基础生物化学实验

生物化学与基础分子生物学实验本实验旨在增进学生对于生物化学与基础分子生物学知识的理解，同时也希望借此机会增强学生的实验动手能力和实验数据分析能力。

本实验主要分为两部分，第一部分是生物化学实验，主要包括蛋白质的提取、纯化和酶促反应的研究。

第二部分是基础分子生物学实验，主要涉及DNA的提取、PCR扩增和凝胶电泳检测等。

一、生物化学实验1. 蛋白质的提取蛋白质的提取是研究蛋白质功能和结构的基础。

常用的蛋白质提取方法有机械破碎法、化学破碎法和生物学破碎法等。

本实验以细胞生物学破碎法为主要方法，即利用超声波或手工研磨等方法将细胞破碎。

其中，手工研磨可以选择石英砂或三氧化二铬等研磨介质。

破碎过程中需加入适量浓度等渗液和抑制剂，以防止蛋白质的降解和氧化。

2. 蛋白质的纯化蛋白质的纯化是进一步研究蛋白质结构和功能的关键。

常用的蛋白质纯化方法包括离子交换、凝胶过滤、透析、亲和层析和电泳等方法。

本实验以离子交换和凝胶过滤为主要方法。

其中，离子交换可利用正离子交换和负离子交换两种模式进行，考虑到蛋白质电荷状态的不同以及离子交换树脂的不同选择，从而使得目标蛋白质与其它蛋白质的区分度大大增加。

凝胶过滤则利用凝胶的孔径大小进行分离纯化。

3. 酶促反应的研究酶促反应是生物化学研究的重要组成部分，可以研究酶的特性、动力学以及酶对于特定底物和抑制剂的亲和性等。

本实验选择酶促细胞色素C氧化为模型反应。

反应中需要考虑诸多因素，如温度、pH、反应时间等，同时还需考虑反应体系中酶、底物和抑制剂的摩尔比例关系。

二、基础分子生物学实验1. DNA的提取DNA的提取是基础分子生物学实验的关键步骤，其目的是提高纯度和量。

常用的DNA提取方法有化学法、机械法、热平衡法和离心法等。

本实验以盐酸摇法为主要方法进行DNA的提取。

其中将细胞经过适当处理后加入盐酸和β-己糖苷酯，在恒温和摇动条件下分离得到DNA。

2. PCR扩增PCR是分子生物学中的核心技术之一，是一种复合酶链反应。

⽣物化学实验实验⼀1、糖类的颜⾊反应1. α-萘酚反应糖在浓⽆机酸（硫酸或盐酸）作⽤下，脱⽔⽣成糠醛及糠醛衍⽣物，后者能与α-萘酚⽣成紫红⾊物质。

注意：因糠醛及糠醛衍⽣物对此反应均呈阳性，不是糖类的特异反应。

2. 间苯⼆酚反应在酸作⽤下，酮糖脱⽔⽣成羟甲基糠醛，后者再与间苯⼆酚作⽤⽣成红⾊物质。

此反应是酮糖的特异反应。

因为醛糖在同样条件下呈⾊反应缓慢，只有在糖浓度较⾼或煮沸时间较长时，才呈微弱的阳性反应。

2、还原作⽤许多糖类由于其分⼦中含有⾃由的或潜在的醛基或酮基，因此在碱性溶液中能将铜、铁、银等⾦属离⼦还原，同时糖类本⾝被氧化成糖酸及其他产物。

糖类这种性质常被利⽤于检测糖的还原性及还原糖的定量测定。

本实验所⽤的试剂为斐林试剂和本尼迪克特试剂。

它们都是Cu2＋的碱性溶液，能使还原糖氧化⽽本⾝被还原成红⾊（颗粒⼤）或黄⾊（颗粒⼩）的Cu2O沉淀。

实验⼆脂肪碘值的测定碘值（价）是指100g脂肪在⼀定条件下吸收碘的克数。

碘值是鉴别脂肪的⼀个重要常数，可⽤以判断脂肪所含脂肪酸的不饱和程度。

脂肪中常含有不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸具有⼀个或多个双键，能与卤素起加成作⽤⽽吸收卤素。

常⽤碘与脂肪中不饱和脂肪酸的双键起加成作⽤。

脂肪的不饱和程度越⾼，所含的不饱和脂肪酸越多，与其双键起加成作⽤的碘量就越多，碘值就越⾼。

故可⽤碘值表⽰脂肪的不饱和度。

I2+－CH=CH－－CHI－CHI－本实验⽤溴化碘(Hanus试剂)代替碘。

⽤⼀定量(必须过量)溴化碘和待测的脂肪作⽤后，⽤硫代硫酸钠滴定的⽅法测定溴化碘的剩余量，然后计算出待测脂肪吸收的碘量，求得脂肪的碘值。

加成作⽤：IBr+－CH=CH－－CHI－CHBr－剩余溴化碘中碘的释放：IBr + KI KBr + I2再⽤硫代硫酸钠滴定释放出来的碘：I2 +2Na2S2O3 2Na2S4O6+2NaI思考题：何谓空⽩溶液和空⽩实验？空⽩实验有何意义？在各种分析⽅法中，为消除⼲扰，⽤与测定试样时完全⼀致的条件进⾏测定的溶液。

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)。

生物化学实验第一节基本要求一、内容提要基础生物化学实验内容，主要以植物材料为研究对象。

实验项目包括糖类、脂类、蛋白质和氨基酸、核酸、酶、维生素的测定，既有定性又有定量。

实验内容编排不求齐全，而力求原理阐述简明扼要，通俗易懂，方法可靠，操作具体详尽，重复性好，灵敏度高。

实验方法涉及传统的滴定法以及分光光度法、层析法和电泳等现代生物化学实验技术。

本实验指导可供高等农业院校农学类、生物技术以及相关专业的本、专科学生使用，也可供从事与生物科学有关的科研工作者阅读与参考。

在以惊人速度发展的生物科学中，生物化学是其中最活跃的分支学科之一，它已成为发展生命科学各分支学科和生物工程技术的重要基础。

作为一门研究生命活动基本规律的科学，它又是一门实验科学。

工业、农业、医药、食品、能源、环境科学等越来越多的研究领域都以生物化学理论为依据，以其实验技术为手段，生物化学已成为高等院校许多相关专业学生必修的专业基础课程。

根据高等农业院校农学类专业教学计划，基础生物化学课程是一门重要的专业基础课；并且又是实践性极强的应用学科。

只有掌握扎实而广泛的基础知识和熟练的操作技能才算真正掌握好这门应用科学。

因此，我们组织编写这本基础生物化学实验指导。

本实验指导主要是配合基础生物化学教材，供高等农业院校农学类、生物技术以及相关专业的学生使用。

实验多以植物材料为主要研究对象；以生物大分子——碳水化合物、核酸、蛋白质和酶等为主要研究内容。

实验方法涉及到分光光度法、层析、电泳等现代生物化学实验技术。

在实验内容编排上，既有定性的又有定量的；实验教材由基础生物化学实验和附录两部分组成。

实验部分列出的实验项目包括糖类、脂类、蛋白质和氨基酸、核酸、酶、维生素的测定，有些项目包括几种不同方法，每一实验方法分为目的、原理、实验材料、仪器和试剂、操作步骤、结果计算、注意事项、思考题及参考答案。

本实验指导从一定角度反映了我国生物化学研究技术目前的水平和状况，内容不求全，而力求其可靠性和方法性。

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1，摇匀，讲试管2滴1ml水中）。

然后各加莫氏试剂许纤维素（棉花或滤纸浸在倾斜，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2，以果红色反应，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)。

生物化学实验第一篇：分离和纯化酶酶是一种具有催化作用的蛋白质，在生物化学研究中具有重要意义。

为了研究酶的性质和机制，需要对酶进行分离和纯化。

一、酶的分离方法1.分离基于酶的物理性质的方法，包括沉淀法、沉降法、过滤法和电泳法等。

2.基于酶的化学性质进行分离的方法，包括离子交换色谱法、凝胶过滤法、亲和层析法和扩散法等。

二、酶的纯化方法酶纯化的目的是通过不同的技术方法消除干扰因素，获得特异性高和纯度高的酶。

酶纯化一般通过以下步骤完成：1.初步分离：选择一种合适的分离方法（如沉淀法、凝胶过滤法或离子交换色谱法等），使酶从细胞或组织中分离出来。

2.活性测定：确定所分离出的物质是否为酶。

3.酶的纯化：经过不断的纯化步骤（如扩散法、凝胶层析法、电泳法、亲和层析法等），获得特异性高和纯度高的酶。

4.酶的结构与功能分析：对纯化后的酶进行结构与功能分析，探索其催化机理和调控机制。

三、酶的应用酶在生命科学和工业生产中应用广泛，主要应用包括：1.生命科学领域：用于疾病诊断、药物设计、基因工程、蛋白质工程和代谢组学等研究。

2.工业生产领域：用于食品加工、医药生产、纺织印染、制浆造纸、环境治理和能源生产等领域。

总之，酶的分离和纯化为酶的结构与功能分析和应用提供了基础。

随着生命科学和工业生产的不断发展，酶的应用前景日益广阔。

第二篇：酶催化反应酶是一种生物催化剂，能够加速生物化学反应，提高反应速率和效率。

酶催化反应的基本原理是：酶与底物结合，形成酶底物复合物，通过降低反应的活化能，促进反应速率，使底物转化成产物，最终释放出酶和产物。

具体而言，酶催化反应通常包括以下步骤：1.酶与底物的结合：酶与底物之间形成酶底物复合物，通常通过酶和底物之间的亲和性实现。

2.转化过渡态形成：酶催化的反应需要一定的能量（活化能）才能进行。

酶通过与底物结合，改变底物的构象，使底物转化成具有更高自由能的过渡态。

3.过渡态降解：在过渡态中，酶通过结构变化（催化中心的变化）降低了催化反应的活化能，促进了底物的转化，并释放出产物和酶。

生物化学实验实验基本原理1 有效数字计算（结合电子天平的应用等）加减法：进行数字加减时，最后结果所保留的小数点后的位数应与参与运算的各数中小数点后位数最少者相同，其尾数“四舍五入”。

如：0.124+1.2345+12.34=13.6979，应取13.70。

乘除法：进行数字乘除时，最后结果的有效数字应与参与运算的各数中有效数字位数最少者为准，而与小数点的位数无关，其尾数“四舍五入”。

如：1.23×0.12=0.1476,应取0.15。

2 误差分析误差为实验分析的测定值与真实值之间的差值。

误差越小，测定值越准确，即准确度越高。

误差可用绝对误差和相对误差表示。

绝对误差= 测定值- 真实值相对误差= 绝对误差÷真实值×100%一般用相对误差表示结果的准确度，但因真实值是并不知道的，因此实际工作中无法求出分析的准确度，只得用精确度来评价分析的结果。

3 偏差分析（结合“可溶性蛋白或赖氨酸实验”要求掌握）精确度表示在相同条件下，进行多次实验的测定值相近的程度。

一般用偏差来衡量分析结果的精确度。

偏差也有绝对偏差和相对偏差两种表示方法。

绝对偏差= 单次测定值- 算术平均值（不计正负号）相对偏差= 绝对偏差÷算术平均值×100%例如：分析某一材料糖含量，共重复测定5次，其结果分别为：16.1%，15.8%，16.3%，16.2%，15.6%，用来表示精确度的偏差可计算如下：分析结果算术平均值个别测定的绝对偏差（不计正负）16.1% 0.1%15.8% 0.2%16.3% 16.0% 0.3%16.2% 0.2%15.6% 0.4%平均绝对偏差=（0.1%+0.2%+0.3%+0.2%+0.4%）÷5 = 0.2%平均相对偏差= 0.2÷16.0×100% = 1.25%在实验中，有时只做两次平行测定，这时就应用下式表达结果的精确度：两次分析结果的差值÷平均值×100%4 实验结果的表述：实验结果可用列表法（“影响酶作用的因素”常用）和作图法（综合实验用）表示。