课题3　血红蛋白的提取和分离教学设计模板

课题3

血红蛋白的提取和分离的教学设计

学习目标：1.尝试提取和分离血液中的血红蛋白，体验提取生物大分子的基本过程和方法。2.了解凝胶色谱法、电泳法等分离生物大分子方法的基本原理。

1.蛋白质的分离依据

根据蛋白质各种特性的差异，如分子的形状和

、所带

的性质和多少、溶解度、

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

(1)概念：也称做

，是根据

分离蛋白质的有效方法。

形态：微小的多孔球体(2)凝胶的特点组成：大多数由多糖类化合物构成结构：内部有许多贯穿的通道(3)常用凝胶：

或琼脂糖。

(4)分离原理

①相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程

，移动速度

，通过凝胶的时间

。

②相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶

移动，路程

移动速度

，通过凝胶的时间

。

3.缓冲溶液

(1)作用：在一定范围内，缓冲溶液能够抵制

对溶液pH的影响，维持pH基本不变。

(2)配制：通常由1～2种缓冲剂溶解于水中配制而成。调节缓冲剂的

就可以

制得在

的缓冲液。

(3)意义：为了能够在实验室条件下准确模拟生物体内的过程，保持

与体内环境中的pH基本一致。

4.电泳

(1)概念：带电粒子在

的作用下发生

的过程。

(2)原理

①带电粒子：许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有

的基团，在一定的pH下，这些基团会带上

。

②迁移动力与方向：在电场的作用下，带电分子会向着与其

的电极移动。

③分离依据：电泳利用了待分离样品中各种分子

以及分子

本身的

、

的不同，使带电分子产生

，从而实现样品中各

种分子的分离。

(3)常用的电泳方法：

电泳和

电泳。

1.凝胶色谱法

(1)结合上图，根据凝胶色谱法的分离原理，填表分析不同大小的分子洗脱后的次序。

直径大小

运动方式

运动路程

运动速度

洗脱次序

(2)结合上图，分析为什么相对分子质量较大的蛋白质会先从色谱柱中洗脱出来？

(3)凝胶色谱法分离蛋白质时通过一次洗脱能否将所需蛋白质与其他杂质彻底分离？

2.电泳

(1)从电荷方面思考，适合电泳法分离的各种分子需具备什么条件？

(2)SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质是否依据蛋白质所带电荷的差异？为什么？

相对分子质量大

较短

先流出

相对分子质量小

无规则的扩散运动

较慢

后流出

归纳总结

琼脂糖凝胶电泳和SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳的两点区别

(1)分离原理不同

①琼脂糖凝胶电泳依据分子所带电荷的差异和分子大小、形状等。

②SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳则完全取决于分子大小，而非电荷性质和分子形状。

(2)用途不同

①琼脂糖凝胶电泳广泛应用于核酸的研究中，用于分离大分子核酸。

②SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳则广泛应用于分离蛋白质和相对分子质量较小的核酸。

1.凝胶色谱法分离蛋白质时由色谱柱下端最先流出的是(

) A.相对分子质量较小的蛋白质

B.相对分子质量较大的蛋白质

C.凝胶颗粒

D.葡萄糖或琼脂糖分子

2.有关凝胶色谱法和电泳法的说法，正确的是(

) A.它们都是分离蛋白质的重要方法

B.它们的原理相同

C.使用凝胶色谱法需要使用缓冲溶液而电泳不需要

D.以上说法都正确

课题3

血红蛋白的提取和分离答案

1、大小、电荷、吸附性质

2、（1）分配色谱法

相对分子质量的大小

（3）葡聚糖

（4）①较长、较慢、较长②外部、较短、较快、较短

3、（1）外界酸和碱

（2）使用比例

在不同PH范围内使用

（3）体外溶液的PH

4、（1）电场、迁移（2）①可解离、正电或负电②所带电荷相反③带电性质的差异、大小、形状、不同的迁移速度

(3) 琼脂糖凝胶

聚丙烯酰胺凝胶

1、凝胶色谱法

（1）

较大、较小、垂直向下运动、较长、较快

（2）

相对分子质量较小的蛋白质由于扩散作用进入凝胶颗粒内部，而被滞留；相对分子质量较大的蛋白质被排阻在凝胶颗粒外面，在颗粒之间迅速通过。

（3）

不能。相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶颗粒内部，移动距离较近，移动速度较快，先洗脱出来；但相对分子质量较小的蛋白质可能进入凝胶颗粒内部，也可能不进入，导致部分相对分子质量较小的蛋白质可能与相对分子质量较大的蛋白质

一起洗脱出来。

2、电泳

（1）各种分子应带有不同种类和不同量的电荷。（2）否。因为SDS能与蛋白质结合，形成蛋白质－SDS复合物，SDS它所带负电荷的量远大于蛋白质分子原有的电荷量，因而掩盖了不同蛋白质间的电荷差异，使电泳迁移率完全由蛋白质分子的大小决定

1、B

2、A