课题3　血红蛋白的提取和分离教学目标

《血红蛋白的提取和分离》教学设计

教学目标

（一）知识与技能

1、了解缓冲液的组成及其作用

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

（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重点

难点

电泳法分离大分子的原理

教学过程

课程导入：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。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？学生：结合教材中的课题背景有关资料了解血红蛋白的提取和分离。

基础知识

1．凝胶色谱法（分配色谱法）：

回顾以前知识：回顾蛋白质的有关内容。

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。

新知识的教学：

提出问题让学生找出凝胶色谱法的有关内容。（1）凝胶色谱法的原理。（2）凝胶材料特点。（3）分离过程。

学生：阅读课本64页基础知识部分，回答老师提出的问题。

讲解：（1）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。

2.缓冲溶液

讲解缓冲溶液有关内容：

（1）.了解常见缓冲作用：运动鞋鞋底的缓冲气垫。

（2）.缓冲溶液的原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成（如H2CO3－NaHCO3，HC－NaC，NaH2PO4/Na2HPO4等），调节酸和盐的用量，可配制不同pH的缓冲液。

（3）.缓冲液作用：抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。

学生：阅读课本65页相关内容，了解缓冲溶液的原理和作用。

3.电泳

讲解电泳的有关知识：

（1）

概念：指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。

（2）凝胶电泳法的原理：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。

学生：阅读课本65—66页内容及图5-15，自学电泳和凝胶电泳的有关知识，完成表格内容。

思考：阅读教材后，填写下表：

（3）分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺经胶电泳等。

（4）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。

4．实验设计

2.1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。

思考：是否所有种类的蛋白质的提取和分离都是这样的？为什么？

不是。因为蛋白质的来源和性质不同，分离方法差别很大。

5.思考与讨论

（1）从红细胞中分离出血红蛋白的过程为：洗涤红细胞、释放血红蛋白、分离血红蛋白、透析。洗涤红细胞的目的是什么？

除去血浆蛋白的杂蛋白，有利于后续步骤的分离纯化。

红细胞的洗涤过程为：血液＋柠檬酸钠→低速短时离心→吸出上层血浆→红细胞＋5倍体积生理盐水

→缓慢搅拌10min→低速短时离心→吸出上清液→反复洗涤直至上清液无黄色

（2）思考：加入柠檬酸钠有何目的？为什么要低速、短时离心？为什么要缓慢搅拌？

防止血液凝固；防止白细胞沉淀；防止红细胞破裂释放出血红蛋白。

（3）思考：你有什么方法将红细胞中的血红蛋白释放出来？

加入蒸馏水，用玻璃棒快速搅拌一段时间。

补充：加入蒸馏水后红细胞液体积与原血液体积要相同。加入甲苯的目的是溶解细胞膜，有利于血红蛋白的释放和分离。此时，红细胞破碎混合液中不仅含有血红蛋白，而且还含有细胞破碎物、脂质、甲苯有机溶剂等。怎样除去这些杂质呢？由于它们的密度不同，科学家采取了离心分离的方法：