課題3　血紅蛋白的提取和分離 (4).ppt

1、課題3 血紅蛋白的提取和分離,專(zhuān)題五 DNA和蛋白質(zhì)技術(shù),教學(xué)目標(biāo),知識(shí)目標(biāo),1.了解色譜法、電泳法等分離生物大分子的基本原理。 2.掌握蛋白質(zhì)提取的基本概念。,能力目標(biāo),1.學(xué)習(xí)對(duì)血液中蛋白質(zhì)提取和分離的方法。 2.掌握從復(fù)雜提取中提取生物大分子的基本過(guò)程和方法。,過(guò)程與方法,情感態(tài)度與價(jià)值觀,本實(shí)驗(yàn)采取實(shí)驗(yàn)與課本相結(jié)合的方法，在實(shí)驗(yàn)中掌握分離大分子物質(zhì)的基本方法。,1.發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性。 2.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)會(huì)僧創(chuàng)新能力。,教學(xué)重難點(diǎn),課題重點(diǎn),凝膠色譜法的原理和方法。,課題難點(diǎn),凝膠色譜法的原理和方法。,凝膠色譜法,什么是凝膠？,凝膠是一些多糖類(lèi)構(gòu)成的內(nèi)含許多貫穿的通道的微小多

2、孔的球體。,內(nèi)容解析,基礎(chǔ)知識(shí)：,凝膠色譜法的原理,相對(duì)分子量較小的蛋白質(zhì)容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，在凝膠的外部移動(dòng)，路程較長(zhǎng)，移動(dòng)速度較慢。,相對(duì)分子量較大的蛋白質(zhì)無(wú)法進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，只能在凝膠外部移動(dòng)，路程較短，移動(dòng)速度較快。,概念：在一定的范圍內(nèi)，能對(duì)抗外來(lái)少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稍加稀釋不引起溶液PH發(fā)生明顯變化的作用叫做緩沖作用，具有緩沖作用的溶液叫做緩沖溶液。,緩沖溶液,緩沖溶液通常由12種緩沖劑溶解于水中配制而成。 調(diào)節(jié)緩沖劑的使用比例就可以制得在不同PH范圍內(nèi)使用的緩沖液。,緩沖溶液的配制,利用緩沖液模擬細(xì)胞內(nèi)的PH環(huán)境，保證血紅蛋白的正常結(jié)構(gòu)和功能，便于觀察和科學(xué)研究。,電泳,帶電

3、粒子在電場(chǎng)作用下發(fā)生遷移的過(guò)程。,瓊脂糖凝膠電泳,概念,分類(lèi),聚丙稀酰胺凝膠電泳,許多重要的生物大分子，如氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、核苷酸、核酸等都具有可解離基團(tuán)，它們?cè)谀硞€(gè)特定的pH下會(huì)帶上正電或負(fù)電； 在電場(chǎng)的作用下，這些帶電分子會(huì)向著與其所帶電荷相反的電極方向移動(dòng)。電泳技術(shù)就是在電場(chǎng)的作用下，利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)以及分子本身大小、形狀等性質(zhì)的差異，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而達(dá)到對(duì)樣品進(jìn)行分離、鑒定或提純的目的。,電泳的原理,相關(guān)鏈接,為什么有的血管是藍(lán)色的？,攜氧的血是鮮紅色的，當(dāng)你被劃傷時(shí)，你看到的是鮮紅的攜氧血。,不攜氧的血是深紫色的，當(dāng)你獻(xiàn)血時(shí)，血被抽到?jīng)]有氧氣的試

4、管里，你看到的血是深紫色的。,深紫色的無(wú)氧血流經(jīng)我們的靜脈時(shí)卻呈藍(lán)色,為什么,不同的光線(xiàn)透過(guò)皮膚的方式不同：藍(lán)光在皮膚表面被反射回來(lái)；紅光透射得比較深；靜脈中深色的血吸收大部分紅光。所以我們看到的是皮膚表面反射的藍(lán)光 。,另外一些生物，如蛇類(lèi)和蟹類(lèi)，用銅來(lái)運(yùn)輸氧氣，所以他們有真正的藍(lán)血。,課堂小結(jié),緩沖溶液：,在一定的范圍內(nèi)，能夠抵制外加少量強(qiáng)酸或強(qiáng)堿，使原來(lái)溶液PH值基本保持不變的混合溶液。,凝膠色譜法：,根據(jù)被分離的蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的大小，利用具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠的分子篩作用，來(lái)進(jìn)行分離的方法。,1.SDS聚丙烯酰胺凝膠電泳,2.瓊脂糖凝膠電泳,常用的電泳方法：,電泳：,帶電粒子在電場(chǎng)作用

5、下發(fā)生遷移的過(guò)程。,選擇題,1. 隨著人類(lèi)跨入蛋白質(zhì)組時(shí)代，對(duì)蛋白質(zhì)的研究和應(yīng)用越來(lái)越深入，首先要做的一步是（） A. 弄清各種蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu) B. 弄清各種蛋白質(zhì)的功能 C. 弄清各種蛋白質(zhì)的合成過(guò)程 D. 獲得高純度的蛋白質(zhì),2. 用凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的過(guò)程中，關(guān)于蛋白質(zhì)的敘述，正確的是（ ） A. 相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)行程大于相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì) B. 相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)行程小于相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì) C. 相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)行程等于相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì) D. 二者根本無(wú)法比較,A,簡(jiǎn)答題,1.人們用雞的紅細(xì)胞提取DNA，用人(豬、牛、羊）的紅細(xì)胞提取血紅蛋

6、白的原因是什么？,答： 雞的紅細(xì)胞具有細(xì)胞核，含有DNA，便于進(jìn)行DNA的提取，人的紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，血紅蛋白含量豐富便于提取血紅蛋白。,2. 蛋白質(zhì)的分離和提取的原理是什么？,答： 根據(jù)蛋白質(zhì)各種特性的差異，如分子的形狀和大小、所帶電荷的性質(zhì)和多少、溶解度和吸附的性質(zhì)和對(duì)其他分子的親和力等等，可以用來(lái)分離不同蛋白質(zhì)。,教材習(xí)題答案,1.凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的原理是怎樣的？,答：凝膠色譜法也稱(chēng)為分配色譜法，它是根據(jù)分子量的大小分離蛋白質(zhì)的方法之一。 所用的凝膠實(shí)際上是一些微小的多孔球體，這些小球體大多數(shù)是由多糖類(lèi)化合物構(gòu)成，小球體內(nèi)部有許多貫穿的通道，當(dāng)一個(gè)含有各種分子的樣品溶液緩慢流

7、經(jīng)時(shí)，各分子在色譜柱內(nèi)進(jìn)行兩種不同的運(yùn)動(dòng)，即垂直向下的運(yùn)動(dòng)和無(wú)規(guī)則的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。,相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)分子不能進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部，只能分布在顆粒之間，通過(guò)的路程較短，移動(dòng)速度較快； 相對(duì)分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)分子比較容易進(jìn)入凝膠內(nèi)的通道，通過(guò)的路程較長(zhǎng)，移動(dòng)速度較慢。 因此，樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)先流出，相對(duì)分子質(zhì)量中等的分子后流出，相對(duì)分子質(zhì)量最小的分子最后流出，這種現(xiàn)象又叫分子篩現(xiàn)象。,此外，凝膠本身具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，相對(duì)分子質(zhì)量大的分子通過(guò)這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，相對(duì)分子質(zhì)量大的分子通過(guò)這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上的空隙時(shí)阻力大，而相對(duì)分子質(zhì)量小的分子通過(guò)時(shí)阻力小，因此不同分子量的蛋白質(zhì)分子可以獲得分離。

8、,2.什么是緩沖溶液？它的作用是什么？,答： 在一定范圍內(nèi)，能對(duì)抗外來(lái)少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稍加稀釋不引起溶液pH發(fā)生明顯變化的作用叫緩沖作用。,緩沖溶液的作用是維持反應(yīng)體系的pH不變。在生物體內(nèi)進(jìn)行的各種生物化學(xué)過(guò)程都是在精確的pH 下進(jìn)行的受到氫離子濃度的嚴(yán)格調(diào)控。 為了在實(shí)驗(yàn)室條件下精確的模擬生物體內(nèi)的天然環(huán)境，就必須保持體外生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程有與體內(nèi)過(guò)程完全相同的PH。,具有緩沖作用的溶液叫做緩沖溶液。緩沖溶液通常是由一或兩種化合物（緩沖劑）溶解于水中制得的，調(diào)節(jié)緩沖劑的配比就可制得不同pH范圍的緩沖液。,3.電泳及其原理是什么？,答：電泳是指帶電粒子在電場(chǎng)的作用下發(fā)生遷移的過(guò)程。 許多重要的生物大分子，如氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、核苷酸、核酸等都具有可解離基團(tuán)，它們?cè)谀硞€(gè)特定的pH下會(huì)帶上正電或負(fù)電； 在電場(chǎng)的作用下，這些帶電分子會(huì)向著與其所帶電荷相反的電極方向移動(dòng)。電泳技術(shù)就是在電場(chǎng)的作用下，利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)以及分子本身大小、形狀等性質(zhì)的差異，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而達(dá)到對(duì)樣品進(jìn)行分離、鑒定或提純的目的。,5. 與其它真核細(xì)胞相比，紅細(xì)胞有