课题3　血红蛋白的提取和分离教学创新设计

血红蛋白的提取和分离复习资料

[课题目标] 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

[基础知识]

1．凝胶色谱法

凝胶色谱法也称做 ，是根据 分离蛋白质的有效方法。凝胶实际上是一些由 构成的多孔球体，在小球体内部有许多贯穿的通道，相对分子质量不同的蛋白质分子通过凝胶时速度不同，相对分子质量较小的蛋白质 进入凝胶内部的通道，路程 ，移动速度 ；而相对分子质量 的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在 移动，路程 ，移动速度 。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。

2．缓冲溶液

溶解于水中配制而成的。生物体内进行的各种生物化学反应都是在一定的pH下进行的，例如：血浆的pH是 ，要在实验条件下准确模拟生物体内的过程，必须保持体外的pH与体内的基本一致。

3．电泳

电泳是指 。许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上 。在电场的作用以及分子本身的 、 的不同，使带电分子产生不同的 ，从而实现样品中各种分子的分离。

两种常用的电泳方法是 和 ，在测定蛋白质分子量时以及 等因素。

4．蛋白质的提取和分离[来源:Zxxk.Com]缓冲溶液的作用是 。缓冲溶液通常由 下，这些带电分子会向着与其所带电荷 的电极移动。电泳利用了待分离样品中各分子 通常使用 。蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于

蛋白质的提取和分离一般分为四步： 、 、[来源:Zxxk.Com] 和 。

血液由 和 组成，其中红细胞最多。红细胞具有 5．样品处理

的特点。红细胞中有一种非常重要的蛋白质 ，其作用是 ，血红蛋白有 个肽链组成，包括 ，其中每条肽链环绕一个 ，磁基团可携带 。血红蛋白因含有 呈现红色。

红细胞的洗涤 洗涤红细胞的目的是 ，采集的血样要及时采用 分离红细胞，然后用胶头吸管吸出上层透明的 ，将下层暗红色的 倒入烧杯，再加入 ，缓慢搅拌 ，低速短时间离心，如此重复洗涤三次，直至 ，表明红细胞已洗涤干净。

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血红蛋白的释放 在 和 作用下，红细胞破裂释放出血红蛋白。

分离血红蛋白溶液 将搅拌好的混合溶液离心后，试管中的溶液分为4层。第一层为无色透明的 ，第2层为白色薄层固体，是 ，第3层是红色透明液体，这是 ，第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。将试管中的液体用滤纸过滤，除去之溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分出下层的红色透明液体。[来源:学科网]

透析 取1mL的血红蛋白溶液装入 中，将透析袋放入盛有300mL的物质的量的浓度为20mmol/L的 中，透析12h。透析可以去除样品中 的杂质，或用于更换样品的 。

6．凝胶色谱操作

第一步要制作 ，第二步要 ，因为 ，所以装柱前需要根据色谱柱的内体积计算所需要的凝胶量。在装填凝胶柱时，不得有 存在。因为气泡会

，降低分离效果。第三步是 。

7. 凝胶电泳操作

判断纯化的蛋白质是否达到要求，需要进行 。在鉴定的方法中，使用最多的是

。其中电泳过程中，SDS的作用 。

[能力提升] 1. 凝胶色谱法分离蛋白质的依据是（ ）

A. 对其他分子的亲和力 B. 溶解度

C. 所带电荷多少 D. 相对分子质量的大小

2. 凝胶色谱法中所用的凝胶化学本质大多是（ ）

A. 糖类化合物 B. 脂质 C. 蛋白质 D. 核酸

3. 选用红细胞作为分离蛋白质的实验材料，有何好处（ ）

A. 血红蛋白是有色蛋白 B. 红细胞无细胞核[来源:学科网ZXXK]

C. 红细胞蛋白质含量高 D. 红细胞DNA含量高

4. 将搅拌好的混合液离心来分离血红蛋白溶液时，第二层是（ ）

A. 甲苯 B. 血红蛋白水溶液 C. 脂溶性物质的沉淀层 D. 其他杂质的沉淀

5. 血红蛋白因含有（ ）而呈红色

A. O2 B. CO C. CO2 D.血红素

6. 下列操作正确的是（ ）

A. 分离红细胞时采用低速长时间离心

B. 红细胞释放出血红蛋白只需要加入蒸馏水就可

C. 分离血红蛋白溶液是低速短时间离心

D. 透析时要用20mmol/l的磷酸缓冲液，透析12h 7. 样品的加入和洗脱的叙述正确的是（ ）

A. 先加入1ml透析后的样品

B. 加样前要使缓冲液缓慢下降全部流出

C. 如果红色带均匀一致的移动，说明色谱柱制作成功

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D. 洗脱时可以用缓冲液也可以用清水

8. 下列有关提取和分离血红蛋白的程度叙述错误的是（ ）

A. 样品的处理就是通过一系列操作收集到血红蛋白溶液

B. 通过透析可以去除样品中分子质量较大的杂质，此为样品的粗提取

C. 可通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去，即样品的纯化

D. 可通过SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血红蛋白的纯度

9. 凝胶色谱法操作正确的是（ ）

A. 将橡皮塞上部用刀切出锅底状的凹穴

B. 将橡皮塞下部切出凹穴

C. 插入的玻璃管的上部要超出橡皮塞的凹穴底面

D. 将尼龙网剪成与橡皮塞下部一样大小的圆片

10. 样品的加入和洗脱的操作不正确的是（ ）

A. 加样前，打开色谱柱下端的流出口，使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到凝胶面的下面

B. 加样后，打开下端出口，使样品渗入凝胶床内

C. 等样品完全进入凝胶层后，关闭下端出口

D. 用吸管小心的将1ml透析后的样品加到色谱柱的顶端，不要破坏凝胶面

11.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

12．缓冲液的作用是：在一定范围内，抵制外界的影响来维持（ ）基本不变。

A.温度 B. pH C.渗透压 D.氧气浓度

13．电泳是指带电粒子在电场的作用下向着与其所带电荷（ ）的电极移动。

A.相同 B.相反 C.相对 D.相向

14.哺乳动物和人的成熟的红细胞中的（ ）与氧气的运输有关。

A.血红蛋白 B.肌红蛋白 C.肌动蛋白 D.肌球蛋白

15．血液由血浆和各种血细胞组成，其中（ ）的含量最多。

A.白细胞 B.血小板 C.红细胞 D.淋巴细胞

16．为防止血液凝固，在采血容器中要预先加入抗凝血剂（ ）。

A. NaCl B.甲苯 C.蒸馏水 D.柠檬酸钠

17．将搅拌好的混合液转移到离心管中，离心后，可以明显看到试管中的溶液分为4层，其中第3层是（ ）

A.无色透明的甲苯层 B.脂溶性物质的沉淀层 C.血红蛋白的水溶液 D.其他杂质的暗红色沉淀物

18、SDS在电泳中作用是（ ）

A．与蛋白质结合，使其更利于电泳 B．能使蛋白质完全变性

C．使蛋白质分解成20种氨基酸 D．使蛋白质更易与丙烯酰胺结合

19、红细胞洗涤的方法是（ ）

A．加等体积的NaCl溶液（0.9%），缓慢搅拌10min，低速短时间离心

B．加五倍体积的NaCl溶液（0.9%），缓慢搅拌10min，低速短时间离心

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C．加等体积的NaCl溶液（0.9%），缓慢搅拌10min，高速短时间离心

D．加五倍体积的NaCl溶液（0.9%），缓慢搅拌10min，高速短时间离心

20、向洗涤好的红细胞倒入烧杯中，加蒸馏水到原血液体积，再加（ ）可使血红蛋白的释放。

A．苯 B．甲苯 C．乙醇 D．NaCl溶液

21、交联葡聚糖凝胶（Sephadex G—75）中，75表示（ ）

A．

凝胶的不同种类 B．

能通过该糖凝胶的蛋白质的相对分子量

C．凝胶的交联程度，膨胀程度及分离范围 D．凝胶得水值，即每克凝胶膨胀时吸水7.5克

22、血红蛋白溶液透析用的缓冲溶液是（ ）

A．20mmol/L的磷酸缓冲溶液（pH=7.0） B．20mmol/L的磷酸缓冲溶液（pH=6.0）

C．20mmol/L的碳酸缓冲溶液（pH=7.0） D．30mmol/L的磷酸缓冲溶液（pH=7.0）

23、红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成，血红蛋白的主要功能是携带O2或CO2，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。请回答下列有关问题： （1）血红蛋白的提取和分离一般可分为四步： 、 、

和 。

（2）实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠，取血回来，马上进行离心，收集血红蛋白溶液。

①

加入柠檬酸钠的目的是 ②以上所述的过程即是样品处理，它包括 、 、分离血红蛋白溶液、透析。

（3）收集的血红蛋白溶液在透析袋中可以经过透析，这就是样品的粗分离。

①透析的目的是 。

②透析的原理是 。

（4）然后通过凝胶色谱法将样品进一步纯化，最后经SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。样品纯化的目的是 。

24. 电泳利用了待分离样品中各种分子 以及 、 的不同，使带电分子产生不同的迁移速率，从而实现样品中各种分子的分离。

25.（12分）红细胞含有大量血红蛋白，红细胞的机能主要是由血红蛋白完成，血红蛋白的主要功能是携带O2和CO2，我们可以选用猪、牛、羊或其他脊椎动物的血液进行实验，来提取和分离血红蛋白。请回答下列有关问题：

（1）实验前取新鲜的血液，要切记在采血容器中预先加入柠檬酸钠，加入柠檬酸钠的目的是_____________。洗涤红细胞时要用______ （填溶液）反复洗涤、离心。要让红细胞破裂，释放血红蛋白时要加入_________ 。

（2）

得到的血红蛋白溶液装入透析袋中透析，即血红蛋白的粗分离，目的是除去_______ 。

（3）然后通过_____ （填方法）将样品进一步纯化，最后进行纯度鉴定，使用最多的是______ （填方法）。

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血红蛋白的提取和分离复习资料答案

答案：1. D 2.A 3.A 4.C 5.D 6.D 7.C 8.B 9.A 10.

A 11.D 12.B 13.B 14.A 15.C 16.D 17.C 18 B 19 B 20.B 21.D 22 A

[来源:Z+xx+k.Com]23. （1）样品处理 粗分离 纯化 纯度鉴定

（2）①防止血液的凝固②红细胞的洗涤 血红蛋白的释放

（3）①去除样品中分子量较小的杂质蛋白除去

②透析袋能使小分子自由进出，而将大分子保留在袋内

（4）通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去

24. 带电性质的差异；分子本身的大小；形状的不同

25【答案】（1）防止血液凝固 生理盐水 蒸馏水和甲苯

（2）去除样品中相对分子质量较小的杂质

（3）凝胶色谱法 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳

【解析】（1）提取和分离血红蛋白时，新鲜的血液加入柠檬酸钠的目的是防止血液凝固。洗涤红细胞时要用生理盐水反复洗涤、离心。要让红细胞破裂，释放血红蛋白时要加入蒸馏水和甲苯。

（2）得到的血红蛋白溶液装入透析袋中透析，即血红蛋白的粗分离，目的是除去样品中相对分子质量较小的杂质。

（3）通过凝胶色谱法可将样品进一步纯化，最后进行纯度鉴定，使用最多的是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳。

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