血红蛋白提取和分离的四步

第5．3 血红蛋白的提取和分离【学习目标】凝胶色谱法的原理和方法样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填【基础知识预习】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。

【教学过程】【课题背景】：新华网首尔１２月２９日电（记者干玉兰）韩国浦项工业大学科学家２９日宣布，他们已查明可抑制艾滋病病毒感染的“ＴＲＩＭ５”蛋白质核心部分的结构。

浦项工业大学生物科学系教授吴秉夏等人，当天公开了“ＴＲＩＭ５”蛋白质内核心部分“Ｂ３０．２／ＳＰＲＹ”的三维分子结构，并称已弄清楚这一结构的正确位置及它与其他结构之间的相互作用。

研究成果发表在最新一期《分子细胞》杂志上。

2００４年英国《自然》杂志曾刊登论文说，“ＴＲＩＭ５”蛋白质可有效抑制艾滋病病毒的感染。

此后，世界各地的很多科学家开始研究“ＴＲＩＭ５”蛋白质的结构，但到目前为止尚未有人宣称取得突破性进展。

第18课时血红蛋白的提取和分离目标导航 1.了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理。

2.理解缓冲液的组成和作用机理。

3.体验提取生物大分子的基本过程和方法。

一、分离蛋白质的基本方法原理1．蛋白质的分离方法——凝胶色谱法凝胶色谱法也称做________________，是根据________________的大小分离________的有效方(1)作用在一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界________和________对溶液________的影响，维持pH 基本不变。

纯水的pH因加入少量的强酸或强碱而发生很大变化。

然而，1滴浓盐酸加入到 1 L CH3COOH—CH3COONa混合溶液或NaH2PO4—Na2HPO4混合溶液中，[H＋]的增加不到百分之一(从1.00×10－7 mol/L增到1.01×10－7 mol/L)，pH没有明显变化。

(2)组成缓冲溶液通常由________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，其类型主要有3种：①弱酸及其对应盐，如CH3COOH—CH3COONa，H2CO3—NaHCO3。

②多元弱酸的酸式盐及其对应的次级盐，如NaHCO3—Na2CO3，NaH2PO4—Na2HPO4。

③弱碱及其对应盐，如NH3·H2O—NH4Cl。

3．电泳(1)概念电泳是指____________在________的作用下发生________的过程。

许多重要的生物大分子，如________、________等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上________或________。

在电场的作用下，这些带电分子会向着________________的电极移动。

(2)原理在同一电场下，由于各种分子________性质的差异及分子本身________、________的不同，使带电分子产生________________，从而实现样品中各种分子的分离。

血红蛋白提取和分离的四步血红蛋白是存在于人类血液中的一种重要蛋白质，它承担着将氧气从肺部输送到身体各个组织和器官的重要功能。

因此，对血红蛋白的提取和分离具有重要的生物学意义和医学应用前景。

接下来将介绍血红蛋白提取和分离的四个步骤。

第一步：血样采集首先需要采集含有血红蛋白的血样。

一般来说，静脉采血是最常用的方法。

在采集血样之前，需要确保采血器具干净无菌，以避免外部微生物的污染。

同时，还要确保采集到的血样足够新鲜，以保证血红蛋白的活性和稳定性。

第二步：红细胞裂解将采集到的血样进行红细胞裂解，将红细胞膜破坏，释放血红蛋白。

一般可以使用生理盐水等溶液进行红细胞裂解。

在裂解的过程中，需要注意温度和pH值的控制，以确保血红蛋白的完整性和稳定性。

第三步：血红蛋白提取在红细胞裂解后，血液中的血红蛋白被释放出来，需要进行进一步的提取。

常用的提取方法包括离心、凝胶过滤、离子交换层析等。

通过这些方法，可以将血红蛋白从其他蛋白质和杂质中分离出来，得到比较纯净的血红蛋白样品。

第四步：血红蛋白分离最后一步是对提取到的血红蛋白进行分离。

根据血红蛋白的性质和不同的应用需求，可以选择不同的分离方法。

例如，可以利用凝胶电泳、高效液相色谱等技术对血红蛋白进行分离和纯化。

通过这些方法，可以得到高纯度的血红蛋白样品，为后续的研究和应用提供基础。

通过以上四个步骤，我们可以完成血红蛋白的提取和分离工作。

这些工作不仅有助于深入了解血红蛋白的生物学功能和结构特性，还为相关疾病的诊断和治疗提供了重要的基础。

希望在未来的研究中，可以进一步完善血红蛋白提取和分离的技术，为人类健康事业做出更大的贡献。

细胞为材料，学习初步分离血红蛋白的方法。

样品处理及粗分离1.红细胞的洗涤洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，以利于后续步骤的分离纯化。

采集的血样要及时分离红细胞，分离时采用低速短时间离心，如500 r/min离心2 min，然后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆，将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯，再加入五倍体积的生理盐水（质量分数为0.9%的NaCl溶液），缓慢搅拌10 min，低速短时间离心，如此重复洗涤三次，直至上清液不再呈现黄色，表明红细胞已洗涤干净。

❖为防止血液凝固，在采血容器中要预先加入抗凝血剂柠檬酸钠，比例是每100mL血液加入3.0g柠檬酸钠。

2.血红蛋白的释放将洗涤好的红细胞倒入烧杯中，加蒸馏水到原血液的体积，再加40%体积的甲苯，置于磁力搅拌器上充分搅拌10 min。

在蒸馏水和甲苯的作用下，红细胞破裂，释放出血红蛋白。

3.分离血红蛋白溶液将搅拌好的混合液转移到离心管中，以2000r/min的速度离心10min后，可以明显看到试管中的溶液分为4层（图5-18）。

从上往下数，第1层为无色透明的甲苯层，第2层为白色薄层固体，是脂溶性物质的沉淀层，第3层是红色透明液体，这是血红蛋白的水溶液，第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。

将试管中的液体用滤纸过滤，除去脂溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分出下层的红色透明液体。

4.透析取1mL的血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有300 mL的物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液中（pH为7.0)，透析12h。

❖透析袋一般是用硝酸纤维素（又称玻璃纸）制成的。

透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内。

透析可以去除样品中分子量较小的杂质，或用于更换样品的缓冲液。

凝胶色谱操作可以自己制作色谱柱，有条件的学校也可以直接购买商品色谱柱。

1.凝胶色谱柱的制作取长40 cm，内径为1.6 cm的玻璃管，两端磨平。

柱底部的制作方法如下（图5-19）。

首先选择适合封堵玻璃管口的橡皮塞，中间打孔，孔径大小要能够紧密插入0.5 mL的移液管。

课下能力提升（十四）血红蛋白的提取和分离【基础题组】1．下列有关凝胶色谱法的叙述，错误的是()A．凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法B．目前经常使用的凝胶有交联葡聚糖、聚丙烯酰胺和琼脂糖等C．大分子物质后被洗脱出来，小分子物质先被洗脱出来D．凝胶色谱法的原理是不同大小的分子所经的路径不同而得以分离解析：选C相对分子质量较小的蛋白质由于扩散作用进入凝胶颗粒内部而使其所经过的路程较长；相对分子质量较大的蛋白质被排阻在凝胶颗粒外面，在颗粒之间迅速通过。

因此，大分子物质先被洗脱出来，小分子物质后被洗脱出来。

2．下列有关缓冲溶液的说法，错误的是()A．缓冲溶液能够抵制外界任何酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变B．缓冲溶液通常由1～2种缓冲剂溶解于水中配制而成C．调节缓冲剂的使用比例就可以制得在不同pH范围内使用的缓冲溶液D．生物体内的各种生物化学反应都是在一定的pH下进行的解析：选A缓冲溶液通常由1～2种缓冲剂溶解于水中配制而成；调节缓冲剂的使用比例就可以制得在不同pH范围内使用的缓冲溶液；在一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变，超过一定范围，缓冲溶液就起不到这样的作用了。

3．(2018·福建名校月考)下列有关提取和分离血红蛋白的叙述，错误的是()A．样品的处理就是通过一系列操作收集血红蛋白溶液的过程B．通过透析可以去除样品中分子质量较大的杂质，此为样品的粗分离C．可通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去，即样品的纯化D．可通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度解析：选B透析是通过半透膜使样品中较小的分子透过到膜外，因此通过透析可以去除样品中分子质量较小的杂质，此为样品的粗分离。

4．下列有关凝胶色谱操作的叙述，错误的是()A．干的凝胶要用蒸馏水充分溶胀后，才能装填B．在装填凝胶色谱柱时，不得有气泡产生C．在装填凝胶色谱柱时，下端的尼龙管先打开后关闭D．在样品洗脱过程中，不能让洗脱液流干解析：选C在装填凝胶色谱柱时，下端的尼龙管应始终打开。

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。

课题3血红蛋白的提取和分离1．凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的方法，相对分子质量大的先洗脱出来，相对分子质量小的后洗脱出来。

2．在电泳中，待分离样品中分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状都会影响分子的迁移速度。

3．SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移率完全取决于分子的大小。

4．蛋白质提取和分离的一般步骤是：样品处理及粗分离、纯化和纯度鉴定。

5．透析法可除去相对分子质量较小的杂质。

6．在对蛋白质进行纯度鉴定时，使用最多的方法是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。

一、蛋白质分离的原理和方法1.分离原理依据蛋白质各种特性的差异分离蛋白质，如分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等等。

2.凝胶色谱法(1)概念：也称为分配色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。

(2)凝胶：微小的多孔球体，大多数由多糖类化合物构成，内部有许多贯穿的通道。

(3)原理：[填表]蛋白质类型能否进入凝胶内部移动路程移动速度相对分子质量较小能较长较慢相对分子质量较大不能较短较快3．缓冲溶液(1)作用：在一定范围内，抑制外界的酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变。

(2)配制：由1～2种缓冲剂溶解于水中配制而成，通过调节缓冲剂的使用比例就可以得到不同pH范围内使用的缓冲液。

4．电泳(1)概念：指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。

(2)原理：①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，这些基团会带上正电或负电。

②在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。

③电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。

④方法：常用的电泳方法有琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。

二、血红蛋白提取和分离的实验操作[填图]1．凝胶色谱法中移动速度快的是()A．相对分子质量大的B．相对分子质量小的C．溶解度高的D．溶解度低的[解析]选A凝胶色谱法是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法。

课题：血红蛋白的提取与分离 学号： 姓名： 编写人： 审核人： 审批人： 使用时间：
【考纲要求及解读】
【阅读教材，基础检测】
4、纯度鉴定：在鉴定的方法中，使用最多的是 。

用 加热，加速膨胀。

时代。

对蛋白质进行研究时，首先要获得纯度较高的蛋白质。

下图是某生物兴趣小组在“蛋白质的提取和分离”实验中，准备从猪的血液中初步提取血红蛋白，设计的“血红蛋白提取、分离流程图”： 请回答下列有关问题：
(1)样品处理中红细胞的洗涤要用________反复冲洗、离心。

向红细胞悬液中加入一定量的低浓度pH7.0的缓冲液并充分搅拌，可以破碎红细胞，破碎细胞的原理是________。

(2)血红蛋白粗分离阶段，透析的目的是________ ，若要尽快达到理想的透析效果，可以________ (写出一种方法)。

(3)电泳利用了待分离样品中各种分子的____________________________________等的差异，而产生不同迁移速度，实现各种分子的分离。

(4)一同学通过血红蛋白醋酸纤维薄膜电泳，观察到正常人和镰刀型细胞贫血症患者的血红蛋白电泳结果如上图所示。

由图可知携带者有________种血红蛋白，从分子遗传学的角度作出的解释是__________________________________________________________________。