蘇教版生物選修一41生物成分的分離與測定技術(shù)課件（72張）

第9課時(shí)生物成分的分離與測定技術(shù)第四章

生物化學(xué)與分子生物學(xué)技術(shù)實(shí)踐學(xué)習(xí)導(dǎo)航1.掌握電泳法分離大分子的原理。2.運(yùn)用常用的方法提取和分離蛋白質(zhì)。3.嘗試從血清中提取和分離血紅蛋白。4.了解芳香油的特點(diǎn)，知道提取芳香油的原理及會(huì)設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)裝置

進(jìn)行提取。重難點(diǎn)擊1.電泳法分離大分子的原理。2.運(yùn)用常用的方法提取和分離蛋白質(zhì)。一、蛋白質(zhì)的分離與純化二、血清蛋白醋酸纖維薄膜電泳內(nèi)容索引當(dāng)堂檢測三、凝膠色譜法分離血紅蛋白四、從生物材料中提取某些特定成分一、蛋白質(zhì)的分離與純化1.分離與測定生物成分中蛋白質(zhì)的技術(shù)包括

、

、

和

等。采用

的方法可以將所帶電荷的數(shù)量和性質(zhì)不同的蛋白質(zhì)從混合樣品中分離并純化出來；采用______

和脂溶性有機(jī)溶劑提取法可以分離生物組織中的脂肪?；A(chǔ)梳理離心沉降法薄膜透析法凝膠色譜法電泳法醋酸纖維薄膜電泳水蒸氣蒸餾法2.蛋白質(zhì)分離的抽提方法偏堿性偏酸性有機(jī)溶劑3.蛋白質(zhì)的分離方法(1)離心沉降法：通過控制

，使分子大小、

不同的蛋白質(zhì)發(fā)生沉降分層。(2)薄膜透析法：利用蛋白質(zhì)分子不能透過

的特性，使

與其他小分子化合物分離的方法。離心速度密度半透膜蛋白質(zhì)(3)凝膠色譜法①概念：根據(jù)

的大小差異對其進(jìn)行有效分離的方法。②原理a.凝膠形態(tài)：微小的多孔球體組成：大多由

構(gòu)成結(jié)構(gòu)：內(nèi)部具有很細(xì)微的____________蛋白質(zhì)分子量多糖類化合物多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)b.分離的過程項(xiàng)目進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部的程度路程移動(dòng)速度小分子蛋白質(zhì)____較長____大分子蛋白質(zhì)無法進(jìn)入____較快容易較慢較短(4)蒸餾①概念：將液體加熱至沸騰，使液體變?yōu)?/p>

，然后使蒸氣冷卻再凝結(jié)為

，這兩個(gè)過程的聯(lián)合操作稱為蒸餾，是分離和提純液態(tài)混合物常用的方法之一。②分離物質(zhì)的種類a.易揮發(fā)和不易揮發(fā)的物質(zhì)。b.液體混合物中

不同的物質(zhì)。(5)電泳法：將所帶電荷的數(shù)量和性質(zhì)不同的蛋白質(zhì)從混合樣品中分離并純化出來。蒸氣液體沸點(diǎn)問題探究欲研究某種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和功能，需將這種蛋白質(zhì)從組織細(xì)胞中分離、純化出來。結(jié)合教材，完成下列內(nèi)容：1.怎樣釋放細(xì)胞中的蛋白質(zhì)？答案在提取蛋白質(zhì)時(shí)，可以采用研磨和超聲波結(jié)合的方法將生物組織或細(xì)胞完全破碎，使蛋白質(zhì)從細(xì)胞中釋放出來，并使其溶解在適當(dāng)?shù)某樘嵋褐?。答?.離心沉降法分離蛋白質(zhì)(1)完善右面離心沉降法分離蛋白質(zhì)的示意圖(2)觀察并總結(jié)離心沉降法分離的原理及其目的：通過控制

，使

、

的蛋白質(zhì)發(fā)生沉降分層，從而達(dá)到分離出不同種類蛋白質(zhì)的目的。蛋白質(zhì)離心速度分子大小密度不同利用蛋白質(zhì)分子不能透過半透膜的特性，從而使蛋白質(zhì)與其他_______

分離開，達(dá)到純化蛋白質(zhì)的目的。3.薄膜透析法分離蛋白質(zhì)仔細(xì)觀察下面薄膜透析法分離蛋白質(zhì)的示意圖，完成下列問題：小分子化合物4.凝膠色譜法(1)結(jié)合上圖，根據(jù)凝膠色譜法的分離原理，填表分析不同大小的分子洗脫后的次序。項(xiàng)目相對分子質(zhì)量大相對分子質(zhì)量小直徑大小________運(yùn)動(dòng)方式_____________無規(guī)則的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)路程較短____運(yùn)動(dòng)速度____較慢洗脫次序先流出后流出較大較小垂直向下運(yùn)動(dòng)較快較長(2)結(jié)合上圖，分析為什么相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)會(huì)先從色譜柱中洗脫出來？答案相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)由于擴(kuò)散作用進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部，而被滯留；相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)被排阻在凝膠顆粒外面，在顆粒之間迅速通過。(3)凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)時(shí)通過一次洗脫能否將所需蛋白質(zhì)與其他雜質(zhì)徹底分離？答案不能。相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)無法進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部，移動(dòng)距離較近，移動(dòng)速度較快，先洗脫出來；但相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)可能進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部，也可能不進(jìn)入，導(dǎo)致部分相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)可能與相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)一起洗脫出來。答案解析凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)的原理是依據(jù)蛋白質(zhì)分子相對分子質(zhì)量的大小，相對分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)分子不能進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，路程較短，移動(dòng)速度快，先洗脫出來；相對分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì)分子能夠進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，路程較長，移動(dòng)速度慢，后洗脫出來，因此最先流出的應(yīng)是相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)，而凝膠顆粒是不能流出的。拓展應(yīng)用1.凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)時(shí)由色譜柱下端最先流出的是A.相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)B.相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)C.凝膠顆粒D.葡萄糖或瓊脂糖分子答案解析2.蛋白質(zhì)的分離與純化是蛋白質(zhì)研究的重要技術(shù)。下列有關(guān)敘述不正確的是A.根據(jù)蛋白質(zhì)分子不能透過半透膜的特性，可將樣品中各種不同的蛋白質(zhì)

分離B.根據(jù)蛋白質(zhì)所帶電荷性質(zhì)的差異及分子大小等，可通過電泳法分離蛋白質(zhì)C.根據(jù)蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的大小，可通過凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)D.根據(jù)蛋白質(zhì)的分子大小、密度不同，可通過離心沉降法分離蛋白質(zhì)答案解析問題導(dǎo)析問題導(dǎo)析

(1)薄膜透析法是利用了蛋白質(zhì)分子不能透過

的特性，將蛋白質(zhì)與其他小分子物質(zhì)(如無機(jī)鹽、單糖、二糖以及氨基酸)分離開來的提純方法。(2)蛋白質(zhì)所帶

的性質(zhì)能決定其在電泳槽中的移動(dòng)方向，分子的大小能影響其移動(dòng)速度。(3)凝膠色譜法是根據(jù)蛋白質(zhì)分子量的

對其進(jìn)行有效分離的方法。(4)離心沉降法是通過控制離心

，使分子

、

不同的蛋白質(zhì)發(fā)生沉降分層，從而達(dá)到分離出不同種類蛋白質(zhì)的目的。答案返回上頁半透膜電荷大小差異速度大小密度解析蛋白質(zhì)分子是生物大分子，都不能通過半透膜，因此不能利用半透膜分離蛋白質(zhì)。返回上頁(1)本題四個(gè)選項(xiàng)涉及的提純方法中，哪種不適合將不同種類的蛋白質(zhì)分離？為什么？答案薄膜透析法。因?yàn)楸∧ね肝龇ǖ脑硎歉鶕?jù)蛋白質(zhì)不能通過半透膜的特性，該方法僅可將蛋白質(zhì)與其他一些小分子物質(zhì)分離，而不適合將不同種類的蛋白質(zhì)分離。(2)電泳法中影響蛋白質(zhì)移動(dòng)速度的因素除了分子大小外，還有哪些因素？答案顆粒的大小、形狀和所帶凈電荷的多少，此外還有電場強(qiáng)度、溶液的pH等因素。答案一題多變蛋白質(zhì)分離技術(shù)的原理(1)薄膜透析法：蛋白質(zhì)水溶液具有親水膠體溶液性質(zhì)，不能透過半透膜。(2)離心沉降法：在離心力的作用下，分子大小、密度不同的蛋白質(zhì)分子沉降速度不同，從而被分離。(3)凝膠色譜法：凝膠小球體內(nèi)部有許多貫穿的通道，相對分子質(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，通過的路程較短，移動(dòng)速度較快；相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)分子比較容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，通過的路程較長，移動(dòng)速度較慢，因此可將各種相對分子質(zhì)量不同的蛋白質(zhì)分離。(4)電泳法：不同的物質(zhì)所帶電荷不同，顆粒的大小、形狀不同，因此，在電場中的泳動(dòng)速度不同。歸納總結(jié)二、血清蛋白醋酸纖維薄膜電泳基礎(chǔ)梳理1.結(jié)合教材，完善下表實(shí)驗(yàn)步驟操作方法配制試劑配制

液、染色液、漂洗液、

液準(zhǔn)備器材醋酸纖維薄膜、常壓電泳儀、點(diǎn)樣器等架濾紙橋取雙層濾紙條，一端與

對齊，另一端浸入電泳槽的緩沖液中，待濾紙條濕潤后，驅(qū)除

，使濾紙緊貼于支架上巴比妥緩沖透明支架前沿氣泡浸泡薄膜用鑷子夾取醋酸纖維薄膜，識(shí)別出光澤面，并在光澤面的一角用筆做上

，然后放在

中浸泡20min細(xì)心點(diǎn)樣取出薄膜，吸去多余液體，平鋪在玻璃板上，有

的一面朝下，點(diǎn)樣時(shí)將蓋玻片在血清中蘸一下，在薄膜一端

處輕輕按下，點(diǎn)上細(xì)條狀的血清樣品，隨即提起平懸薄膜將點(diǎn)樣端平貼在電泳槽負(fù)極支架的濾紙橋上，有

的一面朝上，另一端平貼于

，呈繃直狀態(tài)記號(hào)巴比妥緩沖液記號(hào)2cm記號(hào)正極實(shí)施電泳蓋上電泳槽蓋，在醋酸纖維薄膜平衡約10min后接通電源，電泳

min染色取下薄膜，放入

中浸泡5～10min漂洗取出薄膜，在漂洗液中漂洗數(shù)次，直至________________為止脫色用濾紙壓平并吸干薄膜，再浸入

中約5min，取出后平貼于玻璃板上，待完全干燥后便成

圖譜60～90染色液蛋白質(zhì)區(qū)底色脫凈透明液透明薄膜2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果問題探究1.本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵步驟是點(diǎn)樣，點(diǎn)樣的技術(shù)要求有哪些？答案點(diǎn)樣前，應(yīng)將薄膜表面多余的緩沖液用濾紙吸去，以免引起樣品擴(kuò)散；但不宜太干，否則樣品不易進(jìn)入膜內(nèi)，造成點(diǎn)樣起始參差不齊，影響分離效果。答案2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析(1)血清蛋白主要包括幾種蛋白質(zhì)？含量大小如何？答案從電泳圖譜示意圖中可以看出：血清蛋白主要包括五種蛋白質(zhì)，且含量最多的是清蛋白，其他依次是：γ－球蛋白＞α1－球蛋白＞α2－球蛋白＞β－球蛋白。(2)這些蛋白質(zhì)帶什么電荷？四種球蛋白的泳動(dòng)速度如何？答案由五種蛋白質(zhì)所處的位置可判斷出它們均帶有負(fù)電荷，四種球蛋白在電場中的泳動(dòng)速度由快到慢依次為：α1－球蛋白＞α2－球蛋白＞β－球蛋白＞γ－球蛋白。答案歸納提煉關(guān)于血清蛋白醋酸纖維薄膜電泳的幾點(diǎn)說明(1)薄膜的浸潤與選膜是電泳成敗的關(guān)鍵之一。(2)點(diǎn)樣時(shí)，應(yīng)將薄膜表面多余的緩沖液用濾紙吸去，吸水量以不干不濕為宜。(3)點(diǎn)樣時(shí)，動(dòng)作要輕、穩(wěn)，用力不能太大，以免損壞膜片或印出凹陷影響電泳區(qū)帶分離效果。(4)點(diǎn)樣應(yīng)點(diǎn)在薄膜的毛面上，點(diǎn)樣量要適中，不宜過多或過少。(5)電泳時(shí)應(yīng)將薄膜的點(diǎn)樣端置于電泳槽的負(fù)極端，且點(diǎn)樣面向下。(6)應(yīng)控制染色時(shí)間。時(shí)間過長，薄膜底色不易脫去；時(shí)間太短，著色不易區(qū)分，或造成條帶染色不均勻，必要時(shí)可進(jìn)行復(fù)染。解析對于幾種球蛋白來說直徑相差不大，引起泳動(dòng)速度的差異主要來自于所帶電荷多少，由圖可知球蛋白由右向左泳動(dòng)，因右側(cè)為負(fù)極，且γ－球蛋白距點(diǎn)樣處最近，所以γ－球蛋白所帶負(fù)電荷最少。拓展應(yīng)用3.仔細(xì)觀察右圖，所帶負(fù)電荷最少的球蛋白是1－球蛋白

2－球蛋白－球蛋白

－球蛋白答案解析規(guī)律方法電泳的泳動(dòng)規(guī)律帶電顆粒直徑越小、越接近于球形，所帶凈電荷越多，則在電場中的泳動(dòng)速度越快；反之，則越慢。4.下列關(guān)于血清蛋白醋酸纖維薄膜電泳的說法中，不正確的是A.架濾紙橋時(shí)，待濾紙條濕潤后，要驅(qū)除氣泡，以便使濾紙緊貼于支架上B.浸泡薄膜時(shí)要識(shí)別出光澤面，并做記號(hào)C.平懸薄膜時(shí)，有記號(hào)的一面朝上D.從染色液中取出薄膜后，用濾紙條壓平并吸干，再浸入透明液中脫色解析薄膜染色后要先放入漂洗液中漂洗直至蛋白質(zhì)區(qū)底色脫凈為止，然后才用透明液脫色。答案解析三、凝膠色譜法分離血紅蛋白1.研究目標(biāo)(1)紅細(xì)胞中含有大量的血紅蛋白，一分子

由四條肽鏈構(gòu)成(兩條α－肽鏈和兩條β－肽鏈)，由于其肽鏈中結(jié)合了血紅素而呈現(xiàn)出

色。(2)可利用

血液分離血紅蛋白。2.實(shí)驗(yàn)器材豬、羊等血液；

；交聯(lián)葡聚糖凝膠，20mmol/L磷酸緩沖液等。3.實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦?/p>

分離血紅蛋白。基礎(chǔ)梳理血紅蛋白紅哺乳動(dòng)物色譜柱凝膠色譜法4.實(shí)驗(yàn)步驟(1)樣品處理：

離心分離紅細(xì)胞。用滴管吸出上層血漿后，將下層紅細(xì)胞倒入盛有約5倍體積的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液(生理鹽水)的燒杯中攪拌后再低速離心，重復(fù)3次，直到紅細(xì)胞被洗凈，上清液不再呈現(xiàn)黃色為止。低速短時(shí)間(2)血紅蛋白的釋放、分離和透析①在蒸餾水和甲苯的作用下，紅細(xì)胞破裂而釋放出血紅蛋白。②將混合液以2000r/min的速度離心10min，試管中形成

層(自上而下分別為甲苯層、脂溶性物質(zhì)層、血紅蛋白層、雜質(zhì)層)；用濾紙過濾其中的液體，除去

；用分液漏斗分離出下層的

(血紅蛋白溶液)。③在透析袋中加入1mL紅色透明液體，放入物質(zhì)的量濃度為20mmol/L的

中(pH為7.0)透析

。4脂溶性沉淀層紅色透明液體磷酸緩沖液12h(3)凝膠的制備將

用蒸餾水充分溶脹后，制成凝膠懸浮液。凝膠的溶脹一定要完全，否則會(huì)導(dǎo)致

，并產(chǎn)生氣泡。(4)色譜柱的裝填①將層析柱洗凈，垂直固定在支架上，選擇

(100目尼龍紗)端作為層析柱下口。②打開色譜柱下端的乳膠管開口，將充分溶脹的凝膠懸浮液輕輕攪動(dòng)均勻，沿

內(nèi)壁緩緩一次性倒入色譜柱內(nèi)。③立即連接

，在約50cm高的操作壓下，用

(pH為，物質(zhì)的量濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液)充分洗滌平衡凝膠12h，使凝膠裝填緊密。交聯(lián)葡聚糖凝膠色譜柱裝填不均勻有薄膜層析柱洗脫瓶洗脫液(5)樣品的加入

①打開

下端的流出口，讓凝膠面上的緩沖液緩慢下降到與

剛好平行，關(guān)閉出口。②用滴管小心吸取1mL樣品溶液沿

輕輕地加入到色譜柱頂端，不能破壞凝膠面。然后，打開流出口，使樣品液逐漸滲入凝膠。③當(dāng)樣品恰好完全滲入凝膠床時(shí)，再加入少量的

(pH為，物質(zhì)的量濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液)沖洗管壁。重復(fù)數(shù)次，每次既要使樣品恰好全部滲入凝膠床，又不致使凝膠床面干燥而發(fā)生裂縫。隨后可慢慢地逐步加大洗脫劑的量進(jìn)行洗脫，直至洗脫液到適當(dāng)高度。(注意：整個(gè)過程一定要仔細(xì)，避免破壞凝膠柱的床層。)色譜柱凝膠面柱壁洗脫液(6)洗脫與收集

連接好凝膠柱層析系統(tǒng)，調(diào)節(jié)洗脫液流速為每分鐘1mL，進(jìn)行洗脫。仔細(xì)觀察樣品在層析柱內(nèi)的分離現(xiàn)象，當(dāng)紅色的蛋白質(zhì)接近________

時(shí)，收集洗脫液，每收集5mL即換一支收集管(要預(yù)先編號(hào))，連續(xù)收集，樣品即可完全被洗脫下來。色譜柱的出口(1)對色譜柱填料處理時(shí)，因凝膠是干燥的，須將其置于洗脫液中使其充分膨脹，在此期間，可以通過加熱等方法使其膨脹速度加快，這也有利于排除膠粒內(nèi)的空氣，避免凝膠凝固后出現(xiàn)氣泡而影響分離效果。(2)色譜柱的裝填時(shí)，裝柱過程中嚴(yán)禁產(chǎn)生氣泡，一旦發(fā)現(xiàn)氣泡，必須重裝。(3)洗脫過程中，注意不能讓洗脫液流干而露出凝膠顆粒，否則需重新裝填色譜粒。小貼士5.結(jié)論與反思觀察紅色區(qū)帶在洗脫過程中的移動(dòng)狀況，如果紅色區(qū)帶

地移動(dòng)，并且凝膠色譜柱中沒有氣泡產(chǎn)生，說明色譜柱的裝填是成功的。6.深入研究若需對蛋白質(zhì)純度進(jìn)行鑒定，一般采用

。(1)該方法以

(為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有分子篩效應(yīng))作為支持介質(zhì)。(2)SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳具有較高的

，一般只需要微克量級的蛋白質(zhì)即可完成鑒定。均勻一致SDS—聚丙烯酰胺凝膠電泳法聚丙烯酰胺凝膠靈敏度(3)蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠中電泳時(shí)，它的遷移率取決于它所帶的

、分子的

和形狀等因素。向蛋白質(zhì)溶液中加入足夠量的

(十二烷基磺酸鈉)等，可使蛋白質(zhì)分子中的

。十二烷基硫酸根所帶的負(fù)電荷使各種蛋白質(zhì)—SDS復(fù)合物都帶上大大超過了蛋白質(zhì)分子原有的負(fù)電荷量。SDS與蛋白質(zhì)的結(jié)合還可引起蛋白質(zhì)構(gòu)象改變，使不同蛋白質(zhì)的SDS復(fù)合物的短軸長度都一樣。這樣，蛋白質(zhì)—SDS復(fù)合物在凝膠中的遷移率不再受蛋白質(zhì)原有電荷和形狀的影響，而僅僅取決于

。(4)由于聚丙烯酰胺的

作用，小分子蛋白質(zhì)可以很容易地通過凝膠孔，阻力小，遷移速度快；大分子蛋白質(zhì)則因受到較大的阻力而被滯后，這樣蛋白質(zhì)在電泳過程中就會(huì)因其分子量的不同而被分離。凈電荷大小SDS二硫鍵還原分子量的大小分子篩1.實(shí)驗(yàn)操作過程(1)材料的選擇：與其他真核細(xì)胞相比，哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞有什么特點(diǎn)？這一特點(diǎn)對你進(jìn)行蛋白質(zhì)的分離有什么意義？答案①哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞內(nèi)沒有細(xì)胞核和各種復(fù)雜細(xì)胞器，排除了其他物質(zhì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。②血紅蛋白是有色蛋白，因此在凝膠色譜分離時(shí)可以通過觀察顏色來判斷什么時(shí)候應(yīng)該收集洗脫液。這使血紅蛋白的分離過程非常直觀，大大簡化了實(shí)驗(yàn)操作。問題探究答案(2)洗滌紅細(xì)胞的目的是什么？你如何知道紅細(xì)胞已洗滌干凈？答案洗滌的目的是去除血漿蛋白；離心后的上清液不再呈現(xiàn)黃色，證明紅細(xì)胞已洗滌干凈。(3)在血紅蛋白釋放過程中，蒸餾水和甲苯的作用分別是什么？答案①蒸餾水可以使紅細(xì)胞吸水漲破，釋放細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白；②甲苯是有機(jī)溶劑，可以溶解細(xì)胞膜，有助于血紅蛋白的釋放。答案(4)血紅蛋白釋放后的混合液經(jīng)離心后分為哪幾層？如何獲得血紅蛋白溶液？答案①分為4層：從上往下數(shù)，第1層為無色透明的有機(jī)溶劑(甲苯)，第2層為白色的脂類物質(zhì)，第3層為紅色透明的血紅蛋白溶液，第4層為暗紅色的紅細(xì)胞破碎物沉淀。②分層的液體→過濾除去脂溶性沉淀層→分液得下層的血紅蛋白溶液。(5)將收集的血紅蛋白溶液放在透析袋中進(jìn)行透析，透析的目的是什么？答案血紅蛋白是大分子物質(zhì)，不能透過透析袋，這樣可以去除相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。答案2.凝膠色譜操作(1)在制作凝膠色譜柱時(shí)，凝膠色譜柱的高度不足或直徑過大對洗脫效果分別有何影響？答案①凝膠色譜柱的高度是樣品隨緩沖溶液流過的距離，凝膠色譜柱的高度不足會(huì)導(dǎo)致達(dá)不到分離效果；②凝膠色譜柱的直徑大小并不影響分離效果，但直徑過大會(huì)導(dǎo)致洗脫液體積大，樣品稀釋度大，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯。答案(2)試從凝膠色譜的分離原理分析，凝膠的裝填為什么要緊密、均勻？答案如果凝膠裝填得不夠緊密、均勻，就會(huì)在色譜柱內(nèi)形成無效的空隙，使本該進(jìn)入凝膠內(nèi)部的樣品分子從這些空隙中通過，攪亂洗脫液的洗脫次序，影響分離的效果。(3)在裝填凝膠柱時(shí)，如果有氣泡存在，會(huì)對蛋白質(zhì)的分離有何影響？答案氣泡會(huì)攪亂洗脫液中蛋白質(zhì)的洗脫次序，降低分離效果。答案歸納總結(jié)血紅蛋白的提取和分離各操作的主要目的操作目的紅細(xì)胞的洗滌去除雜蛋白，如血漿蛋白血紅蛋白的釋放使紅細(xì)胞破裂，釋放血紅蛋白

分離血紅蛋白溶液經(jīng)過離心使血紅蛋白與其他雜質(zhì)分離開透析除去樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)純化除去相對分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)蛋白質(zhì)5.下列關(guān)于凝膠色譜法分離血紅蛋白實(shí)驗(yàn)中樣品的加入和洗脫的敘述中，不正確的是A.加樣前，打開色譜柱下端的流出口，使柱內(nèi)凝膠面上的緩沖液緩慢下降

到凝膠面的下面B.用吸管小心地將1mL透析后的樣品加到色譜柱的頂端，不要破壞凝膠面C.加樣后，打開下端出口，使樣品滲入凝膠床內(nèi)D.等樣品完全進(jìn)入凝膠層后，關(guān)閉下端出口拓展應(yīng)用答案解析解析加樣前，應(yīng)打開色譜柱下端的流出口，使柱內(nèi)凝膠面上的緩沖液緩慢下降到與凝膠面平齊，關(guān)閉出口，而不應(yīng)使緩沖液下降到凝膠面的下面，A項(xiàng)不正確。加樣時(shí)不要破壞凝膠面，B項(xiàng)正確。加樣后，打開下端出口，使樣品滲入凝膠床內(nèi)，C項(xiàng)正確。等樣品完全進(jìn)入凝膠層后，關(guān)閉下端出口，再加緩沖液，D項(xiàng)正確。6.下圖表示血紅蛋白提取和分離的部分實(shí)驗(yàn)裝置，請據(jù)圖分析回答下列問題：(1)血紅蛋白是人和其他脊椎動(dòng)物紅細(xì)胞的主要組成成分，其在紅細(xì)胞中的作用體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有

功能。解析血紅蛋白能攜帶氧氣，體現(xiàn)了蛋白質(zhì)具有運(yùn)輸功能。運(yùn)輸答案解析(2)甲裝置用于

，目的是去除樣品中

的雜質(zhì)，圖中A是

。B是

溶液。解析甲裝置為透析裝置，目的是去除樣品中相對分子質(zhì)量較小的雜質(zhì)。其中A是磷酸緩沖液，B是血紅蛋白溶液。(3)用乙裝置分離蛋白質(zhì)的方法叫_______

，是根據(jù)

分離蛋白質(zhì)的有效方法。解析乙裝置分離蛋白質(zhì)的方法叫凝膠色譜法，是根據(jù)蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。透析(粗分離)相對分子質(zhì)量較小磷酸緩沖液血紅蛋白答案解析凝膠色譜法相對分子質(zhì)量的大小(4)乙裝置中，C是

，其作用是

。解析

乙裝置中，C溶液為磷酸緩沖液，作用是洗脫血紅蛋白。磷酸緩沖液洗脫血紅蛋白答案解析(5)用乙裝置分離血紅蛋白時(shí)，待_________________

時(shí)，用試管收集流出液，每5mL收集一管，連續(xù)收集6管，圖中試管序號(hào)表示收集的先后。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)，試管②和試管⑤中蛋白質(zhì)含量最高，則試管⑤中的蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量比血紅蛋白

(填“大”或“小”)。紅色的蛋白質(zhì)接近小答案解析色譜柱的出口解析待紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱出口時(shí)，用試管收集流出液，每5mL收集一管，連續(xù)收集。最先收集到的蛋白質(zhì)是血紅蛋白分子，則試管②內(nèi)的大量蛋白質(zhì)為血紅蛋白。由于試管⑤晚于試管②收集得到，

因此其內(nèi)收集到的蛋白質(zhì)比血紅蛋白分子移動(dòng)速度慢，其相對分子質(zhì)量比血紅蛋白小。規(guī)律方法凝膠色譜法分離蛋白質(zhì)中確定收集蛋白質(zhì)時(shí)間的方法(1)血紅蛋白的收集：利用血紅蛋白的顏色，當(dāng)紅色的蛋白質(zhì)接近色譜柱出口時(shí)，就要收集流出液。(2)其他無色蛋白質(zhì)的收集：可以在實(shí)驗(yàn)時(shí)加入指示劑以掌握樣品的移動(dòng)位置，確定最佳的收集時(shí)機(jī)。四、從生物材料中提取某些特定成分基礎(chǔ)梳理1.植物芳香油的特點(diǎn)(1)具有

，故可用水蒸氣蒸餾法提取。(2)易溶于

，故可采用萃取法提取芳香油。2.提取橘皮中的芳香油(1)橘皮芳香油的成分及用途①成分：橘皮芳香油的主要成分是

。②用途：橘皮芳香油是生產(chǎn)

香精、

香精和

香精的優(yōu)質(zhì)原料。揮發(fā)性有機(jī)溶劑檸檬烯食用化妝品醫(yī)藥(2)提取方法：橘皮芳香油存在于果皮的

中，具有一定的揮發(fā)性，其沸點(diǎn)

水的沸點(diǎn)。在蒸餾時(shí)，隨著溫度的升高和水分的侵入，果皮油細(xì)胞

，芳香油流出并隨水一起形成蒸氣，蒸氣再通過

，經(jīng)接液管流入收集瓶。由于油輕水重，靜置后分離。油細(xì)胞低于漲破冷凝管1.適合用水蒸氣蒸餾法提取的成分應(yīng)具有怎樣的特性？答案適用于具有揮發(fā)性的，能隨水蒸氣蒸發(fā)而不被破壞，與水不發(fā)生反應(yīng)，且難溶或不溶于水的成分的提取。2.在水中蒸餾的操作中，如何避免加熱時(shí)發(fā)生暴沸？答案蒸餾燒瓶下墊石棉網(wǎng)，并向液體中加入幾片碎石或瓷片。3.為什么冷凝管中水流應(yīng)從下方進(jìn)水，上方出水？答案與蒸氣流向相反，冷卻效果好。4.為什么液體混合物中各組分的沸點(diǎn)如果相差不大就不適合采用蒸餾的方法提?。看鸢溉舾鹘M分的沸點(diǎn)相差不大，在蒸餾時(shí)會(huì)同時(shí)蒸發(fā)出，達(dá)不到分離的效果，所以不適合采用蒸餾的方法進(jìn)行分離。問題探究答案歸納拓展植物芳香油的提取方法提取方法提取原理方法步驟適用范圍水蒸氣蒸餾法利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的植物芳香油攜帶出來①水蒸氣蒸餾②分離油層③除水過濾適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性較強(qiáng)的芳香油壓榨法通過機(jī)械加壓，壓榨出果皮中的芳香油①石灰水浸泡、漂洗②壓榨、過濾、靜置③再次過濾適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取有機(jī)溶劑萃取法使提取物溶解在有機(jī)溶劑中，蒸發(fā)后得到提取物①粉碎、干燥②萃取、過濾③濃縮適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小，能充分浸泡在有機(jī)溶劑中解析植物芳香油是植物有效成分的提取液，其特點(diǎn)是具有特殊的植物香味和較強(qiáng)的揮發(fā)性，且難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑。7.下列屬于植物芳香油理化性質(zhì)的是①具有較強(qiáng)的揮發(fā)性②易