第五章 酶的提取与分离纯化
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第五节酶的分离、纯化及活性测定1一、酶的分离、纯化•:一类由细胞内产生然后分泌到细胞外进行作用胞外酶生然后分到行作的酶,这类酶大多都是水解酶类。
•胞内酶:另一类酶在细胞内合成后在细胞内起催化作用的,这类酶数量较多。
的多2一般原则:般原则:防止强酸、强碱, 要求加入的化学试剂不使酶变性;在低温下操作,全部操作在低温0~4℃;在分离提纯过程中避免剧烈搅拌 在分离提纯过程中,避免剧烈搅拌;在提纯溶剂中加一些保护剂如少量EDTA 在提纯溶剂中加一些保护剂,如少量EDTA、少量β-巯基乙醇;在不破坏所需酶的条件下,可使用各种“激烈的烈”的手段。
3酶的分离提纯三个基本环节:第一抽提,即把酶从材料转入溶剂中制成酶溶液;第二纯化,即把杂质从酶溶液中除掉或从酶溶液中把酶分离出来;第三制剂,即将酶制成各种剂型。
在酶的分离纯化过程中.每步都须做三件事:第一第,测定酶活力(IU/ml);第二,测定蛋白质含量(mg/ml);第三,测量体积(ml)。
4基本操作程序微生物、动物、选材植物加入提取液抽提胞内酶先破碎抽提先净化处理再沉淀法分离离子交析分离纯化换层析,凝胶过滤,液相色谱,亲和色谱和超滤等5(一)酶的抽提()酶的抽提1、破碎细胞对于细胞外酶可用水缓冲液浸泡过对于细胞外酶可用水、缓冲液浸泡过滤后,可得粗抽提液。
对于细胞内酶要破碎细胞、动物细胞较易破碎,通常用匀浆器捣碎机,制成较易破碎,通常用匀浆器、捣碎机,制成匀浆离心后可得酶抽提液。
细菌细胞壁较厚,需用超声波、溶胞壁较声溶菌酶等抽提。
酶等提62、酶的抽提酶的抽提一般的酶可用稀酸或稀碱的水溶液抽提出来。
抽提条件:提出来抽提条件⑴抽提溶的pH选择应该在酶的pH稳定,并离范围之内,并且最好远离等电点。
低温下抽提⑵低温下抽提(0~40C)7(二)酶的纯化()酶的纯化抽提液中除含有所需有酶外,还含有其它大抽提液中除含有所需有酶外还含有其它大分子物质。
常用分离纯化的方法:①溶解度②电荷性质③大小或质量④亲和部位。
第五章酶的分离和提纯•第一节纯化方案设计•第二节纯化方法•第三节酶的纯度和产量•第四节酶的剂型与保存第一节纯化方案设计一.分离纯化酶的原则:第一,要注意防止酶变性失活,这一点在纯化的后期更为突出。
第二,从理论上说,凡是用于蛋白质分离纯化的一切方法都同样适用于酶。
第三,酶具有催化活性,检测酶活性可以为酶的抽提、纯化以及制备过程中选择适当的方法与条件提供直接的依据。
二.防止酶变性失活的方法:(1)除了少数例外,所有操作都应在低温条件下进行,尤其是在有机溶剂存在的情况下更应特别小心。
(2)必须控制整个系统不要过酸过碱;同时要避免在调整p H时产生局部酸碱过量的现象。
(3)酶和其它蛋白一样,常易在溶液表面或界面处形成薄膜而变性,故操作中应尽量减少泡沫形成。
(4)重金属等能引起酶失活,微生物污染以及蛋白水解酶的存在能使酶分解破坏。
一.酶的抽提二.浓缩三.酶的纯化四.结晶•一.酶的抽提•抽提的要求是将尽可能多的酶、尽量少的杂质从原料引入溶液。
1.预处理过去多用动物或植物的器官组织作为酶的来源,近年来则主要采用微生物作材料。
例如,动物材料要剔除结缔组织、脂肪组织;油质种子最好先用乙醚等脱脂;种子研磨前应去壳,以免丹宁等物质着色污染;微生物材料则应将菌体和发酵介质分离。
经过这些处理后,材料须尽可能以非常新鲜的状态直接应用,否则就应将完整材料立即冰冻起来。
2. 破细胞酶根据它的分布可分为胞内酶和胞外酶,根据它的存在状态,即是否与细胞内的颗粒体或膜结合,细胞内酶又可分为结酶与溶酶。
2.1 丙酮干粉法:◆往组织匀浆中加入-15~-20℃的冷丙酮,抽滤,再加几次丙酮并抽滤,沉淀部分在室温下放臵1小时左右至无丙酮味,然后转移到盛有五氧化二磷的真空干燥器中干燥,干燥后的丙酮粉臵于低温冰箱中保存备用。
从丙酮粉中提取酶可往丙酮粉中加抽提液搅拌,过滤或离心即可。
优点:丙酮处理一方面能有效地破坏细胞壁(膜);另一方面由于丙酮是脂溶剂,这种处理有利于除去大量脂类物质,有时这种处理还能使某些结酶易于溶解;此外,丙酮干粉含水量低,易于保存.缺点:丙酮可能引起某些酶变性失效,有些酶则根本不能采用此法。
可编辑修改精选全文完整版溶菌酶的提取,分离纯化,产物纯度鉴定及活性测定实验目的:1、学习和掌握溶菌酶的制备过程2、学习和掌握溶菌酶的纯化过程3、学习和掌握聚丙烯酰胺凝胶电泳的德原理和技术4、测定溶菌酶的分子量和所提取的溶菌酶的浓度5、测定所提取的溶菌酶的活性试验原理:溶菌酶(lysozyme)又称胞壁质酶(muramidase)或N-乙酰胞壁质聚糖水解酶(N-acetylmuramide glycanohydrlase),是一种能水解致病菌中黏多糖的碱性酶。
主要通过破坏细胞壁中的N-乙酰胞壁酸和N-乙酰氨基葡糖之间的β-1,4糖苷键,使细胞壁不溶性黏多糖分解成可溶性糖肽,导致细胞壁破裂内容物逸出而使细菌溶解。
溶于水,不溶于乙醚和丙酮,pI为11.0-11.35,最适pH值6.5。
酸性介质中可稳定存在,碱性介质中易失活。
溶菌酶还可与带负电荷的病毒蛋白直接结合,与DNA、RNA、脱辅基蛋白形成复盐,使病毒失活。
因此,该酶具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。
该酶广泛存在于人体多种组织中,鸟类和家禽的蛋清、哺乳动物的泪、唾液、血浆、尿、乳汁等体液以及微生物中也含此酶,其中以蛋清含量最为丰富。
从鸡蛋清中提取分离的溶菌酶是由18种129个氨基酸残基构成的单一肽链。
它富含碱性氨基酸,有4对二硫键维持酶构型,是一种碱性蛋白质,其N端为赖氨酸,C端为亮氨酸。
可分解溶壁微球菌、巨大芽孢杆菌、黄色八叠球菌等革兰阳性菌。
2.1、离子交换层析离子交换层析是依据混合样品中各种离子或离子化合物与离子交换树脂的可交换离子之间的交换程度不同而进行分离纯化的。
离子交换层析主要是离子交换剂与溶液中离子或离子化合物以离子交换方式进行,过程是可逆的。
由于离子交换剂对溶液中各种离子具有不同的结合力,也就是说,离子交换剂对各离子的排斥和阻滞作用不同,从而引起各离子在柱内的流速差异,逐渐发生分离,最终分别流出层析柱。
该法可同时分析多种离子化合物,具有灵敏度高,重复性、选择性好,分离速度快等优点。
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1. 细胞破裂。
机械法,例如匀浆、研磨。
酶工程复习题第一章绪论填空:1.日本称为“酵素”的东西,中文称为酶,英文则为Enzyme,是德国科学家Kűhne于1878年首先使用的。
2.1926年,萨姆纳(Sumner)首先制得脲酶结晶,并指出酶的本质是蛋白质。
他因这一杰出贡献,获1947年度诺贝尔化学奖。
3. 1982年,Thomas R.Cech等人发现四膜虫细胞的26S rRNA前体具有自我剪接功能,将这种具有催化活性的天然RNA称为核酶—Ribozyme。
4. 1894年,高峰让吉(Takamin)用麸皮培养米曲霉制造淀粉酶作消化剂,开创了有目的的进行酶生产和应用的先例。
5. 1969年,日本的千畑一郎首次在工业上应用固定化氨基酰化酶从DL-氨基酸分离L-氨基酸。
6.1971年,第一届国际酶工程会议把酶的生产与应用确认为酶工程的核心内容。
7.根据分子中起催化作用的主要组分的不同,酶可以分为蛋白类酶和核酸类酶。
名词解释:酶:酶是生物体内进行新陈代谢不可缺少的受多种因素调节控制的具有催化能力的生物催化剂。
选择:1.酶工程是(C )的技术过程A.利用酶的催化作用将底物转化为产物B.通过发酵生产和分离纯化获得所需酶C.酶的生产与应用D.酶在工业上大规模应用2.核酸类酶是(D )A.催化RNA进行水解反应的一类酶B.催化RNA进行剪接反应的一类酶C.由RNA组成的一类酶D.分子中起催化作用的主要组分为RNA的一类酶第二章酶学基础填空:1.1961年国际酶学委员会(International Commission of Enzymes)根据酶所催化的反应类型和机理,把酶分成6大类:氧化还原酶Oxidoreductase;转移酶Transferase;水解酶hydrolase;裂合酶Lyase;异构酶Isomerase;合成酶Synthetase。
2.酶催化作用的特点:温和性、专一性、高效性、可调性.3.根据抑制剂与酶的作用方式及抑制作用是否可逆,可把抑制作用分为两大类:不可逆的抑制作用和可逆的抑制作用。