人教版选修1 5.3 血红蛋白的提取和分离 课件（38张）.pptx

课题3血红蛋白的提取和分离 二 一 三 四 一 凝胶色谱法 也称做分配色谱法 二 一 三 四 二 缓冲溶液 二 一 三 四 三 电泳 二 一 三 四 二 一 三 四 四 血红蛋白的提取和分离的实验操作 二 一 三 四 二 一 三 四 探究点一 探究点二 问题导引分离蛋白质的原理和方法是什么 蛋白质是生命活动不可缺少的物质 对蛋白质的研究和应用 首先需要获得纯度较高的蛋白质 因此 从复杂的细胞混合物中提取 分离高纯度的蛋白质是生物科学研究中经常要做的工作 1 你能写出分离蛋白质的基本思路吗 答案 根据蛋白质各种特性的差异 如分子的大小 所带电荷的性质和多少等 来分离不同种类的蛋白质 探究点一 探究点二 2 依据相对分子质量的大小来分离蛋白质常用的有效方法是什么 下面4个图中 哪个图能表示用该方法分离蛋白质时 相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的行进过程 a b均为蛋白质 c为凝胶颗粒 答案 凝胶色谱法 3 利用各种分子带电性质的差异以及分子大小和形状的不同来分离各种分子的方法叫电泳 探究点一 探究点二 归纳提升蛋白质的分离原理 1 凝胶色谱法 探究点一 探究点二 2 电泳法 在一定ph下 一些生物大分子 如多肽 核酸等 可解离的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 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 探究点一 探究点二 问题导引血红蛋白提取和分离的过程分为几步 从哪些方面评价血红蛋白提取和分离的实验操作是否成功 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 如下 请据流程图回答下列问题 探究点一 探究点二 1 血红蛋白的提取和分离一般分为四步 样品处理 粗分离 纯化和纯度鉴定 2 实验时要对采集到的血液中的红细胞用生理盐水反复洗涤 洗涤的目的是去除杂蛋白 在蒸馏水和甲苯的作用下 红细胞会破裂 释放出血红蛋白 将释放出的血红蛋白收集到透析袋中透析 这是样品的粗分离 目的是去除相对分子质量较小的杂质 通过凝胶色谱法可将血红蛋白样品进一步纯化 实验最后经过sds 聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定 探究点一 探究点二 3 凝胶色谱技术是二十世纪六十年代初发展起来的一种快速而又简单的分离技术 由于设备简单 操作方便 不需要有机溶剂 对高分子物质有很好的分离效果 目前已经被广泛应用于多个领域 请回答下列有关问题 探究点一 探究点二 装填凝胶色谱柱时 要注意色谱柱内不能有气泡存在 一旦发现气泡必须重装 这是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 洗脱用的液体应尽量与浸泡凝胶所用的液体相同 填 相同 或 不同 洗脱时 对洗脱液的流速要求是保持稳定 探究点一 探究点二 归纳提升1 血红蛋白的提取和分离 探究点一 探究点二 2 结果分析与评价 探究点一 探究点二 规律总结 1 红细胞洗涤过程中 洗涤三次后 上清液仍有黄色 可增加洗涤次数 否则无法除去血浆蛋白 离心时转速要低 时间要短 否则白细胞等会一同沉淀 达不到分离效果 2 血红蛋白释放过程中 蒸馏水的作用是涨破红细胞 甲苯的作用主要是溶解细胞膜 类型一 类型二 类型一蛋白质的分离原理 例1 生物大分子的分离 纯化是一种常见的现代生物技术 下列关于物质提取 纯化原理的叙述 不正确的是 a 采用凝胶色谱法分离果胶酶的原理是蛋白质分子的相对分子质量不同 在色谱柱中的移动速度不同b 使用透析法可以去除样品中相对分子质量较大的杂质c 电泳法是利用样品中各种分子带电性质及样品分子大小不同 产生的迁移速度不同而实现样品中各种分子的分离d 离心法分离蛋白质的依据是不同大小的分子离心时沉降速度不同 类型一 类型二 解析 凝胶色谱法分离果胶酶 蛋白质 是依据蛋白质分子的相对分子质量不同 相对分子质量较大的蛋白质只能在凝胶外部移动 路程较短 移动速度较快 相对分子质量较小的蛋白质能进入凝胶内部移动 路程较长 移动速度较慢 透析的原理是小分子能够通过半透膜 而大分子不能 利用透析法可以去除样品中相对分子质量较小的杂质 电泳法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 离心法分离蛋白质的依据是不同大小的分子离心时沉降速度不同 答案 b 类型一 类型二 反思总结凝胶色谱法与电泳法的比较 类型一 类型二 变式训练1以下关于猪血红蛋白提纯的描述 不正确的是 a 洗涤红细胞时 使用生理盐水可防止红细胞破裂b 猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核 提纯时杂蛋白较少c 血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测d 在凝胶色谱法分离过程中 血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢 类型一 类型二 解析 生理盐水和红细胞内的溶液为等渗溶液 a项正确 不含有细胞器和细胞核的红细胞内 蛋白质种类较少 提纯时杂蛋白较少 b项正确 血红蛋白有颜色 所以在凝胶色谱法分离过程中易分辨 可用于监测 c项正确 凝胶色谱法分离蛋白质 分子量较小的易进入凝胶内部 移动速度比较慢 故血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动快 d项错误 答案 d 类型一 类型二 类型二血红蛋白的提取和分离 例2 下图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置 请回答下列问题 类型一 类型二 1 血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分 其在红细胞中的作用体现了蛋白质具有功能 2 甲装置中 b是血红蛋白溶液 则a是 乙装置中 c溶液的作用是 3 甲装置用于 目的是 用乙装置分离蛋白质的方法叫 是根据分离蛋白质的有效方法 4 用乙装置分离血红蛋白时 待时 用试管收集流出液 每5ml收集一管 连续收集 类型一 类型二 解析 血红蛋白具有运输o2和部分co2的作用 用缓冲液可以保持与体内的ph一致 甲装置中 b是血红蛋白溶液 则a是磷酸缓冲液 乙装置中 c溶液的作用是洗脱血红蛋白 甲装置用于透析 粗分离 目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质 用乙装置分离蛋白质的方法叫凝胶色谱法 是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法 答案 1 运输 2 磷酸缓冲液洗脱血红蛋白 3 透析 粗分离 去除样品中相对分子质量较小的杂质凝胶色谱法相对分子质量的大小 4 红色的蛋白质接近色谱柱底端 类型一 类型二 变式训练2在蛋白质的提取和分离中 下列对样品处理过程的分析正确的是 a 洗涤红细胞的目的是去除血浆中的葡萄糖 无机盐b 洗涤时离心速度过小 时间过短 白细胞等会沉淀 达不到分离的结果c 洗涤过程选用质量分数为0 1 的nacl溶液 生理盐水 d 透析的目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质解析 洗涤红细胞的目的是去除血浆中除血红蛋白以外的杂蛋白 洗涤时离心速度过大 时间过长 白细胞等会沉淀 达不到分离的效果 洗涤过程选用质量分数为0 9 的nacl溶液 生理盐水 答案 d 类型一 类型二 规律总结解答此类问题要弄清各个步骤操作的目的 总结如下 1 2 3 4 1 利用凝胶色谱法分离蛋白质时 下列哪种蛋白质先被洗脱出来 a 相对分子质量较大的b 溶解度高的c 相对分子质量较小的d 所带电荷多的解析 相对分子质量较小的蛋白质能进入凝胶内部通道 路程较长 移动速度较慢 相对分子质量较大的蛋白质 路程较短 移动速度较快 先被洗脱出来 答案 a 1 2 3 4 2 电泳实现样品中各种蛋白质分子的分离是利用了 a 各种分子带电性质的差异b 分子本身的大小不同c 分子形状的不同d 以上都正确解析 电泳是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 答案 d 1 2 3 4 3 下列试剂可用于血红蛋白释放的是 0 9 的生理盐水 甲苯 磷酸缓冲液 蒸馏水 柠檬酸钠a b c d 解析 将洗涤好的红细胞倒入烧杯中 加蒸馏水和40 体积的甲苯并充分搅拌 红细胞破裂 释放出血红蛋白 答案 a 1 2 3 4 4 血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分 负责血液中o2及部分co2的运输 请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题 1 2 3 4 1 将实验流程补充完整 a为 b为 c为 2 洗涤红细胞的目的是去除 洗涤次数过少 无法除去 离心速度过高和时间过长会使等一同沉淀 达不到分离的效果 洗涤干净的标志是 释放血红蛋白的过程中起作用的是 3 在洗脱过程中加入物质的量浓度为20mmol l的磷酸缓冲液 ph为7 0 的目的是 如果红色区带 说明色谱柱制作成功 1 2 3 4 答案 1 血红蛋白的释放透析样品的加入和洗脱 2 杂蛋白 血浆蛋白 血浆蛋白白细胞离心后的上清液中没有黄色蒸馏水和甲苯 3 模拟生物体内的生理环境 保持体外的ph和体内一致均匀一致地移动 必背语句1 蛋白质的分离的原理 蛋白质各种特性的差异 如分子形状的大小 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 可以用来分离不同种类的蛋白质 2 凝胶色谱法 也称分配色谱法 是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法 相对分子质量大的蛋白质分子通过多孔凝胶颗粒的间隙 路程短 流动快 相对分子质量小的蛋白质分子穿过多孔凝胶颗粒内部 路程较长 流动慢 3 缓冲溶液 在一定范围内 能够抵制外界的酸和碱对溶液ph的影