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高中生物选修一血红蛋白的提取和分离

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高二生物选修1 血红蛋白的提取和分离

高二生物选修1 血红蛋白的提取和分离

高二生物选修1 血红蛋白的提取和分离一、课题目标：1、通过尝试对血液中血红蛋白的提取和分离，使学生能够体验从复杂体系中提取生物大分子的基本过程和方法。

2、了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理。

二、过程：（一）基础知识1、凝胶色谱法①凝胶色谱法的原理？②凝胶色谱法有哪些用途？③凝胶色谱法分离过程？2、缓冲液①缓冲液的组成、作用？②试说说人体血浆中的PH能够保持稳定与什么物质有关？3、电泳①蛋白质分子在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移速度与所带净电荷的多少以及分子大小的关系？如何消除电荷对蛋白质迁移速度的影响？②凝胶电泳法的原理？（二）实验操作1、蛋白质的提取和分离一般分为哪四步？2、洗涤红细胞的目的是什么？3、分离红细胞采用什么方法？4、血红蛋白和血浆蛋白哪种蛋白存在于内环境中？血红蛋白的作用？5、血红蛋白的释放的原理？6、如何除去血红蛋白溶液中无机盐和小分子有机物质？该方法的采用的原理是什么？7、根据凝胶色谱柱的装填步骤，试完成下表例题分析：1、某同学在实验课前从学校的附近的屠宰场取新鲜的猪血，并在采血容器中预先加入抗凝血剂檬酸钠，取血回来马上进行实验，请回答红细胞洗涤的有关问题：（1）你如何知道红细胞已洗涤干净？（2）分离红细胞时的离心速率及离心时间分别是（3）如若离心速率过大和时间过长，则结果会怎样？2、红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成，血红蛋白的主要功能是携带O2或CO2，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。

请回答下列有关问题：（1）实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入檬酸钠，取血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。

①加入柠檬酸钠的目的是②以上所述的过程即样品处理，它包括、、收集血红蛋白溶液。

（2）通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经SDS—聚丙烯酰胺凝胺电泳进行纯度鉴定。

①样品纯化的目的是什么？②血红蛋白有什么特点？这一特点对进行蛋白质的分离有何意义？巩固训练：一、单项选择题1、下列叙述不正确的是（）A、蛋白质所带的电荷数越多，移动得越快B、蛋白质所带的电荷数越少，移动得越快C、电荷数相同时，颗粒越大，移动越慢D、电何数相同时，颗粒越小，移动越快2、下列关于凝胶色谱法的原理及操作不正确的是（）A、是利用凝胶把分子大小不同的物质分离开的一种方法B、在洗脱过程中，大分子不能进入凝胶内部而最先流出，而小分子可以进入凝胶内部而流速缓慢，最后流出C、凝胶内部有很微细的多孔网状结构，其空隙大小与被分离的物质分子的大小无相应关系D、一般情况下，凝胶对要分离的物质没有吸附作用，因此所有要分离的物质都应该被洗脱出来3、对凝胶电泳的相关认识错误的是（）A、蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率完全取决于分子的大小B、蛋白质在SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳中的迁移率完全取决于分子的大小C、SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳不仅用于蛋白质相对分子质量的测定，还可用于蛋白质混合组分的分离D、凝胶中加入SDS可以消除静电荷对迁移率的影响4、关于凝胶色谱柱的装填不正确的是（）A、交联葡聚糖凝胶（G—75）“G”表示凝胶的交联程度，膨胀程度及分离X围，“75”表示凝胶得水值B、色谱柱内不能有气泡存在，一旦发现有气泡，必须重装C、用300mL的物质的量浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液充分地平衡凝胶12hD、凝胶用自来水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液5、在装填凝胶柱时，不能有气泡存在的原因是（）A、气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果B、气泡阻碍蛋白质的运动C、气泡与蛋白质发生化学反应D、气泡在装填凝胶的时候，使凝胶不紧密6、有关样品的加入和洗脱的叙述正确的是（）A、先加入1mL透析后的样品B、加样前要使缓冲液慢下降全部流出C、如果红色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功D、洗脱时可以用缓冲液也可以用清水7、加有少量柠檬酸钠的猪血分装于①②③试管中，随后依次加入0.3%、0.9%和1.5%的氯化钠溶液稀释，30分钟后离心。

人教版高中生物选修1 5.3血红蛋白的提取和分离

人教版高中生物选修1 5.3血红蛋白的提取和分离

（四）血红蛋白
水分
血浆蛋白
血
血浆 固体物质
无机盐 磷脂
液
白细胞 葡萄糖等
血细胞
血小板
两条a－肽链
红细胞 （最多）
血红 蛋白 两条β一肽链
（ 90％ ） 共四条肽链
二、实验操作 （一）样品处理及粗分离
1.洗涤红细胞
思考：洗涤的目的是什么？ 洗涤过程：
3g柠檬酸钠
吸出血浆 5倍体积生理盐水
血液 100mL
凝胶色谱法 凝胶电泳法
(一)凝胶色谱法
（1）原理 大分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快； 小分子穿过多孔凝胶颗粒的内部，路程长，流动慢。 （2）材料
多孔性的多糖类化合物，如葡聚糖、琼脂糖。 （3）分离过程
混合物 洗 大分子流动快 收 集 收 集 上 柱 脱 小分子流动慢 大分子 小分子
洗脱：从色谱柱上端不断注入缓冲液，促使蛋白质 分子的差速流动。
凝胶色谱法分离蛋白质的原理
（二）缓冲溶液 缓冲溶液－－洗脱剂 组成：
由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成。 如H2CO3/NaHCO3，醋酸/醋酸钠，NaH2PO4/Na2HPO4等
配制：
调节缓冲剂的比例，可配制不同pH的缓冲液。
作用：
抵制外界酸碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。
在血红蛋白整个实验室中用的 缓冲液是磷酸缓冲液，目的是利用 缓冲液模拟细胞内的PH环境，保证 血红蛋白的正常结构和功能，便于 观察（红色）和材料的科学研究 （活性）。
低速离心 2 min
血浆 红细胞 红细胞
搅拌10min
重复洗涤3次，直至上清液没有黄色
2.释放血红蛋白
阅读思考： 1. 释放血红蛋白过程中，在洗涤好的红细胞加入

高中生物选修一血红蛋白的提取和分离(2)

高中生物选修一血红蛋白的提取和分离(2)

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。

高中生物选修1优质课件：5.3 血红蛋白的提取和分离

高中生物选修1优质课件：5.3 血红蛋白的提取和分离
纯度鉴定：一般用__S_D__S_—__聚__丙__烯__酰__胺__凝__胶__电__泳___方法来测定蛋白质的纯度
2.凝胶色谱操作 凝胶色谱柱的制作 ↓ 凝胶色谱柱的装填：凝胶用蒸馏水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液，一次性缓慢倒入 凝胶色谱柱内 ↓
平齐
凝胶床内
色谱柱底端
顶端
|过程评价| 1.凝胶色谱法和电泳法分别利用了蛋白质的相对分子质量的大小和所带电荷性质不同
A.蛋白质上某些基团解离后可使蛋白质带电，电场中带电的蛋白质分子(或多肽)会向 着与其所带电荷相反的电极移动 B.蛋白质在SDS－聚丙烯酰胺凝胶中的迁移速度完全取决于其所带净电荷多少 C.蛋白质在SDS－聚丙烯酰胺凝胶中的迁移速度取决于其相对分子质量的大小 D.电泳结果表明溶液中的蛋白质可能有两种，也可能只有一种 解析 蛋白质的氨基与羧基可发生解离，使其带正电或负电，在电场中发生迁移。 SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳中所加的SDS可完全掩盖蛋白质本身所带的电荷，故其移 动速度与本身所带电荷多少无关，而由其分子大小决定。SDS可使蛋白质变性形成肽 链，故结果所示可能是一种蛋白质(有两种肽链)，也可能是两种蛋白质。 答案 B
|联想·质疑| ★蛋白质的粗分离
★纯化蛋白质
★血红蛋白含有四条肽链，每条肽链环绕一个亚铁血红素基团，此基团可携带一分子 氧或一分子二氧化碳，血红蛋白因含有血红素而呈红色。
洗涤红细胞和血红蛋白的释放所用的液体分别是什么？ 提示：生理盐水和蒸馏水。
1.凝胶色谱法
科学探究1 蛋白质的分离原理与方法
凝胶色谱法和电泳法的比较
内容 分离依据 分离动力
凝胶色谱法
电泳法
分子带电性质的差异、分子大小、 分子相对分子质量的大小
形状等
重力

人教版高中生物选修一血红蛋白的提取和分离精品PPT课件

人教版高中生物选修一血红蛋白的提取和分离精品PPT课件

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。
3、类型：琼脂糖凝胶电泳、 聚丙烯酰胺凝胶电泳
十二烷基硫酸钠（SDS）—聚丙稀酰胺凝胶电泳
请问，你怎么选择？真实情况是，好多人嘴上会说选A,但最终大都会选B。因为人们都认为自己是聪明人，当然选B，只有傻子才会选A。
谁愿意等那么长的时间？世界变化如此之快，到头来不知道会变成什么样子，这是大多数人内心的真实想法。似乎快速获取、及时行乐是人们的天性，人们的很多心理状态是由几万年基因的进化决定的。
蛋白质因此得以分离。
3、具体过程
（二）缓冲溶液
1、概念：在一定的范围内，能对抗外来少量强酸、 强碱或稍加稀释不引起溶液pH发生明显变化的溶液。 2、作用：能够抵制外界的酸或碱的对溶液的pH的影 响，维持pH基本不变。 3、配制：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 用的缓冲液。
在远古的狩猎时代，人们过着食不果腹，衣不裹体的生活，每一天都在为食物发愁，及时猎取食物就显得尤为重要。因为工具简易，加之那时人的大脑普遍不怎么发达，要捕获一些猎物非常不容易。
并且人多肉少，你不及时吃掉食物，别人就会掠夺那些食物。即使能捕获一些大型猎物，也因为不能很好的储存，食物常常会腐败变质。所以及时获取、即使享受，在几万年的演化中，逐渐成为人们一种本领，深深嵌入人们的意识。
在大城市生活的白领一族们，工作日中总是被大量的的工作任务、人际关系所裹挟，常常因为七七八八的事情压得我们透不过来气。 实际上，不管是工作还是生活，帮助我们取得成功的并非是意志，而是行动。 以至于很多人会在失落时忘却，时常违背了自己少年时期的志向。 总是自认为通情练达，自认为精明。 从前的我们多单纯，多纯粹。 而现在，丢弃了单纯与纯粹的我们，也总算是看透了，想穿了。 但也正因为如此，逐渐就变成了少年时间的自己最憎恨的那种人。

高中生物课件：血红蛋白的提取和分离(人教版选修1)

高中生物课件：血红蛋白的提取和分离(人教版选修1)
磷酸缓冲液到适当 高度，连接缓冲液洗脱瓶，打开下端出口进行洗脱。
⑤收集：待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集 流出液，每5ml收集一试管，连续收集。（在分离过程中，如 果红色区带均匀一致的移动，说明色谱柱制作成功）
⑥注意：正确的加样操作：1、不要触及并破坏凝胶面。2、 贴壁加样。3、使吸管管口沿管壁环绕移动。
3.缓冲溶液的配制:
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范围内使用的缓冲液。
4.提问：在本课题中使用的缓冲液是:_磷___酸__缓__冲__液, 其目的是:
利用缓冲液模拟细胞内的PH环境，保证血红蛋白 的正常结构和功能，高便中生于物分课观离件(人：察教血版红(选蛋红修白1的色) 提取)和和 科学研究(活性)
高中生物课件：血红蛋白的提取和 分离(人教版选修1)
（三）SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳（选做）
1.目的： 鉴定血红蛋白纯度。 2.试剂的配制： 3.方法步骤：（略）
高中生物课件：血红蛋白的提取和 分离(人教版选修1)
三、实验结果分析与评价
1、你是否完成了对血液样品的处理？你能描述处 理后的样品发生了哪些变化吗？
高中生物课件：血红蛋白的提取和 分离(人教版选修1)
（2）凝胶色谱柱的装填
④洗涤平衡：装填完毕后， 立即用缓冲液洗脱瓶，在50cm 高的操作压下，用300ml的 20mmol/l的磷酸缓冲液（pH为 7.0）充分洗涤平衡12小时。 注意：1、液面不要低于凝胶 表面，否则可能有气泡混入， 影响液体在柱内的流动与最终 生物大分子物质的分离效果。 2、不能发生洗脱液流干，露 出凝胶颗粒的现象。
②电泳法 ③缓冲溶液 ④它们在血红蛋白的提取中分别起到什么作用。 2. 主要原理：

高中生物选修一精品课件：5.3 血红蛋白的提取和分离

高中生物选修一精品课件：5.3 血红蛋白的提取和分离
解析 凝胶实际上是一些微小的多孔球体，小球体内部有许多贯穿的通道，孔隙的 大小决定蛋白质能否进入凝胶内部的通道，C错误。
2.(2019·四川成都测试)如图表示对某蛋白质溶液进行SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳的结 果，下列相关叙述不正确的是 A.蛋白质上某些基团解离后可使蛋白质带电荷，电场中带电荷
的蛋白质分子会向着与其所带电荷相反的电极移动
3.SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质是否依据蛋白质所带电荷的差异？为什么？
提示 否。因为SDS能与各种蛋白质结合，形成蛋白质－SDS复合物，SDS所带负电 荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差 别，使电泳迁移率完全取决于蛋白质分子的大小。
琼脂糖凝胶电泳和SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳的两点区别 (1)分离原理不同 ①琼脂糖凝胶电泳依据分子所带电荷的差异和分子大小、形状等。 ②SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳则完全取决于分子大小，而非电荷性质和分子形状。 (2)用途不同 ①琼脂糖凝胶电泳广泛应用于核酸的研究中，用于分离大分子核酸。 ②SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳则广泛应用于分离蛋白质和相对分子质量较小的核酸。
洗脱是指从色谱柱上端不断注入缓冲液，促使蛋白质分子的差速流动。
3.缓冲溶液 (1)作用：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。 (2)配制：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 的缓冲液。 (3)意义：为了能够在实验室条件下准确模拟生物体内的过程，就必须保持_体__外__溶__液__ 的pH 与体内环境中的pH基本一致。
专题5 DNA和蛋白质技术
第15课时 血红蛋白的提取和分离
学习目标

高中生物人教版选修一血红蛋白的提取和分离

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【一题多变】 1．图中的两个分子所带的电荷是正电荷还是负电荷？为什
么？ 答案 负电荷，因为它们移向了阴极一端。 2．除了本题中的聚丙烯酰胺凝胶电泳外，常用的电泳方法 还有哪种？ 答案 琼脂糖凝胶电泳。
二、血红蛋白的提取和分离实验操作 1．样品的处理
(1)红细胞的洗涤 ①目的：去除杂蛋白。 ②方法 a．采集血样→b.低速短时间离心→c.吸取血浆→d.盐水洗 涤→e.低速离心→重复d、e步骤三次。
(3)作用 电泳利用了待分离样品中各种分子 带电性质 的差异及分子本 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。 测定蛋白质分子量时通常使用 SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳 。
二、 血红蛋白提取和分离的实验操作与评价 1．蛋白质的提取和分离一般分为四步：样品处理、
2．凝胶色谱操作
3．纯度鉴定——SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳 判断纯化的蛋白质是否达到要求，需要进行蛋白质纯度 的鉴定。鉴定的方法中，使用最多的是SDS—聚丙烯酰胺 凝胶电泳。
4．结果分析与评价
项目
分析
①分层明显→样品处理完成
血液样 品的处
理
②分层不明 显的原因
洗涤次数少，未能 除去血浆蛋白 离心速度过高或 时间过长
(2)原理 ①由多孔球体 构成的凝胶，内部有许多贯穿的 通道 。 ②当 相对分子质量 不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质 量 较小 的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程 较长，移 动速度 较慢 ，而相对分子质量 较大 的蛋白质无法进入凝胶 内部的通道，只能在 凝胶外部移动，路程 较短 ，移动速度 较快 ，从而使相对分子质量不同的蛋白质分子得以 分离。

高中生物选修1_血红蛋白的提取和分离

高中生物选修1_血红蛋白的提取和分离
血红蛋白的提取和分离
整理课件
P57练习：
2．答（1）提取蛋白质比提取DNA的难度大。 这是因为，与DNA相比，蛋白质对温度、盐 浓度、pH等条件要敏感得多，很容易失活； （2）并且蛋白质的空间结构多种多样，理 化性质各不相同，使得蛋白质的提取没有 一种统一的方法，只能根据特定蛋白质的 特性摸索提取的条件，设计特定的方法。
①节约时间；②除去凝胶中可能带有 的微生物；③排除胶整理课粒件 内的空气。
质的有效方法。
2.原理： 相对分子质量较小的蛋白质容易进
入凝胶内部通道，路程较长，移动较慢； 而相对分子质量较大的蛋白质无法进入 凝胶内部通道，只能在凝胶外部移动， 路程较短，移动整较理课件快，从而分离。
整理课件
（二） 缓冲溶液：
1、缓冲作用：
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，维持溶液pH基 本保持不变。
洗涤次数过少，无法除去血浆蛋白；用0.9%生 理盐水是为了保持红细胞内外正常的渗透压，防止 细胞破裂。
2.血红蛋白的释放：
（1）如何释放血红蛋白？
（2）使用蒸馏水、甲苯有何作用？ 使红细胞破裂，整释理课放件 出血红蛋白。
3.分离血红蛋白溶液：
（1）如何分离血红蛋白？ 离心→分层→过滤→分液
（2）离心后分几层？每层各是什么物质？
（2）如何分离红细胞？ 离心→取红细胞→重复洗涤
（3）如何洗涤红细胞？ 将红细胞液体倒入烧杯，加入五倍体
积的生理盐水，缓慢搅拌10min，低速短 时离心，如此重复洗涤三次，直至上清液 中没有黄色，表整明理课红件 细胞已洗涤干净。
（4）采集的血样为什么要及时并采用低速短时 离心分离红细胞？
离心速度过高和时间过长会使白细胞等一同沉淀， 达不到分离的效果。 （5）为何要用生理盐水重复洗涤三次？

生物：5.3《血红蛋白的提取和分离》课件(新人教版选修1)

生物：5.3《血红蛋白的提取和分离》课件(新人教版选修1)
身体记忆法小妙招
超级记忆法--故 事法
• 鲁迅本名：周树人 • 主要作品：《阿Q正传》、、 《药》、 • 《狂人日记》、《呐喊》、《孔 乙己》 • 《故乡》、《社戏》、《祝福》（图。片来自网络）
• 阿Q吃错了药，发狂地喊着孔乙
超级记忆法-记忆 方法
TIP1：NPC代入，把自己想成其中的人物，会让自己的记忆过程更加有趣 （比如你穿越回去，成为了岳飞的母亲，你会在什么背景下怀着怎样的心情在 背 上刺下“精忠报国”四个字）；
1.实践是检验真理的唯一标准。前面你可能觉得自己学的都还不错， 那么最 后这步帮你再次验证，也帮你进一步加深理解；
2.把你学到的内容分享给别人； 3.如果别人通过你的语言能比较容易的理解，说明你掌握的还不错； 4.如果你觉得费了九牛二虎之力，别人却依然搞不懂， 除去语言表达等方面的问题，很大的原因是你自己还没搞清楚这个知识；
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法-记忆
规律
记忆后
选择巩固记忆的时间 艾宾浩斯遗忘曲线
超级记忆法-记忆 规律
TIP1：我们可以选择巩固记忆的时间！ TIP2：人的记忆周期分为短期记忆和长期记忆两种。 第一个记忆周期是 5分钟 第二个记忆周期是30分钟 第三个记忆周期是12小时 这三个记忆周期属于短期记忆的范畴。
2、用凝胶色谱法分离蛋白质的过程中， 关于蛋白质的叙述，正确的是
A 相对分子质量较小的蛋白质行程大于相 对分子质量较大的蛋白质
B 相对分子质量较小的蛋白质行程小于相 对分子质量较大的蛋白质
C 相对分子质量较小的蛋白质行程等于相 对分子质量较大的蛋白质
D 二者根本无法比较
3、使用SDS-聚丙烯酰胺电泳过程中，不同 蛋白质的电泳迁移率完全取决于

高中生物人教版选修一血红蛋白的提取与分离

高中生物人教版选修一血红蛋白的提取与分离

聚丙烯酰胺凝胶电泳装置 及其原理示意图
（2）电泳方法步骤
1)根据厂家说明书安装电泳用的玻璃板
2）SDS—聚丙烯酰胺凝胶制备
① SDS-聚丙烯酰胺分离胶制备 用去离子水4.6 mL，30%的丙烯酰胺2.7
mL，1.5mol、pH 8.8的Tris缓冲液2.5 mL， 10%的SDS 0.1 mL，10%的过硫酸胺0.1 mL， TEMED 0.006mL，混合均匀，迅速灌注在两玻 璃板的间隙中间，要留出灌注浓缩胶所需空间 (梳子的齿长再加0.5 cm)，再在胶液面上小心 注入一层水（约高2—3 mm），以阻止氧气进 入凝胶溶液。
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：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） 。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。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
的凝胶浸泡于（蒸馏水）中充分溶胀后， 配成（ 凝胶悬浮液 ）。
（3）凝胶色谱柱的装填方法
①固定：将色谱柱垂直固定在支架上。
②装填： 将（ 凝胶悬浮液 ）一次性的缓慢
倒入（ 色谱柱）内，装填时轻轻敲动色 谱柱，使凝胶填装均匀。
注意：凝胶装填时尽量紧密，以降低凝胶 颗粒之间的空隙。装填凝胶柱时不能有气 泡存在：因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质 的洗脱次序，降低分离效果。
第1层（最上层）： （无色透明）甲苯层
第2层（中上层）： （ 脂溶性物质 ）的沉淀层， （白 ）色薄层固体
第3层（中下层）： （血红蛋白）的水溶液层 （红色透明）的液体
第4层（最下层）： 其它杂质（ 暗红色 ）的沉淀层
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课题3血红蛋白的提取和分离蛋白质是生命活动的主要承担者，是细胞内含量最高的有机化和物。

对蛋白质的研究有助于人们对生命过程的认识和理解。

所以需要从细胞中提取蛋白质进行研究。

怎样提取蛋白质呢？(二)进行新课1.基础知识蛋白质的物化理性质：____________________________________________________________________ , 由此提取和分离各种蛋白质。

1.1凝胶色谱法(分配色谱法)：(1)原理：(图5- 13a)分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。

(2)凝胶材料：多孔性，多糖类化合物，如葡聚糖、琼脂糖。

(3 )分离过程：(图5 —13b)混合物上柱T T—分子流动快、—分子流动慢T收集—分子T收集__分子*洗脱：从色谱柱上端不断注入缓冲液，促使蛋白质分子的差速流动。

1 . 2缓冲溶液(1 )原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成(如H2CO3 —NaHCO 3, HC —NaC ,NaH2PO4/Na2HPO4 等)， __________________________________________________ 。

(2)缓冲液作用：__________________________________________________________ 。

1 . 3凝胶电泳法：(1)原理：不同蛋白质的__________________________________ 不同，在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同，导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。

(2) ____________________________________ 分离方法：。

(3)分离过程：在一定pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的____________________ 形成“蛋白质—SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅_______________________________ 。

2•实验设计2.1蛋白质的提取和分离一般分为哪些基本步骤？思考：是否所有种类的蛋白质的提取和分离都是这样的？为什么?22选择实验材料(1)你认为鸟类血液和哺乳动物血液中，最好哪种血液来提取血红蛋白？为什么?(2)请阅读教材，认识哺乳动物血液组成及血红蛋白性质。

并思考回答下列问题：血液由和两部分组成。

血细胞中_______ 细胞数量最多，细胞的含量最高的化合物是 _______________ 。

该化合物是由_______ 和________ 构成的，其中每个亚基中都含有一个能与Q和CQ结合的 _基团。

2.3从红细胞中分离出血红蛋白的过程为：洗涤红细胞、释放血红蛋白、分离血红蛋白、透析。

洗涤红细胞的目的是什么？__________________________________ ，有利于后续步骤的分离纯化。

红细胞的洗涤过程为血液+ ______________ T ___速短时离心T吸出上层血浆T红细胞+ 5倍体积生理盐水T缓慢搅拌10min T________________ 离心T吸出上清液T反复洗涤直至上清液无 ____________ 色思考：加入柠檬酸钠有何目的？为什么要低速、短时离心？为什么要缓慢搅拌？防止 _____ ;防止;防止______________ 。

思考：你有什么方法将红细胞中的血红蛋白释放出来?加入____________________ ，用玻璃棒____________________ 一段时间。

补充：加入蒸馏水后红细胞液体积与原血液体积要相同。

加入甲苯的目的是溶解细胞膜，有利于血红蛋白的释放和分离。

此时，红细胞破碎混合液中不仅含有血红蛋白，而且还含有细胞破碎物、脂质、甲苯有机溶剂等。

怎样除去这些杂质呢？由于它们的密度不同，科学家采取了离心分离的方法：红细胞破碎混合液T—速—时离心（2000c/min x 10min滤纸过滤除去脂质宀分液漏斗分离出血红蛋白2.4如何除无机盐离子和小分子有机物质呢？。

________ 。

半透膜的________ 性，大分子物质 _____ 能通过半透膜，离子和小分子__通过半透膜。

在透析过程中，血红蛋白溶液中的离子和小分子不断通过半透膜扩散进入到pH=7的磷酸缓冲液中。

思考：为何使用pH= 7的磷酸缓冲液？为什么缓冲液量远多于血红蛋白溶液量？总结：通过以上四个基本过程，红细胞中的血红蛋白就被提取出来。

但其中还含有其他种类的蛋白质分子（如呼吸酶等）。

怎样将杂蛋白与血红蛋白分离开来呢？我们来研究蛋白质提取和分离的第二个步骤一一粗分离（凝胶色谱操作）。

2.5凝胶色谱分离蛋白质包括：制作_______________ 、装填 __________ 、__________ 和_______根据教材图5 - 19,说出制作色谱柱需要的材料。

橡皮塞2个、打孔器、小刀、移液管、尼龙纱、尼龙网、玻璃管、尼龙管等。

色谱柱的制作过程：准备材料T加工橡皮塞T安装色谱柱下面进行第二步凝胶色谱柱的装填。

请阅读教材：色谱柱的装填过程。

样品加入和洗脱。

其基本过程是:调节缓冲液面T 加入蛋白质样品T 调节缓冲液面T 洗脱T 收集分装蛋白质 至此，血红蛋白即可得到粗分离。

在整个操作过程中，应当注意以下事项: （1 ）红细胞的洗涤：（2 ）凝胶的预处理：_______________________________________________________________ ? _________________________________________________________________________________（3 ）色谱柱的装填：装填尽量紧密，降低颗粒间隙；无气泡；洗脱液不能断流。

（4）色谱柱成功标志： ___________________________________ （三）课堂总结、点评（四）实例探究例i 利用凝胶色谱法，什么样的蛋白质先洗脱出来（ ）A.相对分子质量大的 B.溶解度高的C. 相对分子量小的 D. 所代电荷多的例2蛋白质提取和分离分为哪几步（ ）A.样品处理、凝胶色谱操作、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳 B. 样品处理、凝胶色谱操作、纯化C.样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定D.样品处理、纯化、粗分离、纯度鉴定 ☆综合应用例3用凝胶色谱法分离蛋白质时，分子量大的蛋白质（）A 路程较长，移动速度较慢B 路程较长，移动速度较快C 路程较短，移动速度较慢 D路程较短，移动速度较快（五）巩固练习1.凝胶色谱法分离蛋白质的依据是（血 红蛋 白 的提 取 和 分 离蛋白质分子的差异性二凝胶色谱法 凝胶电泳法=1 缓冲溶液 提取分离=＞原纯度鉴定样品处理粗分离A. 对其他分子的亲和力B. 溶解度C. 所带电荷多少D. 相对分子质量的大小 2. 凝胶色谱法中所用的凝胶化学本质大多是（ ） A. 糖类化合物 B. 脂质 C. 蛋白质 D. 核酸3. 选用红细胞作为分离蛋白质的实验材料，有何好处（ ） A. 血红蛋白是有色蛋白 B. 红细胞无细胞核 C. 红细胞蛋白质含量高 D. 红细胞 DNA 含量高4. 将搅拌好的混合液离心来分离血红蛋白溶液时，第二层是（ ） A. 甲苯 B. 血红蛋白水溶液 C. 脂溶性物质的沉淀层 D. 其他杂质的沉淀5. 血红蛋白因含有（ ）而呈红色 A. 0 2B. COC. CO 2D.血红素B. 红细胞释放出血红蛋白只需要加入蒸馏水就可D. 透析时要用 20mmol/l 的磷酸缓冲液，透析 12h ）A. 先加入 1ml 透析后的样品B. 加样前要使缓冲液缓慢下降全部流出C. 如果红色带均匀一致的移动， 说明色谱柱制作成功D. 洗脱时可以用缓冲液也可以用清水 8. 下列有关提取和分离血红蛋白的程度叙述错误的是（ ）A. 样品的处理就是通过一系列操作收集到血红蛋白溶液B. 通过透析可以去除样品中分子质量较大的杂质，此为样品的粗提取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 9. 凝胶色谱法操作正确的是（）A. 将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴B. 将橡皮塞下部切出凹穴C. 插入的玻璃管的上部要超出橡皮塞的凹穴底面D. 将尼龙网剪成与橡皮塞下部一样大小的圆片 10. 样品的加入和洗脱的操作不正确的是（ ）A. 加样前，打开色谱柱下端的流出口，使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到凝胶面的下面B. 加样后，打开下端出口，使样品渗入凝胶床内C. 等样品完全进入凝胶层后，关闭下端出口D. 用吸管小心的将 1ml 透析后的样品加到色谱柱的顶端，不要破坏凝胶面 ★课余作业 1、 你能描述血红蛋白分离的完整过程吗？2、与其他真核细胞相比较，红细胞有什么特点？这对你进行蛋白质的分离和提取有什么意 义？6. 下列操作正确的是（ ）A. 分离红细胞时采用低速长时间离心 C. 分离血红蛋白溶液是低速短时间离心 7. 样品的加入和洗脱的叙述正确的是（。