课题3　血红蛋白的提取和分离教学内容

《血红蛋白的提取和分离》

第1课时教学设计

成田高级中学 韦晓君

一、教学目标

（一）知识与技能

1、尝试从血液中提取和分离血红蛋白

2、了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理

（二）过程与方法

体验血红蛋白提取和分离的实验的严格要求，注意按照操作提示进行相关步骤

（三）情感、态度与价值观

初步形成科学的思维方式，发展科学素养和人文精神

二、教学重难点

课题重点

凝胶色谱法的原理和方法

课题难点

样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填

三、教学工具

多媒体

四、教学过程

（一）复习提问，引入新课

教师提问：细胞中含量最多的有机物是什么？

蛋白质被称为生命活动的什么？

学生思考回答蛋白质是生命活动的主要承担者，是细胞内含量最高的有机化和物。

引入对蛋白质的研究有助于人们对生命过程的认识和理解。所以需要从细胞中提取蛋白质进行研究。怎样提取蛋白质呢？

（二）新课讲授

1．基础知识

蛋白质的物化理性质：形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和

力等千差万别，由此提取和分离各种蛋白质。

多媒体展示问题：1.简述凝胶色谱法的原理

2.凝胶材料有什么特点？

3.凝胶色谱法的分离过程怎样？

学生思考讨论后回答，教师点评并讲解

1．1凝胶色谱法（分配色谱法）：

（1）原理：（图5－13a）分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。

（2）凝胶材料：多孔性，多糖类化合物，如葡聚糖、琼脂糖。

（3）分离过程：（图5－13b）

混合物上柱→洗脱→大分子流动快、小分子流动慢→收集大分子→收集小分子

＊洗脱：从色谱柱上端不断注入缓冲液，促使蛋白质分子的差速流动。

1．2缓冲溶液

（1）原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成，调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。

（2）缓冲液作用：抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。

提问：在蛋白质纯化的整个过程中不断用磷酸缓冲液处理的目的是什么？

教师根据学生回答，了解学生对知识的把握和理解。

1．3凝胶电泳法：

（1）原理：不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同，在电场中受到的作用力大小、方

向、阻力不同，导致不同

蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。

［思考］阅读教材

后，填写下表：

（2）分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺经胶电泳等。

（3）分离过程：在一定pH下，使蛋白质基团带上正电或负电；加入带负电荷多的SDS，形成“蛋白质－SDS复合物”，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。

SDS作用的机理：SDS能使蛋白质发生完全变性。由几条肽链组成的蛋白质复合体在SDS的作用下会解聚成单条肽链，因此测定的结果只是单条肽链的分子量。SDS能与各种蛋白质形成蛋白质—SDS复合物，SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量。因而掩盖了不同种蛋白质间的电荷差别，使电泳迁移率完全取决于分子的大小。

2．实验设计

2.1选择实验材料

教师通过引导学生回顾哺乳动物血液组成及血红蛋白性质，提问：用鸡的红细胞提取DNA，用猪、牛、羊的红细胞提取血红蛋白的原因是什么？

学生思考讨论后回答，锻炼学生的回答问题能力

2.2蛋白质的提取和分离一般分为哪些基本步骤？

样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定。（让学生预习这部分内容，为下节课的学习做好准备）

五、课堂练习

1.使用SDS-聚丙烯酰胺电泳过程中，不同蛋白质的电泳迁移率完全取决于

A 电荷的多少 B 分子的大小

C 肽链的多少 D 分子形状的差异

2.用凝胶色谱法分离蛋白质时，分子量大的蛋白质

A．路程较长，移动速度较慢 B．路程较长，移动速度较快

C．路程较短，移动速度较慢 D．路程较短，移动速度较快

3.相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的进行过程可表示为图中哪一个

答案：1. D 2.A 3.A 4.D 5.D 六、板书设计

血红蛋白的提取和分离

蛋白质分子的差异性

凝胶色谱法

凝胶电泳法

原理

分离过程

缓冲溶液

组成

样品处理

作用

粗分离

纯

化

蛋白质的

提取分离

纯度鉴定