过氨基酸的纸层析分离,学习纸层析的基本原理和操作方法。
二、实验原理纸层析:是以滤纸作为支持物的分配层析法,是20世纪40年代发展起来的一种生化分离技术。
由于设备简单,操作方便,所需样品量少,分辨力较高等优点而广泛的用于物质的分离,并可进行定性和定量的分析。
缺点是展开时间较长。
分配层析法:是利用物质在两种或两种以上不同的混合溶剂中的分配系数不同,而达到分离的目的的一种实验方法。
在一定条件下,一种物质在某种溶剂系统中的分配系数是一个常数即=溶质在固定相的浓度/溶质在流动相的浓度。
溶剂系统:由有机溶剂和水组成,水和滤纸纤维素有较强的亲和力,因而其扩散作用降低形成固定相,有机溶剂和滤纸亲和力弱,所以在滤纸毛细管中自由流动,形成流动相,由于混合液中各种氨基酸的分配系数值不同,其在两相中的分配数量及移动速率(即迁移率Rf值)就不同,从而达到分离的目的。
三、实验材料、仪器和试剂:1、实验材料:标准氨基酸溶液2、仪器:层析缸,层析纸,毛细管,天平,吹风机等。
3、、试剂:(1)氨基酸标准溶液:0.1M丙氨酸和0.1M谷氨酸标准溶液。
(2)溶剂系统:正丁醇:甲酸:水=15:3:2(体积比)摇匀;(3)0.1%的茚三酮丙酮溶液;茚三酮15克,丙酮100毫升四、实验步骤:纸层析(1)取一长方形滤纸,在滤纸纵向对应的两边距边沿2cm处,用铅笔轻轻的各画两条平行线,一条作前沿标志,一条作点样线,在点线上每隔2cm画一个+作为点样位置,共5个点。
《生物化学实验》指导书西安工程大学生物工程系二〇一一年十一月二十五日目录实验1 蛋白质的沉淀,变性反应 (3)实验2 蛋白质含量的测定 (8)实验3 氨基酸的分离鉴定—薄层层析法 (10)实验4 液化淀粉酶活力测定 (13)实验5 3,5-二硝基水杨酸比色定糖法 (17)实验6 核酸浓度测定—紫外线(UV)吸收法 (20)实验7 血清蛋白的醋酸纤维薄膜电泳 (22)实验8 植物中抗坏血酸含量的测定 (24)实验1 蛋白质的沉淀,变性反应目的要求:了解蛋白质的沉淀反应,变性作用和凝固作用的原理及它们的相互关系。
原理:在水溶液中,蛋白质分子的表面,由于形成水化层和双电层而形成稳定的胶体颗粒,所以蛋白质溶液和其他亲水胶体溶液相类似。
但是,蛋白质胶体颗粒的稳定性是有条件的,相对的。
在一定物理化学因素影响下,蛋白质颗粒失去电荷,脱水,甚至变性,则以固态形式从溶液中析出,这个过程称为蛋白质的沉淀反应,这种反应可以分为以下两种类型。
一、可逆沉淀反应在发生沉淀反应时,蛋白质虽已沉淀析出,但它的分子结构并未发生显著的变化,基本上保持原有的性质,沉淀因素除去以后,能再溶于原来的溶剂中。
这种作用称为可逆沉淀反应,又叫做不变性沉淀反应,属于这一类的反应有盐析作用;在低温下,乙醇,丙酮对蛋白质的短时间作用以及利用等电点的沉淀等。
二、不可逆沉淀反应在发生沉淀反应时,蛋白质分子结构,空间构象遭到破坏,失去原来的天然性质,这时蛋白质已发生变性。
这种变性蛋白质的沉淀不能再溶于原来溶剂中的作用叫做不可逆沉淀反应。
重金属盐,植物碱试剂,过酸,加热,震荡,超声波,有机溶剂等都能够使蛋白质发生不可逆沉淀反应。
实验操作一、试剂1.蛋白质溶液取5mL鸡或鸭蛋清,用蒸馏水稀释至100mL,搅拌均匀后用4—8层纱布过滤,新鲜配制。
2.蛋白质氯化钠溶液取20mL蛋清,加蒸馏水200mL和饱和氯化钠溶液100mL,充分混匀后,以纱布过滤不溶物(加入氯化钠的目的是溶解球蛋白)。
生物化学实验指导实验一蛋白质的性质实验(一)(呈色反应)一、目的1.了解构成蛋白质的基本结构单位及主要联接方式。
2.了解蛋白质和某些氨基酸的呈色反应原理。
3.学习几种常用的鉴定蛋白质和氨基酸的方法二、虽色反应:(一)双缩脱反应:1.原理:尿素加热至180℃左右生成双缩脲并放出一分子氨。
双缩脲在碱性环境中能与cu2+结合生成紫红色化合物,此反应称为双缩脲反应。
蛋白质分子中有肽键,其结构与双缩脲相似,也能发生此反应。
可用于蛋白质的定性或定量测定。
一切蛋白质或二肽以上的多肽部有双纳脲反应,但有双缩脲反应的物质不一定都是蛋白质或多肽。
2.试剂:(1)尿索: 10克(2)10%氢氧化钠溶液 250毫升(3)1%硫酸铜溶液 60毫升(4)2%卵清蛋白溶液 80毫升3.操作方法:取少量尿素结晶,放在干燥试管中。
用微火加热使尿素熔化。
熔化的尿素开始硬化时,停止加热,尿素放出氨,形成双缩脲。
冷后,加10%氢氧化钠溶液约1毫升,振荡混匀,再加1%硫酸铜溶液1滴,再振荡。
观察出现的粉红颜色。
避免添加过量硫酸铜,否则,生成的蓝色氢氧化铜能掩盖粉红色。
向另一试管加卵清蛋白溶液约l毫升和10%氢氧化钠溶液约2毫升,摇匀,再加1%硫酸铜溶液2滴,随加随摇,观察紫玫色的出现。
(二)茚三酮反应1.原理:除脯氨酸、羟脯氨酸和茚三酮反应产生黄色物质外,所有α—氨基酸及一切蛋白质都能和茚三酮反应生成蓝紫色物质。
该反应十分灵敏,1:1 500 000浓度的氨基酸水溶液即能给出反应,是一种常用的氨基酸定量测定方法。
茚三酮反应分为两步,第一步是氨基酸被氧化形成CO2、NH3和醛,水合茚三酮被还原成还原型茚三酮;第二步是所形成的还原型茚三酮同另一个水合茚三酮分于和氨缩合生成有色物质。
反应机理如下:此反应的适宜pH为5—7,同一浓度的蛋白质或氨基酸在不同pH条件下的颜色深浅不同,酸度过大时甚至不显色。
2.试剂:(1)蛋白质溶液 100毫升2%卵清蛋白或新鲜鸡蛋清溶液(蛋清:水=1:9)(2)0.5%甘氨酸溶液 80毫升(3)0.1%茚三酮水溶液 50毫升(4)0.1%茚三酮—乙醇溶液 20毫升3.操作方法:(1)取2支试管分别加入蛋白质溶液和甘氨酸溶液1毫升,再各加0.5毫升0.1%茚三酮水溶液,混匀,在沸水浴中加热1—2分钟,观察颜色由粉色变紫红色再变蓝。
(2)在一小块滤纸上滴一滴0.5%的甘氨酸溶液,风干后,再在原处滴上一滴0.1%的茚三酮乙醇溶液在微火旁烘干显色,观察紫红色斑点的出现。
(三)黄色反应:1.原理:含有苯环结构的氨基酸,如酪氨酸和色氨酸遇硝酸后,可被硝化成黄色物质,该化合物在碱性溶液中进一步形成深橙色的硝醌酸钠。
反应式如下:多数蛋白质分子台有带苯坏的氨基酸,所以有黄色反应,苯丙氨酸不易硝化,需加入少量浓硫酸才有黄色反应。
2.试剂:(1)鸡蛋清溶液 100毫升将新鲜鸡蛋的蛋清与水按1:20混匀,然后用六层纱布过滤。
(2)大豆提取液 100毫升将大豆浸泡充分吸胀后研磨成浆状用纱布过滤。
(3)头发(4)指甲(5)0.5%苯酚溶液 50毫升(6)浓硝酸 200毫升(7)0.3%色氨酸溶液 10毫升(8)0.3%酪氨酸溶液 10毫升(9)10%氢氧化钠溶液 100毫升3.操作方法:向7个试管中分别按下表加入试剂,观察各管出现的现象,有的试管反应慢可略放置或用微火加热。
待各管出现黄色后,于室温下逐滴加入10%氢氧化钠溶液至碱性,观察颜色变化。
(四)乙醛酸反应1.原理:在浓硫酸存在下,色氨酸与乙醛酸反应生成紫色物质,反应机理尚不清楚,可能是一分子乙醛酸与两分子色氨酸脱水缩合形成与靛蓝相似的物质。
含有色氨酸的蛋白质也有此反应。
2.试剂:(1)蛋白质溶液 100毫升鸡蛋清:水=1:20(2)0.03%色氨酸溶液 10毫升(3)冰醋酸 200毫升(4)浓硫酸(分析纯) 100毫升3.操作方法:取3支试管。
编号。
分别按上表加入蛋白质溶液、色氨酸溶液和水,然后各加入冰醋酸2毫升。
混匀后倾斜试试管,沿管壁分别缓缓加入浓硫酸约I毫升,静置。
观察各管液面间紫色环的出现。
若不明显,可于水浴中微热实验二蛋白质的性质实验(二)(沉淀反应)一、蛋白质等电点的测定:1.目的:(1)了解蛋白质的两性解离性质。
(2)学习测定蛋白质等电点的一种方法2.原理:蛋白质是两性电解质。
在蛋白质溶液中存在下列平衡:蛋白质分子的解离状态和解离程度受溶液的酸碱度影响。
当溶液的pH达到一定数值时,蛋白质颗粒上正负电荷的数日相等,在电场中,蛋白质既不向阴极移动,也不向阳极移动,此时溶液的pH值称为此种蛋白质的等电点。
不同蛋白质各有其特异的等电点。
在等电点时,蛋白质的理化性质都有变化,可利用此种性质的变化测定各种蛋白质的等电点。
最常用的方法是测其溶解度最低时的溶液pH值。
本实验借观察在不同pH溶液中的溶解度以测定酪蛋白的等电点。
用醋酸与酷酸钠(醋酸钠混合在酪蛋白溶液中)配制成各种不同pH值的缓冲液。
向诸缓冲溶液中加入酪蛋白后,沉淀出现最多的缓冲液的pH值即为酪蛋白的等电点。
3.器材:(1)水浴锅。
(2)温度计。
(3)200毫升锥形瓶。
(4)100毫升容量瓶。
(5)吸管。
(6)试管。
(7)试管架。
(8)乳钵。
4.试剂:(1)0.4%酪蛋白醋酸钠溶液 200毫升取0.4克酪蛋白,加少量水在乳钵中仔细地研6,将所得的蛋白质悬波移入200毫升锥形瓶内,用少量40~50℃的温水洗涤乳钵,将洗涤液也移入锥形瓶内。
加入10毫升1当量/升醋酸钠溶液。
把锥形瓶放到50℃水浴中,并小心地旋转锥形瓶,直到酪蛋白完全溶解为止。
将锥形瓶内的溶液全部移至100毫升容量瓶内,加水至刻度,塞紧玻塞,混匀。
(2)1.00当量/升醋酸溶液 100毫升(3)0.10当量/升醋酸溶液 100毫升(4)0.01当量/升醋酸溶液 50毫升5.操作方法:(1)取同样规格的试营4支,按下表颠序分别精确地加入各试剂,然后混匀。
(2)向以上试管中各加酪蛋白的醋酸钠溶液1毫升,加一管,摇句一管。
此时1、2、3、4管的pH值依次为5.9、5.3、4.7、3.5。
观察其混浊度。
静置10分钟后,再观察其混浊度。
最混浊的一管的pH即为酪蛋白的等电点。
二、蛋白厦的沉淀及变性:1.目的:(1)加深对蛋白质胶体溶液稳定因素的认识。
(2)了解沉淀蛋白质的几种方法及其实用意义。
(3)了解蛋白质变性与沉淀的关系。
2.原理:在水溶液中的蛋白质分子由于表面生成水化层和双电层而成为稳定的亲水胶体颗粒,在一定的理化因素影响下,蛋白质颖拉可因失去电荷和脱水而沉淀。
蛋白质的沉淀反应可分为两类。
(1)可逆的沉淀反应:此时蛋白质分子的结构尚未发生显著变化,除去引起沉淀的因素后,蛋白质的沉淀仍能溶解于原来的溶剂中,并保持其天然性质而不变性。
如大多数蛋白质的盐析作用或在低温下用乙醇(或丙酮)短时间作用于蛋白质。
提纯蛋白质时,常利用此类反应。
(2)不可逆沉淀反应:此时蛋白质分子内部结构发生重大改变,蛋白质常变性而沉淀,不再溶于原来溶剂中。
加热引起的蛋白质沉淀与凝固,蛋白质与重金届离子或某些有机酸的反应都属于此类。
蛋白质变性后,有时由于维持溶液稳定的条件仍然存在(如电荷),并不析出。
因此变性蛋白质并不一定部表现为沉淀,而沉淀的蛋白质也未必都已变性。
3.试刘与材料:(1)蛋白质溶液 500毫升5%卵清蛋白溶液或鸡蛋清的水溶液(新鲜鸡蛋清:水=1:9)(2)pH4.7醋酸—醋酸钠的缓冲溶液 100毫升(3)3%硝酸银溶液 10毫升(4)5%三氯乙酸溶液 50毫升(5)95%乙醇 250毫升(6)饱和硫酸铵溶液 250毫升(7)硫酸铵结晶粉末 1000克(8)0.1当量/升盐酸溶液 300毫升(9)0.1当星/升氢氧化钠溶液 100毫升(10)0.1当员/升碳酸钠溶液 100毫升(11)0.1当量/升醋酸溶液 100毫升(12)甲基红溶液 20毫升(13)2%氯化钡溶液 150毫升4.操作方法:(1)蛋白质的盐析。
无机盐(硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)浓溶液能析出蛋白质。
盐的浓度不同,析出的蛋白质也不同。
如球蛋白可在半饱和硫酸铵溶液中析出,而清蛋白则在饱和硫酸铵溶液中才能析出。
由盐析获得的蛋白质沉淀,当降低其盐类浓度时,又能再溶解,故蛋白质的盐析作用是可逆过程。
加5%卵靖蛋白溶液5毫升于试管中,再加等量的饱和硫酸铵溶液,混匀后静置数分钟则析出球蛋白的沉淀。
倒出少量混蚀沉淀,加少量水,是否溶解,为什么?将管内容物过滤,向滤液中添加硫酸铵粉末到不再溶解为止,l此时析出的沉淀为清蛋白。
取出部分清蛋白,加少量蒸馏水,观察沉淀的再溶解。
(2)重金属离子沉淀蛋白质重金属离子与蛋白质结合成不溶于水的复合物。
取一支试管,加入蛋白质溶液2毫升,再加3%硝酸银溶液1~2滴,振荡试管,有沉淀产生。
放置片刻,倾出上消液,向沉淀中加入少量的水,沉淀是否溶解?为什么?(3)某些有机酸沉淀蛋白质取一支试管,加入蛋白质溶液2毫升,再加入1毫升5%三氯乙酸溶液,振荡试管,观察沉淀的生成。
放置片刻,倾出上清液,向沉淀中加入少量水,观察沉淀是否溶解。
(4)有机溶剂沉淀蛋白质取一支试管,加入2毫升蛋白质溶液,再加入2毫升95%乙醇。
混匀,观察沉淀的生成。
(5)乙醇引起的变性与沉淀取3支试管,编号。
依下表顺序加入试剂:振摇混匀后,观察各管有何变化。
放置片刻,向各管内加水8毫升,然后在第2、3号管中各加一滴甲基红.再分别用0.1当量/升醋酸溶液及0.1当星/升碳酸钠溶液中和之。
观察各管颜色的变化和沉淀的生成。
每管再加0.1当量/升盐酸溶液数滴,观察沉淀的再溶解。
解释各管发生的全部现象。
实验二蛋白质的两性反应及等电点的测定蛋白质和氨基酸一样是两性电解质。
调节溶液的酸碱度达到一定的离子浓度时,白质分子所带的正电荷和负电荷相等,以兼性离子状态存在,在电场内该蛋白质分子不向阴极移动,也不向阳极移动,这时溶液的 pH 值称为该蛋白质的等电点(pI)。
当+液的pH值低于蛋白质等电点时,即在 H 较多的条件下,蛋白质分子带正电荷成为—离子,当溶液的pH值大于等电点时,即在OH 较多的条件下,蛋白质分子带负电荷成阴离子。
本实验采用蛋白质在不同 pH 溶液中形成的混浊度来确定其等电点,在等电点蛋白质溶解度最小,最容易沉淀析出。
(三) 蛋白质的沉淀反应蛋白质分子由于形成水化层和双电层而成为稳定的胶体颗粒。
但是,蛋白质胶体颗粒的稳定性是有条件的、相对的。
在一定的物理化学因素影响下,蛋白质颗粒失去电荷、脱水,甚至变性而丧失稳定因素,即以固态形式从溶液中析出,这种作用称为蛋白质的沉淀反应。
该反应可分为以下两种类型:1. 可逆沉淀反应在发生沉淀反应时,蛋白质虽已沉淀析出,但其分子内部结构并未发生显著变化,基本上保持原有的性质。