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文檔簡介
1、現(xiàn)代生化技術(shù)課程思考題緒論1、簡述生化技術(shù)的定義和主要內(nèi)容。生化技術(shù):是生物化學(xué)及其相關(guān)學(xué)科應(yīng)用的各種技術(shù)。主要是指生物體內(nèi)物質(zhì)及代謝產(chǎn)物,特別是生物大分子的分離、制備、檢測及改造技術(shù)。它是一門理論與實(shí)踐(驗(yàn))相結(jié)合的專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課。主要內(nèi)容包括:生物大分子的分離、純化及制備;生物體內(nèi)物質(zhì)及代謝產(chǎn)物定量和定性檢測;以及生物改造技術(shù) (肽、 DNA 合成等)。第一章 提取與沉淀分離技術(shù)溶 漲現(xiàn)象 :細(xì)胞膜為天然的半透膜,在低滲溶液如低濃度的稀鹽溶液中,由于存在滲透壓差,溶劑分子大量進(jìn) 入細(xì)胞,引起細(xì)胞膜發(fā)生脹破的現(xiàn)象稱溶脹。例如紅血球置清水中會迅速溶脹破裂并釋放出血紅素。自 溶現(xiàn)象 :細(xì)胞結(jié)構(gòu)在
2、本身所具有的各種水解酶如蛋白酶和酯酶等作用下,發(fā)生溶解的現(xiàn)象稱自溶。 抽提:抽提通常是指用適當(dāng)?shù)娜軇┖头椒◤脑牧现邪延行С煞址蛛x出來的過程。鹽析:一般在低鹽濃度的情況下,蛋白質(zhì)的溶解度隨鹽濃度的升高而增加,這種現(xiàn)象稱為鹽溶;而當(dāng)鹽濃度升 高到一定程度后, 蛋白質(zhì)的溶解度又隨著鹽濃度的升高而降低, 結(jié)果使蛋白質(zhì)沉淀析出, 這種現(xiàn)象稱為鹽析作用。 在同一濃度的鹽溶液中,不同蛋白質(zhì)的溶解度不同,借此可達(dá)到彼此分離的目的。等 電沉淀 :利用蛋白質(zhì)在等電點(diǎn)時溶解度最低以及不同的蛋白質(zhì)具有不同等電點(diǎn)一這特性,對蛋白質(zhì)進(jìn)行分離 純化的方法稱為等電點(diǎn)沉淀法。有 機(jī)溶劑沉淀 :利用不同蛋白質(zhì)在不同濃度的有機(jī)溶
3、劑中的溶解度不同而使蛋白質(zhì)分離的方法,稱為有機(jī)溶劑 沉淀法。1、細(xì)胞破碎方法可分為哪些類型?簡述細(xì)胞破碎的意義。 酶學(xué)破碎法:外加酶制劑、自溶法。機(jī)械破碎法:高速搗碎法、高速均漿法、高速磨珠法 物理破碎法:溫差法、壓差法、超聲波 化學(xué)破碎法:有機(jī)溶劑法、表面活性劑( SDS 等)、金屬螯合劑( Mg2+ 、Ca2+、EDTA )、化學(xué)變性劑。2、何謂抽提?影響抽提的主要因素有哪些? 抽提通常是指用適當(dāng)?shù)娜軇┖头椒◤脑牧现邪延行С煞址蛛x出來的過程。 一般理想的抽提液應(yīng)具備下述條件:對有效成分溶解度大,破壞作用小;對雜質(zhì)不溶解或溶解度很??;來 源廣泛、價格低廉、操作安全等。pH 值:改變?nèi)苜|(zhì)解離
4、狀態(tài)。對蛋白質(zhì)或酶等具有等電點(diǎn)的兩性電解質(zhì)物質(zhì),一般選擇抽提液的 pH 值應(yīng)在偏離等電點(diǎn)的穩(wěn)定范圍內(nèi)。通常堿性蛋白質(zhì)選用低pH值的溶液抽提,酸性蛋白質(zhì)選用高pH值的溶液抽提,或者用調(diào)至一定pH值的有機(jī)溶劑抽提。溶劑的極性和離子強(qiáng)度:有些生物大分子在極性大、離子強(qiáng)度高的溶液中穩(wěn)定;有些則在極性小、離子強(qiáng)度低的溶液中穩(wěn)定。一種物質(zhì)溶解度大小與溶劑性質(zhì)密切相關(guān)(相似相溶原理);離子強(qiáng)度通過影響溶質(zhì)的帶電性也影響溶質(zhì)的溶解度。降低極性:在水溶液中加蔗糖,甘油,二甲亞砜,二甲基甲酰氨。提高離子強(qiáng)度:在水溶液中加中性鹽(KCI, NaCI, NH4CI, (NH4)2SO4 )水解酶:細(xì)胞破裂后,許多水解
5、酶釋放出來。水解酶與欲抽提的蛋白質(zhì)或核酸接觸時,一旦條件適宜,就會發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致蛋白質(zhì)或核酸分解,而使實(shí)驗(yàn)失敗。為此,必須采用加入抑制劑,調(diào)節(jié)抽提液的pH、離子濃度或極性等方法,使這些酶喪失活性。溫度:一般認(rèn)為蛋白質(zhì)或酶制品在低溫(如0 C左右)時最穩(wěn)定。攪拌:攪拌能促使欲抽提物與抽提液的接觸,并能增加溶解度。但是,一般宜采用溫和的攪拌方法,速度太快時容易產(chǎn)生泡沫,導(dǎo)致某些酶類變性失活。氧化:一般蛋白質(zhì)都含相當(dāng)數(shù)量的巰基,該基團(tuán)常常是酶和蛋白質(zhì)的必須基團(tuán),若抽提液中存在氧化劑或氧分子時,會使巰基形成分子內(nèi)或分子間的二硫鍵,導(dǎo)致酶(或蛋白質(zhì))失活(或變性)。在提取液中加入巰基乙醇,半胱氨酸。還原
6、性谷胱甘肽等還原劑,可防止巰基發(fā)生氧化,使蛋白,酶失活。金屬離子:蛋白質(zhì)的巰基除易受氧化劑作用外,還能和金屬離子如鉛、鐵或銅作用,產(chǎn)生沉淀復(fù)合物。這些金屬離子主要來源于制備緩沖液的試劑中。解決的辦法:用無離子水或重蒸水配制試劑;在配制的試劑中加入1-3mmol/L的EDTA(金屬離子絡(luò)合劑)。抽提液與抽提物的比例:在抽提時,抽提液與抽提物的比例要適當(dāng),一般以5 : 1為宜。如抽提液過多,則有利于有效成分的提取,但不利于純化工序的進(jìn)行。3、何謂鹽析?其工作原理是什么?影響鹽析的主要因素有哪些?定義:一般在低鹽濃度的情況下,蛋白質(zhì)的溶解度隨鹽濃度的升高而增加,這種現(xiàn)象稱為鹽溶;而當(dāng)鹽濃 度升高到一
7、定程度后,蛋白質(zhì)的溶解度又隨著鹽濃度的升高而降低,結(jié)果使蛋白質(zhì)沉淀析出,這種現(xiàn)象稱為鹽析 作用。在同一濃度的鹽溶液中,不同蛋白質(zhì)的溶解度不同,借此可達(dá)到彼此分離的目的。原理:鹽濃度增高到一定數(shù)值后,水活性降低,導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子表面電荷逐漸被中和,水化膜相繼被破壞,最終引起蛋白質(zhì)分子間相互聚集并從溶液中析出。4、常用的蛋白質(zhì)沉淀方法有哪些?鹽析操作時常用的鹽有哪些?蛋白質(zhì)的鹽析通常采用中性鹽,如硫酸銨、硫酸鈉、硫酸鎂、氯化鈉、磷酸鈉等,其中應(yīng)用最廣的是硫酸銨。硫酸銨是一中性鹽,對蛋白質(zhì)有相當(dāng)好的安定作用。又因?yàn)槠潆x子容積較大,吸走水分子的能力也大,成為有效 的鹽析工具。硫酸銨在水中的溶解度大而溫度
8、的影響小(25C時溶解度為 4.1mo I/L,即卩767g/L;0 C時溶解度為 3.7mol/L,即697g/L),而且價廉易得,不易引起蛋白質(zhì)變性,分離效果比其他鹽好。5、有機(jī)溶劑沉析法的原理是什么?影響有機(jī)溶劑沉析的主要因素有哪些?作用機(jī)理:(1 )降低水溶液的介電常數(shù),使溶質(zhì)溶解度降低;(2)破壞大分子周圍水膜,使溶解度降低。6、簡述等電點(diǎn)沉析的原理。在等電點(diǎn)時,蛋白質(zhì)分子的凈電荷為零,消除了分子間的靜電斥力,但由于水膜的存在,蛋白質(zhì)仍有一定的溶解度而沉淀不完全,所以等電沉淀法經(jīng)常與鹽析法或有機(jī)溶劑沉淀法聯(lián)合使用。7、常用的核酸物質(zhì)沉淀分離技術(shù)有哪些?有機(jī)溶劑沉淀法等電點(diǎn)沉淀法鈣鹽沉
9、淀法選擇性溶劑沉淀法第二章過濾與膜分離技術(shù)過濾:是借助過濾介質(zhì)將不同大小、不同形狀的物質(zhì)分離的技術(shù)過程膜過濾:大部分微濾以及超濾、反滲透、透析、電滲析等采用各種高分子膜為過濾介質(zhì),稱為膜過濾。膜分離技術(shù):利用膜的選擇性(孔徑大小),以膜的兩側(cè)存在的能量差作為推動力,由于溶液中各組分透過膜的 遷移率不同而實(shí)現(xiàn)分離的一種技術(shù)。超濾:反滲濾:過程類似于超濾,只是純?nèi)軇┩ㄟ^膜,而低分子量的化合物被截留。因此,操作壓力比超濾大得多。因此,超濾和反滲透通常又被稱之為強(qiáng)制膜分離過程”1、何謂過濾?過濾的基本形式有哪些?指借助過濾介質(zhì)將不同大小、不同形狀的物質(zhì)分離的技術(shù)過程。按介質(zhì)來分:有非膜過濾和膜過濾;其
10、中非膜過濾可以分1粗濾、根據(jù)動力的不同可以分為常壓過濾,加壓過濾,減壓過濾;2、微濾膜分離,1加壓膜分離,按照顆粒的大小又分為微濾,超濾,反滲透3種;2電場膜分離,又可分為電滲透,離子交換膜電滲透,3擴(kuò)散膜分離等。膜過濾可以分為2、何謂膜分離技術(shù)?膜分離技術(shù)有哪幾種形式?膜分離的概念:利用膜的選擇性(孔徑大小),以膜的兩側(cè)存在的能量差作為推動力,由于溶液中各組分透過膜的遷移率不同而實(shí)現(xiàn)分離的一種技術(shù)。膜分離,1加壓膜分離,按照顆粒的大小又分為微濾,超濾,反滲透3種;2電場膜分離,又可分為電滲透,離子交換膜電滲透,3擴(kuò)散膜分離等。3、根據(jù)膜孔徑大小,膜分離技術(shù)可分為哪幾類?膜分離過程的實(shí)質(zhì)是物質(zhì)
11、透過或被截留于膜的過程,近似于篩分過程,依據(jù)濾膜孔徑大小而達(dá)到物質(zhì)分離 的目的,故而可以按分離粒子大小進(jìn)行分類:微濾(MF):以多孔細(xì)小薄膜為過濾介質(zhì),壓力差為推動力,使不溶性物質(zhì)得以分離的操作,孔徑分布范圍在0.02514 卩 m 之間;超濾(UF ):分離介質(zhì)同上,但孔徑更小,為0.0010.02卩m,分離推動力仍為壓力差,適合于分離酶、蛋白質(zhì)等生物大分子物質(zhì);反滲透(RO):是一種以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作,孔徑范圍在0.00010.001卩m之間;(由于分離的溶劑分子往往很小,不能忽略滲透壓的作用,故而成為反滲透);納濾:以壓力差為推動力,從溶液中分離300100
12、0小分子量的膜分離過程,孔徑分布在平均2nm;電滲析:以電位差為推動力,利用離子交換膜的選擇透過性,從溶液中脫除或富集電解質(zhì)的膜分離操作;4、何謂反滲透?在超濾和反滲透過程中滲透壓有什么樣的影響?過程類似于超濾,只是純?nèi)軇┩ㄟ^膜,而低分子量的化合物被截留。因此,操作壓力比超濾大得多。 因此,超濾和反滲透通常又被稱之為強(qiáng)制膜分離過程” Pp P。Patm超濾:需要增加流體的靜壓力,改變天然過程的方向,才可能發(fā)生含有低分子量化合物的溶劑流通過膜,此時的推動力是流體靜壓力與滲透壓的壓差;pp p0 patm5、常用的膜分離組件有哪些?平板式膜組件 管式膜組件中空纖維(超濾)膜組件螺旋卷繞式膜組件6、
13、何謂反滲誘膜分離過程?苴特點(diǎn)有哪些?是一種以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作,孔徑范圍在0.00010.00i m間;(由于分離的溶劑分子往往很小,不能忽略滲透壓的作用,故而成為反滲透)7、簡述親和膜分離技術(shù)的工作原理。親和膜分離:制備帶有親和配基的分離膜,直接進(jìn)行產(chǎn)物分離;8簡述電滲析膜分離的工作原理電滲析技術(shù)是在直流電場的作用下,由于離子交換膜的阻隔作用,實(shí)現(xiàn)溶液的淡化和濃縮,分離推動力是靜電引 力。以電位差為推動力,利用離子交換膜的選擇透過性,從溶液中脫除或富集電解質(zhì)的膜分離操作;第三章萃取分離技術(shù)萃?。豪迷趦蓚€互不相溶的液相中各種組分(包括目的產(chǎn)物)溶解度的不同,從而達(dá)
14、到分離的目的超臨界萃?。弘p水相萃取:是利用物質(zhì)在不相溶的,兩水相間分配系數(shù)的差異進(jìn)行萃取的方法1、什么是萃取過程?2、液-液萃取從機(jī)理上分析可分為哪幾類?3、常見物理萃取體系由那些構(gòu)成要素?溶質(zhì):被萃取的物質(zhì)原溶劑:原先溶解溶質(zhì)的溶劑 萃取劑:加入的第三組分4、何謂萃取的分配系數(shù)?其影響因素有哪些?衡量萃取體系是否合理的重要參數(shù):k二y/xy-平衡時溶質(zhì)在輕相中的濃度x-平衡時溶質(zhì)在重相中的濃度yexpRT分配系數(shù)的對數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的化學(xué)勢的差值有關(guān)5、何謂超臨界流體萃取?其特點(diǎn)有哪些?x原理:超臨界流體具有選擇性溶解物質(zhì)的能力,并隨著臨界條件(T , P)而變化。超臨界流體可從混合物中有選
15、擇地溶解其中的某些組分,然后通過減壓,升溫或吸附將其分離析出。超臨界C02萃取的特點(diǎn):a、C02超臨界萃取具有廣泛的適應(yīng)性,特別對于天然物料的萃取,其產(chǎn)品稱得上是100%純天然產(chǎn)品。b、可在較低溫度下操作,特另U適合于熱敏性物質(zhì),完整保留生物活性,而且能把高沸點(diǎn),低揮發(fā)度,易熱解的物質(zhì)分離出來。c、溶劑沒有污染,可以回收使用,簡單方便,節(jié)省能源。d、 須在高壓下操作,設(shè)備與工藝要求高,一次性投資比較大。6、什么是超臨界流體?它與一般流體相比具有什么特性?其形成的主要影響因素有哪些?當(dāng)一種流體處于其臨界點(diǎn)的溫度和壓力之下,則稱之為超臨界流體。超臨界流體(SCF)是指在臨界溫度和臨界壓力以上的流體
16、,高于臨界溫度和臨界壓力而接近臨界點(diǎn)狀態(tài),稱為超臨界狀態(tài)。 處于超臨界狀態(tài)時,氣液兩相性質(zhì)非常接近,以至于無法分辨,故稱為SCF。特點(diǎn):密度接近液體-萃取能力強(qiáng)粘度接近氣體傳質(zhì)性能好密度類似液體,因而溶劑化能力很強(qiáng),壓力和溫度微小變化可導(dǎo)致其密度顯著變化壓力和溫度的變化均可改變相變粘度,擴(kuò)散系數(shù)接近于氣體,具有很強(qiáng)傳遞性能和運(yùn)動速度SCF的介電常數(shù),極化率和分子行為與氣液兩相均有著明顯的差別7、何謂雙水相萃取?常見的雙水相構(gòu)成體系有哪些?雙水相萃取是利用物質(zhì)在不相溶的,兩水相間分配系數(shù)的差異進(jìn)行萃取的方法可形成雙水相的雙聚合物體系很多,如聚乙二醇(polyethylene glycol, PE
17、G)/葡聚糖(dextran , Dx),聚丙二醇(polypropylene glycol) / 聚乙二醇和甲基纖維素 (methylcellulose)/ 葡聚糖等。雙水相萃取中常采用的雙聚合物系統(tǒng)為PEG/Dx,該雙水相的上相富含 PEG,下相富含Dx。除雙聚合物系統(tǒng)外,聚合物與無機(jī)鹽的混合溶液也可形成雙水相,例如,PEG/磷酸鉀(KPi)、PEG/磷酸銨、PEG/硫酸鈉等常用于生物產(chǎn)物的雙水相萃取。PEG/無機(jī)鹽系統(tǒng)的上相富含 PEG,下相富含無機(jī)鹽。&簡述反膠團(tuán)的構(gòu)成與及反膠團(tuán)萃取的基本原理。9、反膠團(tuán)形成需具備什么條件?其特性是什么?反膠團(tuán)(reversed micelle)是兩性
18、表面活性劑在非極性有機(jī)溶劑中親水性基團(tuán)自發(fā)向內(nèi)聚集而成的,內(nèi)含微小水滴的,空間尺度僅為納米級的集合型膠體,所以表面活性劑是反膠團(tuán)溶液形成的關(guān)鍵。10、影響反膠團(tuán)萃取蛋白質(zhì)的主要因素有哪些?水相pH值對萃取的影響離子強(qiáng)度對萃取率的影響離子強(qiáng)度對萃取率的影響主要是由離子對表面電荷的屏蔽作用所決定的:a離子強(qiáng)度增大后,反膠團(tuán)內(nèi)表面的雙電層變薄,減弱了蛋白質(zhì)與反膠團(tuán)內(nèi)表面之間的靜電吸引,從而 減少蛋白質(zhì)的溶解度;b反膠團(tuán)內(nèi)表面的雙電層變薄后,也減弱了表面活性劑極性基團(tuán)之間的斥力,使反膠團(tuán)變小,從而使蛋 白質(zhì)不能進(jìn)入其中;c. 離子強(qiáng)度增加時,增大了離子向反膠團(tuán)內(nèi)水池”的遷移并取代其中蛋白質(zhì)的傾向,使蛋
19、白質(zhì)從反膠團(tuán)內(nèi)被鹽析出來;d. 鹽與蛋白質(zhì)或表面活性劑的相互作用,可以改變?nèi)芙庑阅?,鹽的濃度越高,其影響就越大。表面活性劑類型的影響表面活性劑濃度的影響離子種類對萃取的影響影響反膠團(tuán)結(jié)構(gòu)的其他因素:有機(jī)溶劑的影響、助表面活性劑的影響、溫度的影響第四章層析分離技術(shù)層析技術(shù):(又稱:色譜技術(shù))是一組相關(guān)分離方法的總稱,色譜柱的一般結(jié)構(gòu)含有固定相(多孔介質(zhì))和流動相, 根據(jù)物質(zhì)在兩相間的分配行為不同(由于親和力差異) ,經(jīng)過多次分配(吸附-解吸-吸附-解吸),達(dá)到分離的目 的。吸附層析:分配層析:離子交換層析:凝膠層析:又稱凝膠過濾、分子排阻層析、分子篩層析親和層析:親和層析法就是利用化學(xué)方法將可與
20、待分離物質(zhì)可逆性特異結(jié)合的化合物(稱配體)連接到某種固相 載體上,并將載有配體的固相載體裝柱,當(dāng)待提純的生物大分子通過此層析柱時,此生物大分子便與載體上的配 體特異的結(jié)合而留在柱上,其他物質(zhì)則被沖洗出去。然后再用適當(dāng)方法使這種生物大分子從配體上分離并洗脫下 來,從而達(dá)到分離提純的目的。分配系數(shù):可由Langmuir方程得出qKd =Kd-分配系數(shù)Cq、c-溶質(zhì)在固相和液相中的濃度滯留時間:反應(yīng)樣品在柱子中的保留或阻滯的時間,是色譜過程的基本熱力學(xué)參數(shù)之一1、什么是層析分離技術(shù)?層析分離技術(shù)的分類有哪些?概念: 層析技術(shù) (又稱:色譜技術(shù) )是一組相關(guān)分離方法的總稱,色譜柱的一般結(jié)構(gòu)含有固定相(
21、多孔介質(zhì)) 和流動相,根據(jù)物質(zhì)在兩相間的分配行為不同(由于親和力差異),經(jīng)過多次分配(吸附-解吸-吸附-解吸),達(dá)到分離的目的。層析分離方法很多,種類有四、五十種。但常用于生物大分子分離的層析方法: 按機(jī)理分為:吸附層析、分配層析、離子交換層析、凝膠層析、親和層析 按流動相分為:氣相色譜、液相色譜(高壓、中壓、低壓層析)2、常用的層析分離技術(shù)可分為哪幾種類型?其工作原理各是什么?吸附層析 :樣品組分對固定相表面吸附力不同進(jìn)行組份分離分配層析 :利用溶質(zhì)在固定相和流動相之間的分配系數(shù) K 不同而分離的方法離子交換層析 :依據(jù)物質(zhì)所帶陰陽離子的不同。電荷不同的物質(zhì),對管柱上的離子交換劑有不同的親和
22、力,改變 沖洗液的離子強(qiáng)度和 pH 值,物質(zhì)就能依次從層析柱中分離出來凝膠層析 :凝膠層析柱中裝有多孔凝膠,混合各組分的溶液流經(jīng)凝膠時又兩種不同的運(yùn)動:垂直向下的移動和布朗運(yùn)動 大分子物質(zhì)分子直徑大,不能進(jìn)入凝膠的微孔,只能分布在凝膠顆粒的空隙中,以較快的速度流過凝膠柱 小分子物質(zhì)能進(jìn)入凝膠內(nèi),不斷地進(jìn)出一個個顆粒的微孔內(nèi)外,向下移動速度因而慢于大分子的速度 各組分按照分子質(zhì)量又大到小的順序先后流出層析柱 分子量不是唯一分離依據(jù),分子形狀、各物質(zhì)與凝膠間的非特異性吸附作用也影響分離親和層析 :親和層析法就是利用化學(xué)方法將可與待分離物質(zhì)可逆性特異結(jié)合的化合物(稱配體)連接到某種固相 載體上,并將
23、載有配體的固相載體裝柱,當(dāng)待提純的生物大分子通過此層析柱時,此生物大分子便與載體上的配體 特異的結(jié)合而留在柱上,其他物質(zhì)則被沖洗出去。然后再用適當(dāng)方法使這種生物大分子從配體上分離并洗脫下來, 從而達(dá)到分離提純的目的3、什么是離子交換層析?其工作原理是什么?影響離子交換速度的因素有哪些? 影響因素:顆粒大?。河≡娇旖宦?lián)度:交聯(lián)度小,交換速度快溫度:越高越快離子化合價:化合價與高,交換越快離子大小:越小越快攪拌速度:在一定程度上,越大越快 溶液濃度:當(dāng)交換速度為外擴(kuò)散控制時,濃度越大,交換速度越快4、什么是親和層析?其工作原理是什么?5、什么是凝膠層析?其工作原理是什么?6、什么是吸附過程?影響
24、吸附的主要因素有哪些?吸附是利用吸附劑對液體或氣體中某一組分具有選擇性吸附的能力,使其富集在吸附劑表面的過程。吸附過程通常包括:待分離料液與吸附劑混合、吸附質(zhì)被吸附到吸附劑表面、料液流出、吸附質(zhì)解吸回收等四個過程。影響因素:吸附劑的性質(zhì):比表面積、粒度大小、極性吸附質(zhì)的性質(zhì):對表面張力的影響,溶解度,極性,相對分子量溫度:吸附是放熱過程,吸附質(zhì)的穩(wěn)定性溶液pH值:影響吸附質(zhì)的解離鹽濃度:影響復(fù)雜,要視具體情況而定7、吸附的類型有哪些?它們是如何劃分的?吸附類型:物理吸附:吸附作用力為分子間引力、無選擇性、無需高活化能、吸附層可以是單層,也可以是多層、吸附和解吸附速度通常較快。化學(xué)吸附:吸附作用
25、力為化學(xué)鍵合力,需要高活化能、只能以單分子層吸附,選擇性強(qiáng)、吸附和解吸附速度較慢。物理吸附化學(xué)吸附吸附作用力分子間引力化學(xué)鍵合力選擇性較差較咼所需活化能低高吸附層單層或多層單層達(dá)到平衡所需時間快慢8什么是親和吸附?親和吸附的原理和特點(diǎn)是什么?親和吸附分離是利用溶質(zhì)和吸附劑之間特殊的化學(xué)作用,從而實(shí)現(xiàn)分離。吸附劑由載體(Carrier )和配位體(Ligand)組成特點(diǎn):效率高:利用親和吸附可以從粗提液中一次性分離得到高純度的活性物質(zhì)。分離精度高:可用于分離含量極低,結(jié)構(gòu)相近的化合物通用性較差,洗脫條件苛刻9、常用的離子交換樹脂類型有哪些?強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂:活性基團(tuán)是-S03H (磺酸基)和
26、-CH2SO3H (次甲基磺酸基);弱酸性陽離子交換樹脂:活性基團(tuán)有-COOH,-0CH2C00H, C6H5OH等弱酸性基團(tuán);強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂:活性基團(tuán)為季銨基團(tuán),如三甲胺基或二甲基-?-羥基乙基胺基;弱堿性陰離子交換樹脂:活性基團(tuán)為伯胺或仲胺,堿性較弱;10、 用于蛋白質(zhì)提取分離的離子交換劑有哪些特殊要求,主要有哪幾類?要求:良好的親水性、具有較大的均勻網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、粒度越小分辨率越高種類:多糖類離子交換纖維素交聯(lián)葡聚糖交聯(lián)瓊脂糖聚乙烯醇類Mono 系歹U Amersham Pharmacia11、簡述高效反相液相色譜的工作原理?12、試分析HPLC和HIC (疏水層析)技術(shù)的異同13、離
27、子交換的機(jī)理是什么?如何利用離子交換法分離蛋白質(zhì)?平衡、上樣吸附、洗脫、再生14、什么是離子交換的選擇性?其選擇性受哪些因素影響?離子交換常數(shù):交換勢或交換系數(shù)kb R BAska -R- A BsR-A、R-B表示結(jié)合在樹脂上的A離子和B離子濃度AS、BS表示溶液中 A離子和B離子K:R_ B/R_ ABs/AsKB越大B越易被交換影響因素:水合離子半徑:半徑越小,親和力越大;離子化合價:高價離子易于被吸附;溶液pH :影響交換基團(tuán)和交換離子的解離程度,但不影響交換容量;離子強(qiáng)度:越低越好;有機(jī)溶劑:不利于吸附;交聯(lián)度、膨脹度、分子篩:交聯(lián)度大,膨脹度小,篩分能力增大;交聯(lián)度小,膨脹度大,吸
28、附量減少;樹脂與粒子間的輔助力:除靜電力以外,還有氫鍵和范德華力等輔助力;15、簡述凝膠層析的分離原理及其分類交聯(lián)葡聚糖凝膠、瓊脂糖凝膠、聚丙烯酰胺、聚丙乙烯凝膠16、簡述離子交換及疏水作用層析的基本原理17、簡述高效液相色譜的分離原理及應(yīng)用18、蛋白質(zhì)分離的常用層析方法有哪些? 蛋白質(zhì)性質(zhì)凈電荷大小疏水性生物辯識(配基特異性)配基特異性,凈電荷,疏水性層析技術(shù)離子交換(IEX)凝膠過濾(GF)疏水層析(HIC),反相層析(RPC)親和層析(AC)擴(kuò)張柱床吸附技術(shù)(EBA)有AC, IEX or HIC19、層析分離技術(shù)共分幾類?常用的蛋白質(zhì)分離方法有哪些?并簡述其原理。20、何為理論塔板高度
29、和理論塔板數(shù)?如何計算?色譜柱的理論塔板數(shù) N與高度HN-理論塔板數(shù)tR-保留時間W1/2-半峰寬N = 5.54(tRW1/2)2理論塔板高度:L-柱長第五章電泳分離技術(shù)電泳:是指帶電粒子在電場的作用下,向著與其電性相反的電極移動的現(xiàn)象。電泳技術(shù):指利用電泳現(xiàn)象對混合物進(jìn)行分離分析的技術(shù)。遷移率(泳動度):V /E用U表示,稱遷移率(mobility )。是指帶電顆粒在單位電場強(qiáng)度下泳動的速度。等電聚焦電泳:聚丙烯酰胺等電聚焦電泳(Isoelectric Focusing-PAGE,簡稱IEF-PAGE):禾U用各種蛋白質(zhì) pI不同,以聚丙烯酰胺凝膠為電泳支持物,并在其中加入兩性電解質(zhì)載體(
30、carrier ampholytes),兩性電解質(zhì)載體在電場作用下,按各自pI形成從陽極到陰極逐漸增加的平滑和連續(xù)的pH梯度。在電場作用下,蛋白質(zhì)在此pH梯度凝膠中泳動,當(dāng)遷移至pH值等于pI處時,就不再泳動,而被濃縮成狹窄的區(qū)帶。電場強(qiáng)度:(E V/cm)在給定長度毛細(xì)管的兩端施加一個電場后所形成的電效應(yīng)的強(qiáng)度;電滲現(xiàn)象:一個U形管的底部裝上一塊素?zé)砂?密封)管中裝入液體,并在兩端加入電極通電,就會看到負(fù)極的液面上升。因?yàn)榇砂鍘в胸?fù)電荷,液體相對地帶有正電荷,因而向負(fù)極移動。這種液體在電場中對于一個固體支持物的相對移動,稱為電滲現(xiàn)象毛細(xì)管電泳:(CE)又稱高效毛細(xì)管電泳(HPCE),是指離
31、子或帶電粒子以毛細(xì)管為分離室,以高壓直流電場為驅(qū)動力依據(jù)樣品中各組分之間淌度和分配行為上的差異而實(shí)現(xiàn)分離的液相分離分析技術(shù)。由于毛細(xì)管內(nèi)徑小,表面積和 體積的比值大,易于散熱,因此毛細(xì)管電泳可以減少焦耳熱的產(chǎn)生 ,這是CE和傳統(tǒng)電泳技術(shù)的根本區(qū)別。雙向電泳:1、何謂電泳?電泳的基本原理是什么?影響電泳速度的因素有哪些?原理:不同的物質(zhì),由于其帶電性質(zhì)、顆粒形狀和大小不同,因而在一定的電場中它們的移動方向和移動速度也不同。因此可使它們分離。顆粒在電場中的移動方向決定于顆粒所帶電荷的種類。帶正電荷的顆粒向電場的負(fù)極移動;帶負(fù)電荷的顆粒向正極移動;凈電荷為零的顆粒在電場中不移動。顆粒在電場中的移動速
32、度主要決定于顆粒所帶凈電荷量,同時受顆粒形狀和顆粒大小的影響。影響電泳速度的因素:樣品本身:帶電量,分子大小,形狀電場強(qiáng)度:電壓緩沖液:成分, pH,離子強(qiáng)度支持介質(zhì):電滲作用,吸附作用溫度2、電泳技術(shù)通??煞譃槟膸追N類型?按分離原理分類:? 移界電泳(moving boundary EP )不同的離子成分在均一的緩沖液系統(tǒng)中分離成獨(dú)立的區(qū)帶,可以用染色等方法顯示出來,如果用光密度計掃描可得出一個個互相分離的峰? 區(qū)帶電泳(zo ne EP)只能起到部分分離的作用,如將濃度對距離作圖,則得出一個個臺階狀的圖形。? 等速電泳 (isotachophoresis)在電泳達(dá)成平衡后,各區(qū)帶相隨,分成
33、清晰的界面,以 等速移動。按濃度對距 離作圖也是 臺階狀,但不同于上述移界電泳,它的區(qū)帶沒有重疊,而是分別保持? 等電聚焦 (isoelectricfocusing)由多種具有不同等電點(diǎn)的載體兩性電解質(zhì)在電場中自動形成pH梯度。被分離物則各自移動到其等電點(diǎn)而聚成很窄的區(qū)帶,分辨率很高。根據(jù)操作方式分類:連續(xù)系統(tǒng):緩沖液的離子成分、PH、凝膠濃度、電位梯度都相同,帶電顆粒電泳時僅具有電荷效應(yīng)、分子篩效應(yīng)。不連續(xù)系統(tǒng):緩沖液離子成分、pH、凝膠濃度、電位梯度不連續(xù),帶電顆粒電泳時具有濃縮效應(yīng)、電荷效應(yīng)、分子篩效應(yīng)。3、常規(guī)聚丙稀酰胺凝膠電泳 PAGE和SDS-PAGE電泳有何異同?介質(zhì)原理特點(diǎn)PA
34、GE 法聚丙烯酰胺凝膠質(zhì)荷比+分子篩凝膠不僅作為支持物,且以分子篩主動參與樣品的分離。SDS-PAGE聚丙烯酰胺凝膠分子篩用于測定蛋白質(zhì)亞基的分子量SDS (十二烷基磺酸鈉)+蛋白 線性復(fù)合物SDS是一種陰離子去污劑, 它在水溶液中以單體和分子團(tuán)的混合形式存在。這種陰離子去污劑能破壞蛋白質(zhì)分子之間以及與其他物質(zhì)分子之間的非共價鍵,使蛋白質(zhì)分子內(nèi)的二硫鍵被還原劑打開并不易再氧化,這就保證了蛋白質(zhì) 分子與SDS充分結(jié)合從而形成帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)-SDS復(fù)合物。4、何謂雙相電泳?第一向根據(jù)蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)不同在PH梯度膠中等點(diǎn)聚焦(isoelectric focus in g,IEF)第二向根據(jù)蛋白質(zhì)的
35、分子量大小不同在垂直方向或水平方向進(jìn)行十二烷基磺酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)5、電泳裝置的基本組成6、常用的凝膠電泳技術(shù)有哪些?聚丙烯酰胺凝膠電泳(PAGE法)、十二烷基磺酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)、瓊脂糖凝膠電泳 聚丙烯酰胺凝膠電泳按原理和操作形式的不同,主要有不連續(xù)聚丙烯酰胺凝膠電泳,SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳,聚丙烯酰胺凝膠等電聚焦電泳,雙向電泳等類型7、SDS-PAGE電泳的基本原理及過程SDS是一種陰離子去污劑, 它在水溶液中以單體和分子團(tuán)的混合形式存在。這種陰離子去污劑能破壞蛋白質(zhì)分子之間以及與其他物質(zhì)分子之間的非共價鍵,使蛋白質(zhì)分子內(nèi)的二硫鍵被還
36、原劑打開并不易再氧化,這就保證 了蛋白質(zhì)分子與SDS充分結(jié)合從而形成帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)-SDS復(fù)合物。蛋白質(zhì)分子與SDS充分結(jié)合后,所帶上的 SDS負(fù)電荷大大超過了蛋白質(zhì)分子原有的電荷量,因而也就掩蓋或 消除了不同種類蛋白質(zhì)分子之間原有的電荷差異。這樣的蛋白質(zhì)-SDS復(fù)合物在SDS聚丙烯酰胺凝膠系統(tǒng)中的電泳遷移率便不再受蛋白質(zhì)原有電荷和形狀等因素 的影響,而主要取決于蛋白質(zhì)分子量大小。&瓊脂糖電泳的特點(diǎn)及其應(yīng)用瓊脂糖是從海藻中提取出來的一種線狀高聚物,是由D 半乳糖和3、6脫水一L 半乳糖結(jié)合的鏈狀多糖9、等電聚焦電泳IEF-PAGE的基本原理是什么?聚丙烯酰胺等電聚焦電泳 (Isoelectr
37、ic Focusing-PAGE,簡稱IEF-PAGE):禾U用各種蛋白質(zhì) pI不同,以聚丙烯酰胺凝膠為電泳支持物,并在其中加入兩性電解質(zhì)載體(carrier ampholytes),兩性電解質(zhì)載體在電場作用下,按各自pI形成從陽極到陰極逐漸增加的平滑和連續(xù)的pH梯度。在電場作用下,蛋白質(zhì)在此 pH梯度凝膠中泳動,當(dāng)遷移至pH值等于pI處時,就不再泳動,而被濃縮成狹窄的區(qū)帶。電泳系統(tǒng)中加進(jìn)兩性電解質(zhì)載體,當(dāng)通已直流電時,兩性電解質(zhì)載體即形成一個由陽極到pH梯度。Pr進(jìn)入時,不同的 Pr移動到與其等電點(diǎn)相當(dāng)?shù)膒H位置上,從而使不同等電點(diǎn)的Pr得以分離。優(yōu)點(diǎn):分辨率高,區(qū)帶清晰、窄,加樣部位自由,
38、重現(xiàn)性好,可測定Pr或多肽的等電點(diǎn)。缺點(diǎn):需無鹽溶液,不適用于在等電點(diǎn)不溶解或發(fā)生變性的Pr。10、簡述雙向電泳的概念及其特點(diǎn)。11、毛細(xì)管電泳的基本工作原理是什么?與其他電泳相比它具有什么特點(diǎn)?原理:毛細(xì)管的兩端分別浸在含有電解質(zhì)的儲液槽中,管內(nèi)也充滿同樣的電解質(zhì),其中一端與檢測器相連當(dāng)樣品被引入后 便開始施加電壓,樣品中各組分向檢測器方向移動,溶質(zhì)的遷移時間為:tm = L t2/UV其中U = U e/UeoLt-有效長度;V-施加電壓;U-溶質(zhì)總流速;Ue-電泳速度;Ueo-電滲流速度可見,在毛細(xì)管長度一定,某時刻電壓相同的條件下,遷移時間決定于電泳速度疋,Ue和電滲流速度Ueo,而兩
39、者均隨組分的不同荷質(zhì)比而異;所以,基于荷質(zhì)比的差異就可以實(shí)現(xiàn)組分的分離。第六章離心分離技術(shù)差速離心:這是最普通的離心法。 即采用逐漸增加離心速度或低速和高速交替進(jìn)行離心,使沉降速度不同的顆粒,在不同的離心速度及不同離心時間下分批分離的方法。此法一般用于分離沉降系數(shù)相差較大的顆粒。密度梯度離心:用介質(zhì)在離心管內(nèi)形成一連續(xù)或不連續(xù)的密度梯度,將細(xì)胞混懸液或勻漿置于介質(zhì)的頂部,通過 離心力場的作用使細(xì)胞和細(xì)胞成分分層、分離。等密度梯度離心:當(dāng)欲分離的不同顆粒的密度范圍在離心介質(zhì)的密度梯度范圍內(nèi)時,在離心力作用下,不同浮力的物質(zhì)顆?;蛳蛳鲁两?,或向上漂浮,一直移動到與它們各自浮力密度恰好相等的位置(等
40、密度點(diǎn)),形成區(qū)帶。這種方法稱為等密度梯度離心,或稱為平衡密度離心。沉降系數(shù)S:顆粒在單位離心力場中粒子移動的速度。1、何謂沉降?2、沉降與離心的異同?3、離心設(shè)備可分為哪幾大類?各有什么特點(diǎn)?常見的有管式和碟片式(噴嘴型)兩大類離心機(jī)可分為工業(yè)用離心機(jī)和實(shí)驗(yàn)用離心機(jī)。實(shí)驗(yàn)用離心機(jī)又分為制備性離心機(jī)和分析性離心機(jī)。制備性離心機(jī)主要用于分離各種生物材料,每次分離的樣品容量比較大,分析性離心機(jī)一般都帶有光學(xué)系 統(tǒng),主要用于研究純的生物大分子和顆粒的理化性質(zhì),依據(jù)待測物質(zhì)在離心場中的行為(用離心機(jī)中的光 學(xué)系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測),能推斷物質(zhì)的純度、形狀和相對分子質(zhì)量等。分析性離心機(jī)都是超速離心機(jī)。制備性離心
41、機(jī)可分為三類:低速離心機(jī):最大轉(zhuǎn)速8000 rpm左右,最大相對離心力約為 10000g,容量為幾十毫升至幾升,分離形式是固液沉降分離。可用水平轉(zhuǎn)頭,角度轉(zhuǎn)頭,其轉(zhuǎn)速不能嚴(yán)格控制。通常不帶冷凍系統(tǒng),于室溫下操作,用于收集易沉降的大顆粒物質(zhì),如紅血球、酵母細(xì)胞等。這種離心機(jī)多用交流整流子電動機(jī)驅(qū)動,電機(jī)的碳刷易磨損,轉(zhuǎn)速是用電壓調(diào)壓器調(diào)節(jié),起動電流大,速度升降不均勻,一般轉(zhuǎn)頭是置于一個硬質(zhì)鋼軸上,因此精確地平衡離心管及內(nèi)容物就極為重要,否則會損壞離心機(jī)。高速離心機(jī):最大轉(zhuǎn)速為10000-25000rpm (r/min ),最大相對離心力為 100000 x g,分離形式也是固液沉降分離,通常配有
42、各種角式轉(zhuǎn)頭、蕩平式轉(zhuǎn)頭、區(qū)帶轉(zhuǎn)頭、垂直轉(zhuǎn)頭和大容量連續(xù)流動式轉(zhuǎn)頭。一般都有制冷系統(tǒng),以消除高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)頭與空氣之間摩擦而產(chǎn)生的熱量,離心室的溫度可以調(diào)節(jié)和維持在0-40OC,轉(zhuǎn)速、溫度和時間都可以嚴(yán)格準(zhǔn)確地控制,并有指針或數(shù)字顯示。通常用于微生物菌體、細(xì)胞碎片、大細(xì)胞器、蛋白質(zhì)的硫酸銨沉淀物和免疫沉淀物等的分離純化工作,但不能 有效地沉降病毒、小細(xì)胞器 (如核蛋白體)或單個分子。超速離心機(jī):大于2.510x 104 r/min,最大離心力106g,有驅(qū)動和速度控制系統(tǒng),溫度控制系統(tǒng),真空系統(tǒng)(減少摩擦)。新式的有微處理機(jī)(按編定程序運(yùn)轉(zhuǎn),自動計算速度和時間)。有40多種不同容量和性能的轉(zhuǎn)頭給用
43、戶選擇。離心容量由幾十毫升至 2升,分離的形式是差速沉降分離和密度梯度區(qū)帶分離,離心管平衡允許的誤差要小于0.1克。超速離心機(jī)的出現(xiàn),使生物科學(xué)的研究領(lǐng)域有了新的擴(kuò)展,它能使過去僅僅在電子顯微鏡觀察到的亞細(xì)胞器得到分級分離,還可以分離病毒、核酸、蛋白質(zhì)和多糖等。4、常用的離心沉降設(shè)備有哪些?5、什么是密度梯度離心和等密度梯度離心?它們在操作原理上有什么異同之處?第七章化學(xué)檢測技術(shù)免疫擴(kuò)散:利用蛋白質(zhì)在半固體基質(zhì)上的擴(kuò)散作用,使抗原和抗體在濃度比例適當(dāng)?shù)牟课划a(chǎn)生沉淀帶或沉淀環(huán), 從而檢測蛋白。免疫電泳:火箭電泳:火箭電泳也稱免疫擴(kuò)散,是把單向免疫擴(kuò)散同電泳結(jié)合在一起的方法??乖诤卸靠贵w的瓊
44、脂中 泳動, 兩者比例適宜時, 在較短時間內(nèi)生成錐形的沉淀峰。 在一定濃度范圍內(nèi), 沉淀峰的高度與抗原含量成正比。 此法的特點(diǎn)是需時較短,故可用于快速沉淀標(biāo)本中抗原的含量。酶聯(lián)免疫檢測 ELISA :是將已知的抗原或抗體吸附在固相載體(聚苯乙烯微量反應(yīng)板)表面,使抗原抗體反應(yīng)在 固相表面進(jìn)行。用洗滌法將液相中游離成分洗除。免疫標(biāo)記技術(shù) :用熒光素、同位素或酶等示蹤物質(zhì)標(biāo)記抗體(或抗原)進(jìn)行抗原-抗體反應(yīng)。標(biāo)記物質(zhì)與抗體(或抗原)的化學(xué)連接未改變抗體(或抗原)的免疫學(xué)特性,同時標(biāo)記物的性質(zhì)依然存在,因而極大的提高了反應(yīng)的 靈敏度,可以對微量物質(zhì)進(jìn)行定量、定性或定位檢測。免疫標(biāo)記技術(shù)主要有三種基本
45、類型:免疫熒光技術(shù)、免疫酶技術(shù)和同位素標(biāo)記技術(shù)。1、在生化研究領(lǐng)域中,化學(xué)檢測技術(shù)主要包含有哪些內(nèi)容? 化學(xué)檢測是根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)而對物質(zhì)進(jìn)行定性、定量測定的方法,主要包括:1. 糖類化學(xué)檢測2. 蛋白質(zhì)化學(xué)定量檢測3. 蛋白質(zhì)氨基酸序列檢測4. 蛋白質(zhì)免疫化學(xué)檢測5. 核酸化學(xué)檢測2、對糖類物質(zhì)的檢測技術(shù)有哪些?在化學(xué)法中常用的方法又有哪些?1) 物理法、化學(xué)法、色譜法、酶法、發(fā)酵法、重量法2) 物理法包括相對密度法、折光法、旋光法 化學(xué)法包括還原糖法(直接滴定法、改良的蘭 -愛農(nóng)法、高錳酸鉀法、薩氏法) 、碘量法、比色法( 3, 5-二 硝基水楊酸、酚 -硫酸法、蒽酮法、半胱氨酸 -咔唑
46、法)主要的糖類化學(xué)檢測技術(shù):1. 蘭愛農(nóng)法2. 斐林試劑快速法3. 次碘酸鈉法4. 銅試劑法5. 苯酚硫酸法6. 蒽酮硫酸法7. 3, 5二硝基水楊酸法( DNS 法)3、在糖的化學(xué)檢測中,蘭 愛農(nóng)( Lane-Eynon )法和碘量法的工作原理分別是什么? 蘭-愛農(nóng)法:此法以次甲基藍(lán)為指示劑,直接用糖液滴定到斐林試劑中進(jìn)行測定; 或者將糖液加到斐林試劑中,再用標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖液反滴定。又稱置換法,直接滴定法或者次甲基藍(lán)法。原理:糖液滴到斐林試劑中時,還原糖中的游離羰基與酒石酸鉀鈉銅反應(yīng),使二價銅離子還原生成一 價的氧化亞銅沉淀。 由于次甲基藍(lán)氧化能力比二價銅弱,當(dāng)二價銅離子全部被還原后,過量一滴還
47、原糖立即使次甲基藍(lán)還 原,溶液的藍(lán)色消失,從而顯示反應(yīng)終點(diǎn)。碘量法:此法是利用碘與氫氧化鈉反應(yīng)生成次碘酸鈉,氧化還原糖的自由醛基,過量的碘再用硫代硫酸鈉 滴定,從而測定糖的含量。次碘酸鈉氧化能力比較弱,所以只適用于醛糖的滴定,與酮糖不起反應(yīng)。4、在蛋白質(zhì)的化學(xué)檢測中,福林 -酚試劑法的工作原理是什么?福林 -酚試劑由兩種試劑組成,其中的堿性銅試劑能與蛋白質(zhì)中的肽鍵發(fā)生雙縮脲反應(yīng)生成蛋白質(zhì)-銅復(fù)合物。另一種稀釋的苯酚試劑則與酪氨酸、色氨酸等芳香族氨基酸殘基反應(yīng),呈現(xiàn)藍(lán)色。兩種顯色反應(yīng)可以疊加,所以此法具 有很高的敏感性。5、在核酸的化學(xué)檢測中,常用的方法有哪些?試分別說明其工作原理。 根據(jù)核酸中
48、所含的磷及戊糖的化學(xué)性質(zhì)測定核酸的含量,主要方法有定磷法、二苯胺法和地衣酚法。定磷法:核酸中含的磷,用強(qiáng)酸消化,變成無機(jī)磷。無機(jī)磷在酸性條件下與鉬酸銨反應(yīng)生成磷鉬酸。在還 原劑作用下, 磷鉬酸生成藍(lán)色的化合物鉬藍(lán)。 鉬藍(lán)在 650-660nm 波長處有最大吸收峰, 通過測定 OD650 , 測定磷的含量,進(jìn)一步可算出核酸含量。二苯胺法: DNA 中的 2-脫氧核糖在酸性環(huán)境中與二苯胺試劑一起加熱產(chǎn)生藍(lán)色反應(yīng)。在 595nm 處有最大吸收峰。在 40400ug 范圍內(nèi), OD 與 DNA 濃度成正比。少量的乙醛可提高反應(yīng)靈敏度,在使用前加入到配 制好的二苯胺試劑中。地衣酚法測 RNA 含量:核糖
49、核酸在濃鹽酸和三氯化鐵存在下,與3,5二羥甲苯反應(yīng)生成綠色物質(zhì),該綠色物質(zhì)在 670nm 處有光吸收高峰,在一定濃度范圍內(nèi),吸光度和 RNA 濃度成正比。6、抗原 -抗體反應(yīng)通常包含有哪幾種形式?可分為幾種階段?抗原 -抗體反應(yīng)包括沉淀反應(yīng)、凝集反應(yīng)、溶解反應(yīng)、補(bǔ)體結(jié)合反應(yīng)和中和反應(yīng)等。 抗原抗體反應(yīng)可分為兩個階段特異性結(jié)合階段(分子表面的非 共價鍵結(jié)合) 可見的反應(yīng)階段7、什么是免疫標(biāo)記技術(shù)?通常包含有哪幾種類型? 用熒光素、同位素或酶等示蹤物質(zhì)標(biāo)記抗體(或抗原)進(jìn)行抗原-抗體反應(yīng)。標(biāo)記物質(zhì)與抗體(或抗原)的化學(xué)連接未改變抗體(或抗原)的免疫學(xué)特性,同時標(biāo)記物的性質(zhì)依然存在,因而極大的提高了
50、反應(yīng)的靈敏 度,可以對微量物質(zhì)進(jìn)行定量、定性或定位檢測。免疫標(biāo)記技術(shù)主要有三種基本類型:免疫熒光技術(shù)、免疫酶技術(shù)和同位素標(biāo)記技術(shù)第八章 光學(xué)檢測技術(shù)光學(xué)檢測技術(shù):利用物質(zhì)所具有的各種光學(xué)性質(zhì),對物質(zhì)進(jìn)行定性、定量及結(jié)構(gòu)分析的技術(shù)。光譜分析法:基于物質(zhì)與輻射能作用時,分子發(fā)生能級躍遷而產(chǎn)生的發(fā)射、吸收或散射的波長或強(qiáng)度進(jìn)行分析的方法;非光譜分析法:不涉及能級躍遷,物質(zhì)與輻射作用時,僅改變傳播方向等物理性質(zhì);Lambert-Beer定律:A=lg(IO/lt)=kbc 意義:當(dāng)一束平行單色光通過均勻、透明的吸光介質(zhì)時,其吸光度與吸光質(zhì)點(diǎn)的濃度和吸收層厚度的乘積成正比旋光檢測技術(shù):利用旋光計測量出旋
51、光物質(zhì)(光學(xué)活性物質(zhì))對偏振光旋轉(zhuǎn)角度的方向(左旋或右旋)和大小, 從而進(jìn)行定性與定量分析的技術(shù),稱為旋光檢測技術(shù)。旋光度:當(dāng)偏振光通過光學(xué)活性物質(zhì)溶液時,偏振面旋轉(zhuǎn)的角度叫作該物質(zhì)的旋光度。比旋光度:在一定溫度和一定光源情況下,當(dāng)溶液濃度為1 g/ml ,液層厚度為1分米時偏振光所旋轉(zhuǎn)的角度。變旋光作用:具有光學(xué)活性的還原糖類(如葡萄糖,果糖,乳糖,麥芽糖等),在溶解之后,其旋光度起初迅速變化,然后慚漸變得較緩慢,最后達(dá)到恒定值,這種現(xiàn)象稱為變旋光作用。1、光學(xué)檢測技術(shù)的內(nèi)容主要有哪些?在生化領(lǐng)域中常用的方法是什么?試分別解釋其原理。包括:旋光檢測、折光檢測、熒光檢測、分光光度檢測、散射光譜
52、檢測等。生化領(lǐng)域常用:分光光度檢測、旋光檢測、熒光檢測2、簡單介紹光分析法的定義及其分類?光分析法:基于電磁輻射能量與待測物質(zhì)相互作用后所產(chǎn)生的輻射信號與物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)關(guān)系所建立起來的分析方法;光譜法(原子光譜、分子光譜)、非光譜法3、非光譜分析法包含有哪些方面內(nèi)容?偏振法、干涉法、旋光法等4、光譜分析法包含有哪些方面內(nèi)容?原子光譜(線性光譜):常見的有下面四種:基于原子外層電子躍遷的:原子吸收光譜(AAS )、原子發(fā)射光譜(AES )、原子熒光光譜(AFS)基于原子內(nèi)層電子躍遷的:X射線熒光光譜(XFS)分子光譜(帶狀光譜):基于分子中電子能級、振-轉(zhuǎn)能級躍遷:紫外光譜法(UV);紅外光譜法
53、(IR);分子熒光光譜法(MFS);分子磷光光譜法(MPS);核磁共振與順磁共振波譜(N );5、什么是光吸收的基本定律?其內(nèi)容是什么?光吸收基本定律:朗伯 -比爾定律A=ig(i 0/11)= kbc意義:當(dāng)一束平行單色光通過均勻、透明的吸光介質(zhì)時,其吸光度與吸光質(zhì)點(diǎn)的濃度和吸收層厚度的乘積成正比6、應(yīng)用光學(xué)分析法對物質(zhì)進(jìn)行定性、定量測定的原理分別是什么?7、什么是旋光檢測技術(shù)?其對物質(zhì)進(jìn)行定性、定量檢測的依據(jù)是什么?利用旋光計測量出 旋光物質(zhì)(光學(xué)活性物質(zhì)) 對偏振光旋轉(zhuǎn)角度的方向(左旋或右旋)和大小,從而進(jìn)行定性與定 量分析的技術(shù),稱為旋光檢測技術(shù)。8什么是變旋光作用?在實(shí)際檢測中如何操
54、作可減輕其影響?具有光學(xué)活性的還原糖類(如葡萄糖,果糖,乳糖,麥芽糖等),在溶解之后,其旋光度起初迅速變化,然后慚漸變得較緩慢,最后達(dá)到恒定值,這種現(xiàn)象稱為變旋光作用。9、什么是熒光檢測技術(shù)?其對物質(zhì)講行定性、定量檢測的原理分別是什么?環(huán)境中影響因素有哪些?任何熒光化合物,都具有兩種特征的光譜:激發(fā)光譜和發(fā)射光譜。熒光激發(fā)光譜和發(fā)射光譜是熒光分析法進(jìn)行定性和定量分析的最基本的參數(shù)。熒光激發(fā)光譜(吸收光譜)固定某一發(fā)射波長,測定該波長下的熒光發(fā)射強(qiáng)度隨激發(fā)波長變化所得的光譜。熒光發(fā)射光譜(熒光光譜)固定某一激發(fā)波長,測定熒光發(fā)射強(qiáng)度隨發(fā)射波長變化得到的光譜。在低濃度時,溶液的熒光強(qiáng)度與熒光物質(zhì)的
55、濃度成正比,這是熒光法定量的基礎(chǔ)。10、 熒光檢測技術(shù)分有哪幾種檢測方法?簡述其原理。根據(jù)熒光檢測技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域可分為原子熒光檢測和分子熒光檢測。原子熒光檢測主要應(yīng)用于元素分析,而在生物化學(xué)領(lǐng)域中使用的熒光檢測大多是分子熒光檢測。分子熒光檢測法 :有些物質(zhì)的分子吸收了一定波長的光(輻射能) ,分子內(nèi)電子被激發(fā)到較高的能級以后,由于電子旋轉(zhuǎn)或酸離解等消耗一部分能量,當(dāng)電子返回到低能級狀態(tài)時,重新放出較長波長的光,這就是熒 光。利用物質(zhì)分子的熒光特性來進(jìn)行定性和定量分析來進(jìn)行檢測方法就是 分子熒光檢測法(一) 直接熒光檢測有些樣品自身可以產(chǎn)生熒光, 可以直接進(jìn)行熒光檢測, 像少數(shù)氨基酸如色氨酸、 酪氨酸、 苯丙氨酸和部分蛋白質(zhì)、 核黃素、水楊酸鈉等自己可以發(fā)出熒光,這就是直接熒光測定方式。判斷物質(zhì)能否產(chǎn)生熒光 ,可以從以下幾個方面來分析 :(1) 碳原子骨架 : 具在共軛雙鍵體系的分子容易產(chǎn)生熒光。(2) 分子的幾何排布。(3) 取代基的類型和位置。(
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