2018高中生物第六章蛋白质和DNA技术61蛋白质的提取和分离(1)素材中图版1!
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中图版选修1高一生物第六章第1节课件:蛋白质
的提取和分离
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1.知道蛋白质分离和提取技术的基本原理。
2.尝试蛋白质的提取和分离。
[重、难点]
一、蛋白质分离提纯技术
1.将生物体内的蛋白质提取出来并加以分离,就可以得到高纯度的、甚至是___________的蛋白质。
2.包括离心技术、层析技术和电泳技术等。
其中,______技术最为快捷灵敏、简便易行。
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6.1 蛋白质的提取和分离问题:斐林试剂和双缩脲试剂成份相同,为什么斐林试剂不能用来检测蛋白质?(1)溶液浓度不同斐林试剂中乙液为0.05g/ml的CuSO4溶液,双缩脲试剂中CuSO4溶液为0.01g/ml(2)使用原理不同斐林试剂是新配制的溶液,它在加热条件下与醛基反应,被还原成砖红色的沉淀,可用于鉴定可溶性还原糖的存在。
用斐林试剂鉴定可溶性还原糖时,溶液的颜色变化过程为:浅蓝色→棕色→砖红色(沉淀)。
鉴定生物组织中是否含有蛋白质时,常用双缩脲法,使用的是双缩脲试剂,发生的是双缩脲反应。
双缩脲反应实质是在碱性环境下的与双缩脲试剂发生的紫色反应。
而蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键,所以蛋白质都能与双缩脲试剂发生颜色反应,可以用双缩脲试剂鉴定蛋白质的存在。
(3)使用方法不同斐林试剂使用时,先反溶液和溶液混合(将滴溶液滴入溶液中),而后立即使用,需要加热。
双缩脲试剂使用时,先加入溶液(2mL),振荡摇匀,造成碱性的反应环境,然后再加入3~4滴溶液,振荡摇匀后观察现象。
(4)颜色反应不同斐林试剂与还原糖混合是产生砖红色沉淀,双缩脲试剂与蛋白质反应产生紫色反应。
一、植物组织蛋白质提取方法1、根据样品重量(1g样品加入3.5ml提取液,可根据材料不同适当加入),准备提取液放在冰上。
2、把样品放在研钵中用液氮研磨,研磨后加入提取液中在冰上静置(3-4小时)。
3、用离心机离心8000rpm40min4℃或11100rpm20min4℃4、提取上清液,样品制备完成。
蛋白质提取液:300ml1、1Mtris-HCl(PH8) 45ml2、甘油(Glycerol)75ml3、聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpolypyrrordone)6g这种方法针对SDS-PAGE,垂直板电泳!二、植物组织蛋白质提取方法氯醋酸—丙酮沉淀法1、在液氮中研磨叶片2、加入样品体积3倍的提取液在-20℃的条件下过夜,然后离心(4℃8000rpm以上1小时)弃上清。
第六章蛋白质和DNA技术第一节蛋白质的提取和分离1.下列关于蛋白质的分离方法的叙述,错误的是()A.分离主要是根据蛋白质以及蛋白质与其他物质之间的理化性质的差异进行的B.透析技术可去除小分子化合物杂质,原理是不同分子所携带净电荷不同C.通过控制离心速率可使分子大小、密度不同的蛋白质沉降分层,从而分离不同的蛋白质D.不同的物质在同一电场中的泳动速度不同,因此可用电泳法分离蛋白质2.离心技术是分离蛋白质的方法之一,在这一过程中蛋白质会分层,这一现象与蛋白质的何种性质有关?()A.酸碱性B.所带电荷多少C.分子大小和密度D.种类3.下列有关电泳现象的叙述,错误的是()A.相同蛋白质的溶液,经过同一个电场电泳后,会在支持物凝胶上形成相同的带纹B.不同蛋白质的混合溶液,经过同一个电场电泳后,会在支持物凝胶上形成不同的带纹C.每一种带纹可能就是一种蛋白质D.每一种带纹一定不是一种蛋白质4.下列关于聚丙烯酰胺凝胶电泳的叙述,错误的是()A.是最早使用的电泳技术B.是区带电泳的一种C.凝胶上层加浓缩胶可提高分离效果D.分离血清蛋白质可以得到20种以上的组分5.电泳过程中,什么样的分子迁移速度最快?()A.纤维状、大分子B.纤维状、小分子C.球状、大分子D.球状、小分子6.在血清蛋白的提取和分离过程中,所使用的染色液是()A.新制血清5 μLB.质量浓度为0.4 g/mL的蔗糖溶液C.质量分数为0.05%的考马斯亮蓝R250染色液D.质量分数为0.1%的溴酚蓝指示剂7.下面说法不正确的是()A.分离胶和浓缩胶单独存在时具有神经毒性,应避免接触皮肤B.电泳需要支持物,常用的是聚丙烯酰胺凝胶C.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程D.蛋白质是两性电解质,不带电荷8.电泳法分离蛋白质时,应保证凝胶的pH()A.不断降低B.不断升高C.先降低后升高D.不变且适宜9.下面说法不正确的是()A.在一定范围内,缓冲溶液能够抵制外界的酸、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.电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程D.透析袋能使大分子自由进出,而将小分子保留在袋内10.有一混合蛋白质溶液,各种蛋白质的pH分别为4.5、5.2、6.6、7.2,电泳时欲使其中三种泳向正极,缓冲液的pH应该是()A.2.0 B.5.0C.6.0 D.7.011.下列关于“血清蛋白的提取和分离”的活动顺序正确的是()①染色②电泳③点样④脱色⑤制干胶板A.①②③⑤④ B.⑤②①③④C.④①②③⑤ D.③②①④⑤12.各种动物血清内乳酸脱氢酶同工酶的组成是不同的。
第一节蛋白质的提取和分离一、蛋白质分离提纯技术常用的蛋白质分离提纯技术包括离心技术、层析技术和电泳技术等。
其中电泳技术最为快捷灵敏、简便易行。
二、电泳技术分离蛋白质的原理1.蛋白质中含有游离的氨基和羧基,是两性电解质,在一定pH条件下带有电荷。
2.蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相反的电极方向移动。
3.蛋白质所带的电荷数越多,移动得越快;电荷数相同时,分子量越小,移动越快。
三、结果分析不同蛋白质的混合溶液经过同一电场电泳后,会在凝胶上形成不同的带纹,每种带纹可能就是一种蛋白质。
四、“血清蛋白的提取和分离”活动程序1.点样:取新制血清5微升、质量浓度为0.4克/毫升的蔗糖溶液和质量分数为0.1%的溴酚蓝指示剂等体积混匀后,用微量加样器吸取5 μL样品加到电泳样品槽的胶面上。
2.电泳。
3.染色:用质量分数为0.05%的考马斯亮蓝R250染色液对凝胶进行染色。
4.脱色:用体积分数为7%的醋酸溶液对凝胶板进行浸泡漂洗,至底色脱净。
5.制干胶板:将已脱色的凝胶板放在保存液中浸泡3 h~4 h后,放在两层透气的玻璃纸中间自然干燥。
预习完成后,请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中1.蛋白质分离的基本过程破碎细胞―→抽提(粗制品)―→纯化蛋白质2.破碎细胞的方法在分离与纯化蛋白质之前,必须采用适当的方法使蛋白质呈溶解状态释放出来:通常先将生物组织进行机械破碎,再根据细胞的特点,选择不同的破碎细胞方法(常用的有研磨法、超声波法、酶解法)。
3.抽提细胞破碎后,各种蛋白质被释放出来,再根据蛋白质的不同性质,选择不同的溶剂进行抽提。
4.纯化(1)原理:纯化主要是指根据蛋白质之间以及蛋白质与其他物质之间在分子大小、溶解度大小、所带电荷的多少、吸附性质等方面存在的差异进行的。
(2)方法:①透析法——分子大小②离心沉淀法——分子大小、密度大小③电泳——所带电荷多少二、“血清蛋白质的分离”实验中应注意的问题1.由于制备凝胶的丙烯酰胺和双丙烯酰胺具有很强的神经毒性,并且容易被皮肤吸收,因此操作必须在通风橱内或通风处进行。
6.1 蛋白质的提取和分离
问题:斐林试剂和双缩脲试剂成份相同,为什么斐林试剂不能用来检测蛋白质?
(1)溶液浓度不同
斐林试剂中乙液为0.05g/ml的CuSO4溶液,双缩脲试剂中CuSO4溶液为0.01g/ml
(2)使用原理不同
斐林试剂是新配制的溶液,它在加热条件下与醛基反应,被还原成砖红色的沉淀,可用于鉴定可溶性还原糖的存在。
用斐林试剂鉴定可溶性还原糖时,溶液的颜色变化过程为:浅蓝色→棕色→砖红色(沉淀)。
鉴定生物组织中是否含有蛋白质时,常用双缩脲法,使用的是双缩脲试剂,发生的是双缩脲反应。
双缩脲反应实质是在碱性环境下的与双缩脲试剂发生的紫色反应。
而蛋白质分子中含有很多与双缩脲结构相似的肽键,所以蛋白质都能与双缩脲试剂发生颜色反应,可以用双缩脲试剂鉴定蛋白质的存在。
(3)使用方法不同
斐林试剂使用时,先反溶液和溶液混合(将滴溶液滴入溶液中),而后立即使用,需要加热。
双缩脲试剂使用时,先加入溶液(2mL),振荡摇匀,造成碱性的反应环境,然后再加入3~4滴溶液,振荡摇匀后观察现象。
(4)颜色反应不同
斐林试剂与还原糖混合是产生砖红色沉淀,双缩脲试剂与蛋白质反应产生紫色反应。
一、植物组织蛋白质提取方法
1、根据样品重量(1g样品加入3.5ml提取液,可根据材料不同适当加入),准备提取液放在冰上。
2、把样品放在研钵中用液氮研磨,研磨后加入提取液中在冰上静置(3-4小时)。
3、用离心机离心8000rpm40min4℃或11100rpm20min4℃
4、提取上清液,样品制备完成。
蛋白质提取液:300ml
1、1Mtris-HCl(PH8) 45ml
2、甘油(Glycerol)75ml
3、聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpolypyrrordone)6g
这种方法针对SDS-PAGE,垂直板电泳!
二、植物组织蛋白质提取方法
氯醋酸—丙酮沉淀法
1、在液氮中研磨叶片
2、加入样品体积3倍的提取液在-20℃的条件下过夜,然后离心(4℃8000rpm以上1小时)弃上清。
3、加入等体积的冰浴丙酮(含0.07%的β-巯基乙醇),摇匀后离心(4℃8000rpm以上1小时),然后真空干燥沉淀,备用。
4、上样前加入裂解液,室温放置30分钟,使蛋白充分溶于裂解液中,然后离心(15℃8000rpm 以上1小时或更长时间以没有沉淀为标准),可临时保存在4℃待用。
5、用Brandford法定量蛋白,然后可分装放入-80℃备用。
药品:提取液:含10%TCA和0.07%的β-巯基乙醇的丙酮。
裂解液:2.7g尿素0.2gCHAPS 溶于3ml灭菌的去离子水中(终体积为5ml),使用前再加入1M的DTT65ul/ml。
这种方法针对双向电泳,杂质少,离子浓度小的特点!当然单向电泳也同样适用,只是电泳的条带会减少!
三、植物材料:水稻苗,叶鞘,根
1、200毫克样品置于冰上磨碎
2、加lysis buffer,离心,10000rpm,4度,5min取上清
3、重复离心5min
lysis buffer:urea np-40 ampholine 2-me pvp-40
四、蛋白质样品制备
秧苗蛋白质样品的提取按Davermal等(1986)的方法进行。
100mg材料剪碎后加入10mgPVP-40(聚乙烯吡咯烷酮)及少量石英砂,用液氮研磨成粉,加入1.5 ml 10% 三氯乙酸(丙酮配制,含10mM即0.07%β-巯基乙醇),混匀,-20℃沉淀1
小时,4℃,15000 r/min离心15 min,弃上清,沉淀复溶于1.5ml冷丙酮(含10 mMβ-巯基乙醇),再于-20℃沉淀1小时,同上离心弃上清,(有必要再用80%丙酮(含10 mMβ-巯基乙醇所得沉淀低温冷冻真空抽干。
按每mg干粉加入20μl(可调) UKS液[9.5 M尿素,5mM碳酸钾,1.25%SDS,0.5%DTT(二硫苏糖醇),2% Ampholine (Amersham Pharmacia Biotech Inc,pH3.5-10),6% Triton X-100],37℃温育30min,期间搅动几次,28度(温度低,高浓度的尿素会让溶液结冰)16000 r/min 离心15 min,离心力越大时间长一点越好!上清即可上样电泳。
或者-70度保存
五、植物根中蛋白质的抽取
(1) sample, 液氮研磨
(2) 装1.5 ml centrifuge 用tube
(3) 加 1M KH2PO4 K2HPO4 700 ul
(4) 12000 rpm, 4度, 10-15minite
(5) 取上层液,蛋白质就在里面。