植物生理学实验报告植物组织中可溶性蛋白和MDA的测定
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实验19植物组织中可溶性蛋白质含量的测定Ⅰ 考马斯亮蓝 G – 250 染色法一、原理考马斯亮蓝 G – 250 ( Coomassie brilliant blue , G-250 )法是利用蛋白质–染料结合的原理,定量地测定微量蛋白质浓度的快速、灵敏的方法。
考马斯亮蓝 G-250 存在着两种不同的颜色形式,红色和蓝色。
它和蛋白质通过范德瓦尔键结合,在一定蛋白质浓度范围内,蛋白质和染料结合符合比尔定律。
此染料与蛋白质结合后颜色由红色形式转变成蓝色形式,最大光吸收由 465 nm 变成 595 nm ,通过测定 595 nm 处光吸收的增加量可知与其结合蛋白质的量。
蛋白质和染料结合是一个很快的过程,约 2 min 即可反应完全,呈现最大光吸收,并可稳定 1 h ,之后,蛋白质–染料复合物发生聚合并沉淀出来。
此法灵敏度高(比 Lowry 法灵敏 4 倍),易于操作,干扰物质少,是一种比较好的定量法。
其缺点是在蛋白质含量很高时线性偏低,且不同来源蛋白质与色素结合状况有一定差异。
二、实验材料、试剂与仪器设备(一)实验材料植物材料。
(二)试剂1. 标准蛋白质溶液( 100 μg / mL 牛血清白蛋白):称取牛血清蛋白 25 mg ,加水溶解并定容至 100 mL ,吸取上述溶液 40 mL ,用蒸馏水稀释至 100 mL 即可。
2. 考马斯亮蓝试剂:称取 100 mg 考马斯亮蓝 G-250 ,溶于 50 mL 90 %乙醇中,加入 100 mL 85 %( W / V )的磷酸,再用蒸馏水定容到 1000 mL ,贮于棕色瓶中。
常温下可保存一个月。
(三)仪器设备分光光度计,离心机,研钵,烧杯,量瓶,移液管,试管等。
三、实验步骤1. 标准曲线的绘制取 6 支试管,按表 26–1 加入试剂,摇匀,向各管中加入 5 mL 考马斯亮蓝试剂,摇匀,并放置 5 min 左右,以 0 号试管为空白对照,在 595 nm 下比色测定吸光度。
一、实验目的和要求:(1)了解掌握可MDA测定的原理和方法。
(2)掌握用离心机、分光光度计、恒温水浴箱的基本方法和步骤。
二、实验内容和原理:内容:植物组织MDA的测定原理:植物叶片衰老过程中,自由基代谢失调并在体内积累(MDA:膜脂过氧化的产物之一)。
MDA测定:MDA在高温、酸性条件下与硫代巴比妥酸(TBA)反应,形成三甲基复合物,该复合物最大吸收峰在532nm处;最小吸收峰600nm处,消光系数为155 (mM)-1 cm-1MDA含量计算公式MDA(mM)=(A532-A600)/(155*L) L为比色杯厚度(cm)蔗糖对MBA-TBA反应有干扰,可用下式消除:MDA(µM)=6.45(A532-A600)-0.56A450三、主要仪器设备和材料试剂:材料:可溶性蛋白测定时的上清液(新叶、老叶)各1mL仪器:离心机、分光光度计、恒温水浴箱器材:试管架、离心管、移液管、洗耳球、托盘天平试剂:磷酸缓冲液(50mmol,pH值为7.8)、TBA与TCA混合液四、操作方法与实验步骤:取出上清液,各加入TBA与TCA混合液4.0mL,92ºC水浴保温30min,空白管: 1mL Pi-buffer +TBA与TCA混合液 4.0ml ( 92ºC水浴30min)冷却后,平衡,离心5min;10000rpm,测定A532, A450和A600五、实验数据记录和处理:新叶A532:0.201、A450:0.714、A600:0.033,老叶A532:0.309、A450:1.523、A600:0.060,六、实验结果与分析:实验结果:新叶:MDA(mM)=(A532-A600)/(155*L)=(0.1843-0.0227)/(155*1)=0.00108 mMMDA(µM)=6.45(A532-A600)-0.56A450=6.45(0.1843-0.0227)-0.56*0.699=0.684µM老叶:MDA(mM)=(A532-A600)/(155*L)=(0.4403-0.0967)/(155*1)=0.00161mMMDA(µM)=6.45(A532-A600)-0.56A450=6.45(0.4403-0.0967)-0.56*1.187=0.753µM实验分析:1、从实验结果上来看,新叶的MDA含量明显低于老叶MDA含量,这是自由基代谢失调并在体内积累造成的。
一、实验目的和要求:(1)了解掌握可溶性蛋白测定的方法。
(2)掌握用离心机、分光光度计的基本方法和步骤。
二、实验内容和原理:内容:植物组织中可溶性蛋白的测定原理:植物叶片衰老过程中,叶绿素含量下降,叶色变黄,蛋白质含量减少(可溶性蛋白)。
可溶性蛋白测定:缓冲液提取后可溶性蛋白溶于上清液中,蛋白质提取液与考马斯亮蓝G-250反应呈蓝色。
在595nm 处有最大吸收峰。
02468100.000.050.100.150.200.250.300.35Protein content ( g)A b s o r b a n c e 三、主要仪器设备和材料试剂:材料:叶龄差异明显的叶片(新叶、老叶)仪器:离心机、分光光度计器材:试管架、离心管、移液管、洗耳球、研钵、电子天平、托盘天平试剂:磷酸缓冲液(50mmol ,pH 值为7.8)、考马斯亮蓝四、操作方法与实验步骤:称叶龄差异明显的叶片各1.00g ,加入5ml 磷酸缓冲液(50mmol ,pH 值为7.8),于冰浴中研磨提取,匀浆液以10 000g 离心力作用下(4度)离心15min ,取上清液1.0ml 于7ml 离心管中,冰箱保存。
剩余上清液取20-50ul 加入5ml 考马斯亮蓝,595nm 比色。
五、实验数据记录和处理:取595nm的OD值平均后可得,新叶1.125,老叶0.423上清液总体积:新叶5.0ml,老叶5.0ml将595nmOD值带入标准曲线Y=-0.00381+0.032029*X得到新叶蛋白质质量=(1.125+0.00381)/0.032029=35.24μg老叶蛋白质质量=(0.423+0.00381)/0.032029=13.32μg可溶性蛋白含量(μg/g.FW)=(m*v/v’)/W新叶可溶性蛋白含量=(35.24*5/0.05)/1.00=3524.00μg/g.FW老叶可溶性蛋白含量=(13.32*5/0.05)/1.00=1332.00μg/g.FW六、实验结果与分析:实验分析:新老叶可溶性蛋白含量有明显的差异,新叶的可溶性蛋白含量明显高于老叶可溶性蛋白含量,由此可知:植物叶片衰老过程中,叶绿素含量下降,叶色变黄,蛋白质含量减少。
一.实验内容实验1 MDA(丙二醛)含量测定所需试剂:10%三氯乙酸(TCA)(纯) 0.25%硫代巴妥酸 (纯)实验2:可溶性蛋白含量测定所需试剂:考马斯亮蓝G-250 95%乙醇 85%磷酸实验3:SOD(超氧化物歧化酶)酶活性测定所需试剂:dl-甲硫氨酸(Met) NBT EDTA-Na2 核黄素实验4:CAT(过氧化氢酶)活性(过氧化氢酶)测定所需试剂:PBS(PH=7.0) 30% H2O2实验五:Apx(抗坏血酸过氧化物酶)活性(即ASA—POD活性)测定所需试剂:ASA(分子量167.12) (乙=胺四乙酸=钠)EDTA—Na2 PBS (pH7.0) 30%H2O实验6: ASA(维生素C)含量测定偏磷酸 95%乙醇磷酸 4% 2,2-二联吡啶 FeCl3(或FeCl3·6H2O)实验7:GSH(谷胱甘肽, 媚力肽GSH GSH是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸结合而成的三肽化合物)含量测定所需试剂:NaH2PO4·2H2O DTNB(二硫代硝基苯甲酸) PBS (PH6.8)实验8:脯氨酸测定所需试剂:磺基水杨酸甲苯茚三酮冰乙酸 85%磷酸试验9:叶绿素含量测定。
80%丙酮试验9:GR活性测定试验10:过氧化氢含量测定。
三氯乙酸试验11:超氧阴离子含量测定二.酶液和母液提取1. 酶液提取所需试剂:50mmol/L磷酸缓冲液(PH=7.8)(内含1% (m/v) 聚乙烯吡哆烷酮PVP),0.1mmol/L EDTANa2或EDTA),也可为(内含2% (m/v)PVP),0.2mmol/L EDTA Na2或EDTA)(先配制后用缓冲液定容)2. ASA . GSH母液提取所需试剂:5%偏磷酸1.抗氧化酶酶液提取(SOD.POD.CAT):1g(根据样品的量,少的可以适当减少)叶片加入预冷5ml. 50mmol/L磷酸缓冲液(PH=7.8)↓4℃冷冻15000g离心20分钟↓上清液即为酶液(5℃下保存一两天内备用,中短期用-20℃保存)2.ASA . GSH母液提取:0.1g叶片加入3ml预冷5%偏磷酸溶液↓4℃冷冻14000g离心10分钟↓上清液即为母液(5℃下保存备用)(偏磷酸可显著沉淀蛋白质和保护ASA)酶液提取所需试剂:PVP(聚乙烯吡哆烷酮):1%(1g溶于100ml水),1000ml需称取10g,此处用PBSEDTA-Na 2 : 0.1mmol/L (37.2mg EDTA-Na2溶于1000ml蒸馏水),此处用PBSPBS(缓冲液)配制方法:① Na2HPO4·12H2O ② NaH2PO4·2H2O取① 71.64g,蒸馏水定容至1L,取② 31.21g定容至1L,放置4℃冰箱备用PH=7.8 取① 91.5ml+② 8.5ml=100ml (浓度0.2mol/L)需要0.05mol/L→将上述溶液烯释至400ml (0.2mol/L*0.1=0.05mol/L*V)母液提取所需试剂:5%偏磷酸:称5g纯偏磷酸,定容至100 ml蒸馏水(需加热溶解,温度在50-60℃)偏磷酸有剧毒(偏磷酸难溶解,先得用研钵提前研碎,后用磁力搅拌器溶解一到两天后再定容)(现所用为38%HPO3,所以需称65.7895g,定容至500ml)三.实验步骤实验1:MDA含量测定1.1所需试剂:10%三氯乙酸(TCA)(纯)称10g定容至100ml0.25%硫代巴妥酸 (纯) 称0.25g用10%TCA定容至100ml(配制时,可一次完成,先配TCA,不要定容,再加入硫代巴比妥酸,然后定容,若难溶解,可以在磁力搅拌器上微热)1.2步骤:取0.3g叶片,加4ml磷酸缓冲液研磨,加入 4ml 0.25%的硫代巴比妥酸(溶于10%的三氯乙酸)溶液↓摇匀95℃加热15分钟↓快速冷却3000g离心15分钟↓取上清测定 OD532,OD600,OD450值↓按公式求 MDA浓度=6.45×(OD532-OD600)-0.56OD450 (μmol/L)可溶性糖浓度=11.71×OD450 (mmol/L)最后计算 MDA含量(μmol/g FW)= [4×(MDA浓度x)×10-3/0.1]同时,可测得可溶性糖含量(m mol/g FW)= 4×(可溶性糖浓度χ)×10-3/0.1(用多波长测定,在测定之前一定要矫正基线,公式中的参数可以直接在分光光度计上输入)注意:以0.25%的硫代巴妥酸溶液作空白调零MDA含量测定的改进1.可以用做酶活性时提取的酶液来直接测定MDA含量,用量可以定为1.0、1.5或2.0(较好)ml。
一.实验内容实验1 MDA(丙二醛)含量测定所需试剂:10%三氯乙酸(TCA)(纯) 0.25%硫代巴妥酸 (纯)实验2:可溶性蛋白含量测定所需试剂:考马斯亮蓝G-250 95%乙醇 85%磷酸实验3:SOD(超氧化物歧化酶)酶活性测定所需试剂:dl-甲硫氨酸(Met) NBT EDTA-Na2 核黄素实验4:CAT(过氧化氢酶)活性(过氧化氢酶)测定所需试剂:PBS(PH=7.0) 30% H2O2实验五:Apx(抗坏血酸过氧化物酶)活性(即ASA—POD活性)测定所需试剂:ASA(分子量167.12) (乙=胺四乙酸=钠)EDTA—Na2 PBS (pH7.0) 30%H2O实验6: ASA(维生素C)含量测定偏磷酸 95%乙醇磷酸 4% 2,2-二联吡啶 FeCl3(或FeCl3·6H2O)实验7:GSH(谷胱甘肽, 媚力肽GSH GSH是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸结合而成的三肽化合物)含量测定所需试剂:NaH2PO4·2H2O DTNB(二硫代硝基苯甲酸) PBS (PH6.8)实验8:脯氨酸测定所需试剂:磺基水杨酸甲苯茚三酮冰乙酸 85%磷酸试验9:叶绿素含量测定。
80%丙酮试验9:GR活性测定试验10:过氧化氢含量测定。
三氯乙酸试验11:超氧阴离子含量测定二.酶液和母液提取1. 酶液提取所需试剂:50mmol/L磷酸缓冲液(PH=7.8)(内含1% (m/v) 聚乙烯吡哆烷酮PVP),0.1mmol/L EDTANa2或EDTA),也可为(内含2% (m/v)PVP),0.2mmol/L EDTA Na2或EDTA)(先配制后用缓冲液定容)2. ASA . GSH母液提取所需试剂:5%偏磷酸1.抗氧化酶酶液提取(SOD.POD.CAT):1g(根据样品的量,少的可以适当减少)叶片加入预冷5ml. 50mmol/L磷酸缓冲液(PH=7.8)↓4℃冷冻15000g离心20分钟↓上清液即为酶液(5℃下保存一两天内备用,中短期用-20℃保存)2.ASA . GSH母液提取:0.1g叶片加入3ml预冷5%偏磷酸溶液↓4℃冷冻14000g离心10分钟↓上清液即为母液(5℃下保存备用)(偏磷酸可显著沉淀蛋白质和保护ASA)酶液提取所需试剂:PVP(聚乙烯吡哆烷酮):1%(1g溶于100ml水),1000ml需称取10g,此处用PBSEDTA-Na 2 : 0.1mmol/L (37.2mg EDTA-Na2溶于1000ml蒸馏水),此处用PBSPBS(缓冲液)配制方法:① Na2HPO4·12H2O ② NaH2PO4·2H2O取① 71.64g,蒸馏水定容至1L,取② 31.21g定容至1L,放置4℃冰箱备用PH=7.8 取① 91.5ml+② 8.5ml=100ml (浓度0.2mol/L)需要0.05mol/L→将上述溶液烯释至400ml (0.2mol/L*0.1=0.05mol/L*V)母液提取所需试剂:5%偏磷酸:称5g纯偏磷酸,定容至100 ml蒸馏水(需加热溶解,温度在50-60℃)偏磷酸有剧毒(偏磷酸难溶解,先得用研钵提前研碎,后用磁力搅拌器溶解一到两天后再定容)(现所用为38%HPO3,所以需称65.7895g,定容至500ml)三.实验步骤实验1:MDA含量测定1.1所需试剂:10%三氯乙酸(TCA)(纯)称10g定容至100ml0.25%硫代巴妥酸 (纯) 称0.25g用10%TCA定容至100ml(配制时,可一次完成,先配TCA,不要定容,再加入硫代巴比妥酸,然后定容,若难溶解,可以在磁力搅拌器上微热)1.2步骤:取0.3g叶片,加4ml磷酸缓冲液研磨,加入 4ml 0.25%的硫代巴比妥酸(溶于10%的三氯乙酸)溶液↓摇匀95℃加热15分钟↓快速冷却3000g离心15分钟↓取上清测定 OD532,OD600,OD450值↓按公式求 MDA浓度=6.45×(OD532-OD600)-0.56OD450 (μmol/L)可溶性糖浓度=11.71×OD450 (mmol/L)最后计算 MDA含量(μmol/g FW)= [4×(MDA浓度x)×10-3/0.1]同时,可测得可溶性糖含量(m mol/g FW)= 4×(可溶性糖浓度χ)×10-3/0.1(用多波长测定,在测定之前一定要矫正基线,公式中的参数可以直接在分光光度计上输入)注意:以0.25%的硫代巴妥酸溶液作空白调零MDA含量测定的改进1.可以用做酶活性时提取的酶液来直接测定MDA含量,用量可以定为1.0、1.5或2.0(较好)ml。
实验七植物组织中可溶性蛋白质、可溶性糖含量的测定I、植物组织中可溶性蛋白质的测定一、原理由于蛋白质中存在着含有共轭双键的酪氨酸和色氨酸,因此蛋白质具有吸收紫外光的性质,最大吸收峰在280nm 波长处。
在此波长范围内,蛋白质溶液的光密度OD280nm 与其浓度呈正比关系,可作定量测定。
二、材料、仪器设备及试剂(一)材料植物叶片(二)仪器设备紫外分光光度计、分析天平、离心机、恒温水浴锅、研钵、移液管等(三)试剂 0.1 mol/L pH7.0 磷酸液三、实验步骤1.样品中蛋白质的提取称取植物叶片0.5~1.0 g放入研钵中,加入2mL 0.1 mol/L的磷酸缓冲液,研磨成匀浆,转移至15mL 离心管中,再用6mL磷酸缓冲液分次洗涤研钵,洗涤液收集于同一离心管中,在室温(20~25℃)下放置05~1.0h,以充分提取,然后在4000 r/min离心10 min,将上清液转入25 mL容量瓶中,并以磷酸缓冲液定容至刻度,即得待测样品提取液。
2.样品中蛋白质含量的测定取适量稀释后的蛋白质提取液,在紫外分光光度计上,分别于280 nm和260 nm波长条件下(以磷酸缓冲液为空白对照),测定提取液的吸收值,代入公式即可计算出样品中蛋白质的含量。
四、结果计算样品中蛋白质的浓度(mg/mL)=(1.45A280—0.74A260)×稀释倍数式中: 1.45 和 0.74 ——校正值。
A 280 ——蛋白质溶液在 280 nm 处的吸光度。
A 260 ——蛋白质溶液在 260 nm 处的吸光度Ⅱ、植物组织中可溶性糖的测定--蒽酮法一、原理糖在浓硫酸作用下,可经脱水反应生成糠醛或羟甲基糠醛,生成的糠醛或羟甲基糠醛可与蒽酮反应生成蓝绿色糠醛衍生物,在一定范围内,颜色的深浅与糖的含量成正比,故可用于糖的定量测定。
该法的特点是几乎可以测定所有的碳水化合物,不但可以测定戊糖与己糖含量,而且可以测所有寡糖类和多糖类,其中包括淀粉、纤维素等(因为反应液中的浓硫酸可以把多糖水解成单糖而发生反应),所以用蒽酮法测出的碳水化合物含量,实际上是溶液中全部可溶性碳水化合物总量。
植物组织中SOD、POD、CAT、MDA和可溶性蛋白的测定1. CAT反应液的配制:O.1M H2O2溶液: 0.568ml 30%H2O2定容至100ml。
0.1M PH7.0磷酸缓冲液:97.5毫升A液+152.5毫升B液。
定容至500毫升。
0.1M的H2O2 5毫升+0.1M的pH7.0的磷酸缓冲液20毫升(即按1:4的比例)混勺,即为CAT反应液。
2. CAT的测定:0.1毫升(或50微升)酶液+2.5毫升反应液,240nm下比色,每隔1分钟读数1次,共读数3次。
3. 结果计算:CAT( 240*/0.05/0.5=1. MDA反应液的配置:0.6克TBA(硫代巴比妥酸),先用少量1M NaOH溶解,用10%TCA (三氯乙酸) 定容至100毫升。
2. MDA的测定:1毫升酶液+2毫升0.6%的TBA,封口沸水浴15分钟,迅速冷却后再离心,取上清液,在600、532、450nm 三个波长下比色。
3.结果计算:MDA(umol/gfw )=(6.45*(D532*D600)-0.56D450)*0.015/W或(6.45*(D532*D600)-0.56D450)*0.03/W七、可洛性蛋白的制定1. 反应液配制:0.1克G-250溶于50毫升90%乙醇中,加入100毫升85%磷酸,定容至1000毫升,过滤。
2. 测定:20微升酶液+3毫升G-250放置2分钟,595纳米比色,同时做空白(20微升缓冲液+3毫升G-250)3. 结果计算:可溶性蛋白(mg/Gfw)=(C*V/Va)/W八、脯氨酸含量的测定1. 试剂配制:0.6克黄基水杨酸,定容至200毫升。
酸性茚三酮(现配):3.75克茚三酮+90毫开冰醋酸+36毫升蒸馆水2. 测定:0.3克叶片,加入5毫升磺基水杨酸,加盖,沸水浴10分钟,过滤,吸取滤液2豪升(同时作空白,吸取2毫升蒸馏水),2毫升冰醋酸和3毫升酸性茚三酮,沸水浴40分钟,冷却,加入5毫升甲苯,充分振荡,静置分层,取上层甲苯溶液于比色皿中,520纳米下比色。
一、实验目的和要求:(1)了解掌握可溶性蛋白测定的方法。
(2)掌握用离心机、分光光度计的基本方法和步骤。
二、实验内容和原理:内容:植物组织中可溶性蛋白的测定原理:植物叶片衰老过程中,叶绿素含量下降,叶色变黄,蛋白质含量减少(可溶性蛋白)。
可溶性蛋白测定:缓冲液提取后可溶性蛋白溶于上清液中,蛋白质提取液与考马斯亮蓝G-250反应呈蓝色。
在595nm 处有最大吸收峰。
02468100.000.050.100.150.200.250.300.35Protein content ( g)A b s o r b a n c e 三、主要仪器设备和材料试剂:材料:叶龄差异明显的叶片(新叶、老叶)仪器:离心机、分光光度计器材:试管架、离心管、移液管、洗耳球、研钵、电子天平、托盘天平试剂:磷酸缓冲液(50mmol ,pH 值为7.8)、考马斯亮蓝四、操作方法与实验步骤:称叶龄差异明显的叶片各1.00g ,加入5ml 磷酸缓冲液(50mmol ,pH 值为7.8),于冰浴中研磨提取,匀浆液以10 000g 离心力作用下(4度)离心15min ,取上清液1.0ml 于7ml 离心管中,冰箱保存。
剩余上清液取20-50ul 加入5ml 考马斯亮蓝,595nm 比色。
五、实验数据记录和处理:取595nm的OD值平均后可得,新叶1.125,老叶0.423上清液总体积:新叶5.0ml,老叶5.0ml将595nmOD值带入标准曲线Y=-0.00381+0.032029*X得到新叶蛋白质质量=(1.125+0.00381)/0.032029=35.24μg老叶蛋白质质量=(0.423+0.00381)/0.032029=13.32μg可溶性蛋白含量(μg/g.FW)=(m*v/v’)/W新叶可溶性蛋白含量=(35.24*5/0.05)/1.00=3524.00μg/g.FW老叶可溶性蛋白含量=(13.32*5/0.05)/1.00=1332.00μg/g.FW六、实验结果与分析:实验分析:新老叶可溶性蛋白含量有明显的差异,新叶的可溶性蛋白含量明显高于老叶可溶性蛋白含量,由此可知:植物叶片衰老过程中,叶绿素含量下降,叶色变黄,蛋白质含量减少。
实验报告课程名称: 植物生理学及实验(甲) 实验类型: 实验名称: 植物衰老生理姓名: 专业: 学号: 同组学生姓名: 指导老师: 实验地点: 实验日期:一、实验目的和要求二、实验内容和原理三、主要仪器设备 四、操作方法与实验步骤五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析七、讨论、心得一、实验目的和要求1、熟悉提取植物组织中蛋白质的一般办法2、掌握MDA 、SOD 测定的原理及方法3、掌握离心机、分光光度计等仪器的使用方法4、了解植物衰老过程中,物质含量的变化二、实验内容和原理材料:新老青菜叶片内容:植物组织蛋白质、丙二醛含量测定 原理: 1、蛋白质测定考马斯亮蓝 G--250 ( Coomassie brilliant blue ,G-250 )法是利用蛋白质--染料结合的原理,定量地测定微量蛋白质浓度的快速、灵敏的方法。
考马斯亮蓝 G-250 存在着两种不同的颜色形式,红色和蓝色。
它和蛋白质通过范德瓦尔键结合,装 订 线在一定蛋白质浓度范围内,蛋白质和染料结合符合比尔定律。
此染料与蛋白质结合后颜色由红色形式转变成蓝色形式,最大光吸收由 465 nm 变成 595 nm ,通过测定 595 nm 处光吸收的增加量可知与其结合蛋白质的量。
蛋白质和染料结合是一个很快的过程,约 2 min 即可反应完全,呈现最大光吸收,并可稳定 1 h,之后,蛋白质–染料复合物发生聚合并沉淀出来。
此法灵敏度高(比 Lowry 法灵敏 4 倍),易于操作,干扰物质少,是一种比较好的定量法。
其缺点是在蛋白质含量很高时线性偏低,且不同来源蛋白质与色素结合状况有一定差异。
2、丙二醛含量测定MDA在高温、酸性条件下与硫代巴比妥酸(TBA)反应,形成三甲基复合物。
该复合物最大吸收峰在532nm处;最小吸收峰600nm处,消光系数为155 (mM)-1 cm-13、SOD活性测定SOD是含金属辅基的酶,它催化以下反应:02 - +02 - + 2H+ H2 02 +02四氮唑蓝(NBT)光照还原的分光光度法:核黄素受光照产生的能将NBT还原为蓝色的甲腙,甲腙在560nm波长有最大吸收,而SOD能清除, 抑制甲腙的产生使吸收减小。
MDA 含量测定硫代巴比妥酸(TBA)法(候福林.植物生理学实验教程[M].北京:科学出版社.2004.91)(李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社.2000.261-263)一、原理植物器官衰老时,或在逆境条件下,往往发生膜质过氧化作用,丙二醛(malondialdehyde ,MDA)是其产物之一,通常用它作为膜质过氧化指标,表示细胞膜质过氧化程度和植物逆境条件反应的强弱。
在酸性和高温条件下,丙二醛和硫代巴比妥酸反应生成红棕色的3,5,5-三甲基恶唑2,4-二酮,在532nm 处有最大吸收峰。
但该反应受到可溶性糖和蛋白的极大干扰,可溶性糖和蛋白的吸收波长分别在450nm 和600nm 处。
植物组织器官的衰老总是伴随着细胞内膜的破坏,表现为细胞内的电解质大量渗漏出来,研究结果表明,细胞衰老过程中膜的破坏是由细胞中(特别是线粒体和叶绿体)产生的生物自由基(如O 2.-、OH .、1O 2等)使膜脂中的不饱和脂肪酸发生过氧化作用而造成的。
膜脂过氧化作用产生的自由基,它不仅能够连续诱发膜脂过氧化作用,而且还可以使蛋白质脱H +而产生蛋白质自由基,使蛋白质分子发生链式聚合。
从而使细胞膜变性,最终导致细胞损伤、衰老或死亡。
膜脂过氧化作用可能以下列进行:O OH O O H H OO H丙二醛 H H O O HN N H O O S HNN H HO N H NO HS O S OH+2100℃硫代巴比妥酸(TBA) 丙二醛 5,5’-亚丙烯苯-双硫代巴比妥酸(双TBA)(三甲川) MDA 在高温、酸性条件下与硫代巴比妥酸(TBA)反应,形成532nm 波长处有最大光吸收的有色三甲基复合物,该复合物的吸光系数为155[mmol/(L·cm)],并在600nm 波长处有最小光吸收。
可按公式:A532-A600=155000*C*L(1)算出MDA浓度C(µmol/L),进一步算出单位重量鲜重组织中MDA含量C(µmol/g)。
叶绿素,SOD,MDA,POD,硝酸还原酶等测定方法1 叶绿素含量测定:80%的丙酮液的配制:4L丙酮 + 1L蒸馏水。
称0.5g左右的叶片放在50ml的离心管(做三个重复),加入25ml 浓度为80%的丙酮液,放在黑暗处浸提大约36小时后取出,稀释4倍后分别在波长663nm、645nm、652nm和470nm下测定光密度,以80%的丙酮液为空白。
(参考陈建勋,王晓峰主编的《植物生理学实验指导》,P35~36)也可用95%乙醇溶液,在665、649、470nm处有最大吸收峰Ca=13.95D665-6.88D649Cb=24.96D649-7.32D665Cx.c=(1000D470-2.05Ca-114Cb)/2452 抗氧化酶活性的定:(2.5g样)0.05mol/L磷酸缓冲溶液 (PBS)(pH=7.8)溶液的配制:65.5506g Na2HPO4·12H2O + 2.65285g NaH2PO4·2H2O, 定容到4L。
(参考陈建勋,王晓峰主编的《植物生理学实验指导》,P134)。
取低温保存的鲜样,称2g左右的叶片(或根)放在50ml的离心管,加入20ml浓度为0.05mol/L磷酸缓冲溶液(pH=7.8)(最好是较冷的磷酸缓冲溶液,防止研磨时温度过高使酶失活),研磨(用磨碎机磨),8000r/min的冷冻离心机下离心20分钟,上清液为粗酶液。
2.1丙二醛(MDA)的测定:20%三氯乙酸(TCA)溶液的配制:称200g三氯乙酸,用蒸馏水定容到1000ml。
(参考陈建勋,王晓峰主编的《植物生理学实验指导》,P124);0.5% 硫代巴比妥酸(TBA)溶液的配制:称5g硫代巴比妥酸(TBA),用20%三氯乙酸(TCA)溶液溶解并定容到1000ml。
(参考陈建勋,王晓峰主编的《植物生理学实验指导》,P124)(先加少量的氢氧化钠1mol/L溶解);0.5ml酶液(对照用0.5ml的0.05mol/L pH=7.8的磷酸缓冲液代替酶液)(做三个重复)+ 3mlTBA――振荡――沸水浴上反应30min――冷却(至少30min)――比色(OD600、OD532、OD450)。
植物组织MDA 含量测定一、目的要求1.掌握植物组织MDA 含量测定的原理及具体测量步骤;2.深化理解MDA 与逆境和衰老的关系,理解植物组织MDA 含量测定的意义; 3.了解膜脂过氧化、氧自由基和MDA 形成的关系;4.能够根据待测材料的具体情况设计实验步骤测定MDA 含量; 5.学习分光光度计,低温离心机等仪器的使用方法。
二、实验原理植物遭受逆境胁迫或衰老时,体内会发生一系列生理生化变化,如核酸和蛋白质含量下降、叶绿素降解、光合作用降低,活性氧平衡失调及内源激素平衡失调等。
活性氧代谢失调直接导致植物体内活性氧的大量积累,从而引发或加剧膜脂过氧化作用,造成细胞膜系统的损伤,严重时会导致植物细胞死亡。
膜脂过氧化的产物有二烯轭合物、脂类过氧化物、丙二醛、乙烷等。
其中丙二醛(Malondialdehyde ,MDA )是膜脂过氧化最重要的产物之一,它的产生还能加剧膜的损伤。
因此在植物衰老生理和抗性生理研究中,MDA 含量是一个常用指标,可通过测定MDA 了解膜脂过氧化的程度,以间接测定膜系统受损程度以及植物的抗逆性。
MDA 在高温及酸性环境下可与2-硫代巴比妥酸(TBA )反应,产生红棕色的产物3,5,5-三甲基恶唑2,4-二酮(Trimet —nine ),又名三甲川,该物质在532nm 处有最大光吸收,在600nm 处有最小光吸收。
由于TBA 也可与其它物质反应,并在532nm 处有吸收,为消除硫代巴比妥酸与其它物质反应的影响,同时测定600nm 下的吸光度,利用532nm 与600nm 下的吸光度的差值计算MDA 的浓度。
即:A 532-A 600=ε·C ·L式中,A 532和A 600分别表示532nm 和600nm 处的吸光度值,C 是MDA 浓度,L 为比色杯厚度,ε=155L·mmol -1·cm -1。
+100 COH N SN HOO OHHH NH SNHO OH OOHNN HS2OTBA MDA 3,5,5-三甲基恶唑2,4-二酮需要指出的是,植物组织中糖类物质可能对MDA-TBA 反应有干扰作用。
MDA 含量测定硫代巴比妥酸(TBA)法(候福林.植物生理学实验教程[M].北京:科学出版社.2004.91)(李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社.2000.261-263)一、原理植物器官衰老时,或在逆境条件下,往往发生膜质过氧化作用,丙二醛(malondialdehyde ,MDA)是其产物之一,通常用它作为膜质过氧化指标,表示细胞膜质过氧化程度和植物逆境条件反应的强弱。
在酸性和高温条件下,丙二醛和硫代巴比妥酸反应生成红棕色的3,5,5-三甲基恶唑2,4-二酮,在532nm 处有最大吸收峰。
但该反应受到可溶性糖和蛋白的极大干扰,可溶性糖和蛋白的吸收波长分别在450nm 和600nm 处。
植物组织器官的衰老总是伴随着细胞内膜的破坏,表现为细胞内的电解质大量渗漏出来,研究结果表明,细胞衰老过程中膜的破坏是由细胞中(特别是线粒体和叶绿体)产生的生物自由基(如O 2.-、OH .、1O 2等)使膜脂中的不饱和脂肪酸发生过氧化作用而造成的。
膜脂过氧化作用产生的自由基,它不仅能够连续诱发膜脂过氧化作用,而且还可以使蛋白质脱H +而产生蛋白质自由基,使蛋白质分子发生链式聚合。
从而使细胞膜变性,最终导致细胞损伤、衰老或死亡。
膜脂过氧化作用可能以下列进行:O OH O O H H OO H丙二醛 H H O O HN N H O O S HNN H HO N H NO HS O S OH+2100℃硫代巴比妥酸(TBA) 丙二醛 5,5’-亚丙烯苯-双硫代巴比妥酸(双TBA)(三甲川) MDA 在高温、酸性条件下与硫代巴比妥酸(TBA)反应,形成532nm 波长处有最大光吸收的有色三甲基复合物,该复合物的吸光系数为155[mmol/(L·cm)],并在600nm 波长处有最小光吸收。
可按公式:A532-A600=155000*C*L(1)算出MDA浓度C(µmol/L),进一步算出单位重量鲜重组织中MDA含量C(µmol/g)。
实验报告
课程名称:植物生理学及实验实验类型:探索、综合或验证
实验项目名称:植物组织中可溶性蛋白和MDA的测定
一、实验目的和要求
1.掌握植物组织中蛋白和丙二醛(MDA,malonyldialdehyde)
提取。
2.掌握用比色法测定组织粗提液蛋白质和MDA.
3.掌握植物组织中超氧物岐化酶(SOD)活性测定方法;
4.了解植物衰老的原理。
二、实验内容和原理
衰老是指细胞、器官或整个植株生理功能自然衰退,最终导致死亡的过程。
衰老时生理生化变化主要有:蛋白质含量下降,生物膜降解,核酸含量的变化,光合速率下降,呼吸速率下降,植物内源激素的变化等。
植物叶片衰老过程中,叶绿素含量下降,叶色变黄,蛋白质含量减少(可溶性蛋白)。
自由基代谢失调, 并在体内积累膜脂过氧化的产物之一:MDA。
(1)可溶性蛋白测定的原理
(2)考马斯亮蓝G-250与蛋白质结合后,溶液的吸收光谱发生变化,从465nm偏转到595nm,并表现出在595nm处的吸
收值与溶液中的蛋白质含量有线性关系,其范围从
0~1000g/ml。
据此可制作蛋白质的标准曲线,牛血清蛋白
为常用的标准蛋白。
(3)待测样品经缓冲液提取后,可溶性蛋白溶于上清液中,蛋白质提取液与考马斯亮蓝G-250反应呈蓝色。
测定595nm
吸收值,并根据蛋白质的标准曲线,得到样品中可溶性蛋
白的含量。
(4)MDA测定原理
(5)MDA在高温、酸性条件下与硫代巴比妥酸(TBA)反应,形成粉红色复合物(3,5,5-三甲基噁唑2,4-二酮),该复合
物在532nm处有最大吸收峰;600nm处是最小吸收峰,两
峰差值的消光系数为155 (mM)-1 cm-1
(6)超氧物岐化酶(SOD)活性测定原理:
→ H2O2+ O2
2O2·−+2H2O SOD
四氮唑蓝(NBT)光照还原的分光光度法:核黄素受光照产生
的O2.-能将NBT还原为蓝色的甲腙,甲腙在560nm波长有最
大吸收,而SOD能清除O2.-, 抑制甲腙的产生使吸收减小。
通过分光光度检测SOD对O2.-的抑制率,可以表征出SOD含
量。
三、主要仪器设备
准备材料:叶龄差异明显的叶片若干
仪器:离心机、天平、制冰机、分光光度计,研钵、移液枪、移液管、离心管等。
四、操作方法与实验步骤
(一)可溶性蛋白测定
(1)制备蛋白提取液
称叶龄差异明显的叶片各0.50g ,加入5ml 磷酸缓冲液(50mmol,pH值为7.8),于冰浴中研磨提取,匀浆液以8000g离心力作用下(4℃)离心10min,其上清液即为蛋白提取液。
(2)0–100μg/ml蛋白标准曲线的制作
(3)显色反应(样品的测定):
取40μl蛋白提取液+160μl磷酸缓冲液于玻璃试管中,加入4.8ml考马斯亮蓝溶液,混匀后放置2min,用10mm厚的比色杯在595nm下比色读取OD值。
对照为空白的磷酸缓冲液加上4.8ml考马斯亮蓝溶液。
(二)MDA测定
取上清液1.0ml于7ml离心管中,加TBA与TCA混合液 4.0ml,然后在离心管盖上戳一小孔,92ºC水浴保温30min
空白管: 1mL Pi-buffer +TBA与TCA混合液 4.0ml (92ºC水浴30min)冷却后,平衡,离心5min; 10000rpm
测定A532, A450和A600。
(三)超氧物岐化酶(SOD)活性测定
称叶龄差异明显的叶片各0.5g ,加入5ml 磷酸缓冲液(50mmol,pH值为7.8),于冰浴中研磨提取,匀浆液以10000g离心力作用下(4℃)离心10min,其上清液即为酶提取液。
在暗光条件下加入3mL NBT反应液和100μL酶提取液于试管中,25℃照光(4000-10000lux)并计时,6-25min后出现颜色变化, 9min 后测560nmOD值。
同时作空白实验。
根据SOD抑制NBT光化学还原的量计算SOD酶活性(unit/gFW)。
一个酶活单位相当于引起3mL NBT反应液达到50%抑制所需要的酶量。
测定时用未照光NBT反应液调零。
五、实验数据记录和处理
(一)可溶性蛋白测定
标准曲线:
显色反应:
叶片种类OD值
新叶0.823
老叶0.152
新叶蛋白质量:y = 164.08 * 0.823 - 3.6176 =131.420μg
老叶蛋白质量:y = 164.08 * 0.152 - 3.6176 =21.322μg
在标准曲线上查得新叶蛋白质量为131.420μg,老叶为21.322μg
可溶性蛋白含量 (μg/g.FW)=标准曲线上查得的蛋白质量(μg )×提取液体积/(测定加样量*鲜重)
新叶可溶性蛋白含量=131.420μg *5ml/(40*10-3ml*0.50g )=32855μg/g.FW 老叶可溶性蛋白含量=21.322μg *5ml/(40*10-3 ml*0.50g )=5330.6μg/g.FW
MDA (mM )=532600 ,L 为比色杯厚度cm 求得新叶MDA (mM )=(0.083-0.020)/155/1=4.065*10-4(mM )
老叶MDA (mM )=(0.212-0.053)/155/1=1.026*10-3(mM )
蔗糖对MBA-TBA 反应有干扰,可用下式消除:
MDA(µM)=6.45(A 532-A 600)-0.56A 450
求得新叶MDA (µM)=6.45(0.083-0.020)-0.56*0.169=0.3117 (µM)
老叶MDA (µM)=6.45(0.212-0.053)-0.56*1.365=0.2612(µM)
(三)
SOD 活力(单位gFW )=(对照管OD 值−测定管OD 值)
对照管OD 值∗0.5
新叶:(1.288-0.514) /(1.288*0.5)=1.2019(unit/gFW)
老叶:(1.223-0.893) /(1.288*0.5)=0.5124(unit/gFW)
六、实验结果与分析
(一) 可溶性蛋白测定
新叶=32855μg/g.FW >老叶=5330.6μg/g.FW
说明在叶片衰老的过程中,可溶性蛋白的含量减少。
(二)
MDA 测定 排除蔗糖干扰,叶片衰老过程中MDA 的含量在增加。
(三) 超氧化物歧化酶(SOD )活性测定
高等植物叶片中SOD 活性随衰老而下降
七、讨论、心得
1.比较新老叶片可溶性蛋白和MDA的差异。
新叶可溶性蛋白较老叶多,而老叶中MDA的含量在增加。
叶片在衰老过程中,可溶性蛋白减少,丙二醛含量增加。
2.植物组织中哪些物质对可溶性蛋白和丙二醛测定(TBA法)干扰较大?
丙二醛(MDA)是由于植物官衰老或在逆境条件下受伤害,其组织或器官膜脂质发生过氧化反应而产生的,故而它的含量与植物衰老及逆境伤害有密切关系。
测定植物体内丙二醛含量,通常利用TBA在酸性条件下加热与MDA反应,生成红棕色的三甲川,三甲川的最大吸收波长在532nm。
由于植物遭受干旱、高温、低温等逆境胁迫时可溶性糖增加,而且糖与TBA显色反应产物的最大吸收波长在450nm处,在532nm处也有吸收,因此测定植物组织中MDA与TBA反应产物含量时一定要排除可溶性糖以及催化产生可溶性糖的酶的干扰。
此外在532nm波长处尚有非特异的背景吸收的影响也要加以排除。
3.丙二醛测要第二次离心?可溶性蛋白可以在比色前第二次离心吗?
3.1
测定丙二醛时,加入TBA溶液摇匀,又经过沸水浴加热,所以上清液中已混有不少杂质,需再次离心去除TBA与丙二醛显色反应过程中产生的不溶性物质。
3.2
离心的原理是:由于不同颗粒的质量、密度、大小及形状等彼此各不相同,在同一固定大小的离心场中沉降速度也就不相同。
离心的目的是相互间的分离。
可溶性蛋白在加入考马斯亮蓝之后,需“混匀后放置2min”,其原因是:蛋白质与考马斯亮蓝G-250结合在2min左右的时间达到平衡。
而考马斯亮蓝G-250和蛋白质是通过范德华力结合的,我猜测,若再二次离心,范德华力有可能不足以抵抗离心过程中的离心力,从而失去实验效果。
4.可溶性蛋白和MDA两个指标也常作为植物逆境受害的指标?
可溶性蛋白和MDA常作为植物逆境受害的指标。
一般植物在逆境条件下,如高温,盐碱,以及强光等逆境条件下会产生膜质过氧化。
而丙二醛含量是植物细胞膜质过氧化程度的体现,丙二醛含量高,说明植物细胞膜质过氧化程度高,细胞膜受到的伤害严重。
可溶性蛋白指可以以小分子状态溶于水或其他溶剂的蛋白,它是重要的渗透调节物质和营养物质。
而植物在水分胁迫下, 可溶性蛋白会部分转化为氨基酸, 从而增加渗透性物质。
比如随着干旱胁迫的加重, 可溶性蛋白随着水分胁迫的加强会呈现出降低的趋势1。
在低温下,可溶性蛋白也会逐渐降低。
1祁伟亮,冯鸿,刘松青,陈洁,龚壁燃,夏杰,张莉,任迎虹.不同桑品种在干旱胁迫下脯氨酸及可溶性蛋白质含量
的变化规律研究[J].中国野生植物资源,2017,36(05):34-36+39.
(不考虑长时间后植物不断失水组织内蛋白质含量突然增高的情况[2])
2刘明池.黄瓜幼苗在低温下相对电导率、SOD及可溶蛋白含量的变化[J].华北农学报,1992(02):118-119.。