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生物大分子分离纯化及肝酶提取

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(四)细胞破碎
2.物理破碎方法 ①反复冻融法 ②超声波破碎法 ---- 超声波多用于微生物细胞 的破碎。 3.化学破碎方法:通过化学试剂的作用使细胞 膜的透过性改变。 有机溶剂:丙酮,甲苯,丁醇,氯仿等。 表面活性剂:SDS、特里顿(Triton)、氯 化十二烷基吡啶、吐温(Tween)等。
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(四)细胞破碎
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分配层析 萃取 结晶
(一).浓缩 从低浓度的溶液中除去水或溶剂使之变为高浓度的 ).浓缩---从低浓度的溶液中除去水或溶剂使之变为高浓度的 浓缩 溶液的过程。 溶液的过程。
浓缩的方法: ①沉淀法 ②蒸发浓缩 ③吸收浓缩 ④超滤法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ21
(二).干燥 把潮湿的固体、膏状物、浓缩液及液体中的水或溶 ).干燥---把潮湿的固体 膏状物、 干燥 把潮湿的固体、 剂除尽的过程。 剂除尽的过程。

实验步骤
待测蛋白质样品的制备(加入4*缓冲液) 垂直板状聚丙烯酰胺凝胶的灌制 加样(酶溶液) 电泳(浓缩胶80V 分离胶150V) 剥胶 染色和褪色(0.25%考马斯亮蓝R250 漂洗 脱 色) 得出一条带则说明分离的蛋白质纯度较高
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离子交换柱层析法实验原理
混合物在经过固定相和流动相的过程中,不断地 进行 交换、分配、吸附及解吸附等过程,由于其中各 组分 间在理化性质上存在着差异,因此当它们经过上 述相 同重复过程时,各自的情况就有会所不同,从而 使各 物质得以分离。 离子交换剂有阳离子交换剂(如:羧 甲基纤维素; CM-纤维素)和阴离子交换剂(二乙氨 基乙基纤维素; DEAE—纤维素),当被分离的蛋白 质溶液流经离子 交换层析柱时,带有与离子交换剂相 反电荷的蛋白质 被吸附在离子交换剂上,随后用改变 pH或离子强度 办法将吸附的蛋白质洗脱下来。
设计实验报告展示 生物大分子分离纯化及肝酶提 取
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一、生物大分子的分离与纯化技术
二、肝酶提取
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首先要确认要分离的生物大分子是什么? 首先要确认要分离的生物大分子是什么?
核酸? 蛋白质? 多糖? 脂类 ? 其次根据不同生物大分子的特性制定不同的实验条件
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生物大分子分离纯化的特殊性
⑴生物材料的组成极其复杂,常常包含有数百种乃至 几千种化合物。 ⑵许多生物大分子在生物材料中的含量极微,分离 纯化的步骤繁多,流程长。 ⑶许多生物大分子一旦离开了生物体内的环境时就 极易失活,因此分离过程中如何防止其失活,就是生 物大分子提取制备最困难之处。 ⑷生物大分子的制备几乎都是在溶液中进行的,温 度、pH值、离子强度等各种参数对溶液中各种组成的 综合影响,很难准确估计和判断。
4.酶学破碎方法 ①外加酶制剂 ②自溶法 通过细胞本身存在的酶的作用使细胞 壁自行破裂。
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(五).细胞器的分离 ).细胞器的分离
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1.离心技术 .
常速离心机; 高速离心机; 超速离心机;
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2.分离细胞器的方法 .
差速离心法 密度梯度离心 等密度离心
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(六)生物大分子的提取
影响提取的因素主要有: 目的产物在提取的溶剂中溶解度的大小; 由固相扩散到液相的难易; 溶剂的pH值和提取时间等。 通常:极性物质易溶于极性溶剂,非极性物质易溶于非极性溶剂; 碱性物质易溶于酸性溶剂,酸性物质易溶于碱性溶剂; 温度升高,溶解度加大; 远离等电点的pH值,溶解度增加。 提取时所选择的条件应有利于目的产物溶解度的增加和保持其生 物活性。
材料选择:选取新鲜的,饥饿24小时的动物的 肝脏,生理盐水多次洗涤,低温保存。
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2.制作组织浆液 制作组织浆液
取新鲜动物肝脏剪碎冰放进培养皿中 移入匀浆器 过滤
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梯度离心获得含有酶的细胞液
1:离心管中加入5ml 0.34M蔗糖,将5ml匀浆轻 轻覆在 其上,1600r/min离心10min,得上清 液(1) 2:沉淀加10ml 0.25M蔗糖混匀,3500r/min离 心10min, 得上清液(2) 3: 将上清液(1)(2)混合取1ml,6600r/min 离心 10min,得上清液,即为酶体和微粒体
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(一).粗制品的分离方法 ).粗制品的分离方法
蛋白质和酶粗制:盐析法,等电点沉淀法,有 机溶剂分级分离法等。 RNA 和DNA的粗制:浓盐法、稀碱法、苯酚 法等。 特点:简便,处理量大,既能除去杂质又能 浓缩样品。 缺点:分辨率低。
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(二).精制品的分离纯化方法 ).精制品的分离纯化方法
离心、柱层析法、电泳法等。 特点:规模小,分辨率高。
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6.鉴定肝酶纯度
实验原理:Acr (丙烯酰胺) + Bis (交联剂N) 网状结构凝胶 实验原理 引发剂过硫酸铵(Ap),催化剂四甲基乙二胺(TEMED) SDS( SDS(十二烷基磺酸钠:阴离子表面活性剂)能打断蛋白质的氢键和疏水 : 键,并按一定的比例和蛋白质分子结合成复合物,使蛋白质带负电荷 的 量远超过其本身原有的电荷,掩盖了各种蛋白分子间天然的电荷差 异。 SDS-PAGE常用来检测蛋白质样品的纯化程度,如果被 鉴定的蛋白质很 纯,只含有一种三级结构的蛋白质或含 有相同分子量亚基的具有四级结 构的蛋白质,那么SDSPAGE后就只出现一条蛋白质区带。 不连续凝胶 电泳的支持体由分离胶和浓缩胶组成。上 层为浓缩胶,下层为分离胶, 两层中Acr(丙烯酰胺) 浓度不同,孔径大小就不同,带电荷蛋白质离子 在浓缩 胶中泳动时,因受阻力小,泳动速度较快。当泳动到小 孔径分离 胶时,遇到阻力大,移动速度逐渐减慢,使样 品浓缩成很窄的区带。 分 离胶的孔径有一定大小,对不同相对分子质量的蛋 白质来说,通过时受 到的阻滞不同,即使静电荷相等的 颗粒也会由于此分子筛的作用,将不 40 同大小的蛋白质分 开。
真空干燥 冷冻真空干燥
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(三).样品的保存 ).样品的保存
1.干粉保存:0~4℃ 冰箱中保存即可(样品置 于干燥器中)。 2.液态保存:0~4℃ 冰箱即可。不能放在0℃ 以下,因为结冰会使大分子构象破坏,使其失 活。
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(一).含量的测定 ).含量的测定
测定多糖总量——菲林试剂法,蒽酮法,旋光法等。 测定蛋白质和酶总量——凯氏定氮法,Folin-酚法, 双缩脲法,紫外吸收法等。 测定核酸总量——定磷法、紫外吸收法。 二苯胺法测DNA,地衣酚法测RNA。
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粗蛋白
纯 化 蛋 白
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实验步骤
DEAE-纤维素处理为PH值为6.1(Hcl) 装柱与平衡(乙酸铵溶液) 样品上样、乙酸铵溶液洗脱收集,以20%三氯乙酸或 20% 磺基水 杨酸溶液检测蛋白质含量为纵坐标,收集管号 为横坐标,收 集第二个峰的蛋白溶液 处理DEAE-纤维素溶液为PH=6.3 装柱与平衡(乙酸铵溶液) 样品上样、用乙酸铵缓冲液洗脱收集,以蛋白质含量 为纵坐 标,收集管号为横坐标,收集第一个峰的酶溶 液 即为PI=6.2左右的蛋白质溶液
差速离心、超率、分子筛、透析 盐析、有机溶剂沉淀、等电点沉淀等 电泳、等电点聚焦、离子交换层析、吸附层 析 亲核层析、疏水层析、共价层析
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此外,还可根据以下性质选 择合适的分离纯化方法:
电荷性质的差异 离子交换层析法 凝胶过滤法 分子大小形状差异 超滤法 离心法 溶解度差异 透析法 沉 淀 法 盐析 有机溶剂沉淀 选择性沉淀 电泳法
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3.肝酶的粗提 肝酶的粗提
原 理 中性盐类能破坏溶液中蛋白分子表面电荷和 水化膜,从而使蛋白质从溶液中凝聚沉淀析 出。(但沉淀不同的蛋白质所需盐类的浓度 不同。例如,50%饱和的硫酸铵能使血清中 的球蛋白沉淀,而33%饱和的硫酸铵则使γ球蛋白沉淀。)因此,可根据所要分离的蛋 白质,选择不同饱和度的硫酸铵溶液进行盐 析。
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⑴ 水溶液提取:蛋白质和酶的提取一般以水溶 蛋白质和酶的提取一般以水溶 液为主。 液为主。稀盐溶液和缓冲液对蛋白质的稳定性 溶解度大, 好,溶解度大,是提取蛋白质和酶最常用的溶 剂。 ⑵ 有机溶剂提取:一些和脂类结合比较牢固或 一些和脂类结合比较牢固或 分子中非极性侧链较多的蛋白质和酶难溶于水、 分子中非极性侧链较多的蛋白质和酶难溶于水、 稀盐、稀酸、或稀碱中,常用不同比例的有机 稀盐、稀酸、或稀碱中, 溶剂提取。 溶剂提取。
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肝酶分离纯化与鉴定
设计从动物肝组织中分离、提取、纯化、 和鉴定一种酶(该酶由不同的亚基组成,为结 合酶,pI=6.2)的技术路线,并说明试验各步 骤的原理
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实验流程: 实验流程:
1.取动物肝组织 2.制作组织浆液 3.肝酶的粗提取 4.肝酶纯化 5.活性检验 6.鉴定肝酶纯度
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1.取动物肝组织 取动物肝组织
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一、生物大分子制备的前期准备
二、分离纯化
三、生物大分子的浓缩,干燥和保存 四、生物大分子含量的测定和纯化鉴定
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前期准备
(一)、明确目的和要求 (二)、了解的生物大分子的物学性质
1)在水和各种有机溶剂中的溶解性。 2)在不同温度、pH 值和各种缓冲液中生物大分子的稳定性 3)固态时对温度、含水量和冻干时的稳定性。 4)各种物理性质:如分子的大小、穿膜的能力、带电的情况、 在电场中的行为、离心沉降的表现、在各种凝胶、树脂等填料中 的分配系数 5)其他化学性质:如对各种蛋白酶、水解酶的稳定性和对各 种化学试剂的稳定性。 6)对其他生物分子的特殊亲和力。
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(二).纯度鉴定 ).纯度鉴定
蛋白质和酶制品纯度鉴定必须采用2~3种不同的鉴定 方法才能确定。 核酸的纯度鉴定从测A260/A280 光吸收比值可判定样品 的纯度。 RNA,A260/A280≈2以上, DNA,A260/A280≈1.8左右,若DNA的A260/A280>1.8, 说明制剂中存在RNA,需要考虑用RNA酶处理样品,提高 DNA纯度。
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5.活性检验 活性检验
实验原理 结合酶的辅助因子按其与酶蛋白结合的 紧密程度 不同分为辅基和辅酶,辅基与酶蛋白共 价键紧密结合, 透析超滤等物理方法不能除掉, 辅酶与酶蛋白非共价 结合,较为疏松,透析和超 滤等方法可以分离。
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