课题3　血红蛋白的提取和分离第二课时教案

课题3

血红蛋白的提取和分离

1.

教学目标

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

2.

教学重点/难点

教学重点：

凝胶色谱法的原理和方法

教学难点：

样品的预处理；色谱柱填料的处理和色谱柱的装填

3.

教学用具

教学课件

教学过程

（一）引入新课

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合物。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？

请思考：

1.蛋白质分子有什么特点？

2.如何提取生物材料中的蛋白质？

（二）蛋白质分子的差异性

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。

1．1凝胶色谱法（分配色谱法）：多媒体展示：凝胶色谱法分离蛋白质的原理示意图，并让学生结合多媒体思考以下问题：

①常用的凝胶有哪些？

②凝胶颗粒有和特点？

③相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶的过程有何差异？

（1）原理：（见课件图）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：

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

设问：人体内环境的pH是怎样维持相对稳定的？运动鞋的鞋底为什么能够较少运动员受伤的机率？引出缓冲液的学习，指导学生学习教材相关内容，并思考问题：

①缓冲液有什么作用？

②缓冲液由哪些成分组成？

③怎样配置不同pH范围的缓冲液？

通过这些问题的思考，让学生充分理解缓冲液在本课题实验操作的重要性。

（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。

1．3凝胶电泳法：

多媒体展示：凝胶电泳原理示意图，并让学生结合教材思考以下问题：

①电泳分离蛋白质的动力是什么？

②电泳分离蛋白质分子利用了蛋白质的什么特点？

③聚丙烯酰胺凝胶电泳有何特点？

（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。

（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。例：聚丙烯酰胺凝胶电泳

1、在测定蛋白质分子量时常用十二烷基硫酸钠（SDS）—聚丙烯酰胺凝胶电泳。聚丙烯酰胺凝胶是由单体丙烯酰胺和交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺在引发剂和催化剂的作用下聚合交联成的具有三维网状结构的凝胶。

2.原理：

蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于它所带净电荷的多少以及分子的大小等因素。（SDS的作用）为了消除净电荷对迁移率的影响，可以在凝胶中加入SDS。

3. SDS作用机理:

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SDS能与各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。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。

下面进行第二步凝胶色谱柱的装填。请阅读教材：

色谱柱的装填过程。

课堂小结

当今生物科学在蛋白质研究领域的进展，说明提取、分离高纯度的蛋白质的重要性和必要性，进而说明本节课的目的，以血红蛋白为实验材料，学习蛋白质提取和分离的一些基本技术，尝试从血液中提取和分离血红蛋白，了解色谱法、电泳法等分离生物大分子的基本原理，为今后学习这些技术带下基础。

板书

专题五 第三节 血红蛋白质的提取和分离

一、基础知识

1.蛋白质的分离依据

2.凝胶色谱法

①概念

②凝胶特点

③常用凝胶

④分离原理

3.缓冲溶液

①作用

②配制

③意义

4.电泳

①概念

②原理

③常用电泳方法