（人教版）生物选修一 5.3《血红蛋白的提取和分离》教案设计

（人教版）生物选修一 5.3《血红蛋白的提取和分离》教案设计内容摘要：

2、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。 （二）进行新课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。 11 凝胶色谱法（分配色谱法）：（1）原理：（图 513a）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：（图 513b）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 4、多的 成“蛋白质合物” ，使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。 2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。 择实验材料（1）你认为鸟类血液和哺乳动物血液中，最好哪种血液来提取血红蛋白。 为什么。 哺乳动物血液。 因为该细胞中没有细胞核，血红蛋白含量高。 （2）请阅读教材，认识哺乳动物血液组成及血红蛋白性质。 并思考回答下列问题：血液由 和 两部分组成。 血细胞中 细胞数量最多，细胞的含量最高的化合物是。 该化合物是由 和 构成的，其中每个亚基中都含有一个能与 基团。 红细胞 6、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：红细胞破碎混合液中速长时离心（2000c/0滤纸过滤除去脂质何除无机盐离子和小分子有机物质呢。 透析。 半透膜的选择透过性，大分子物质不能通过半透膜，离子和小分子能够通过半透膜。 在透析过程中，血红蛋白溶液中的离子和小分子不断通过半透膜扩散进入到 的磷酸缓冲液中。 思考：为何使用 的磷酸缓冲液。 为什么缓冲液量远多于血红蛋白溶液量。 维持血红蛋白的正常特性。 有利于杂质分子充分地向外扩散。 总结：通过以上四个基本 7、过程，红细胞中的血红蛋白就被提取出来。 但其中还含有其他种类的蛋白质分子（如呼吸酶等）。 怎样将杂蛋白与血红蛋白分离开来呢。 我们来研究蛋白质提取和分离的第二个步骤粗分离（凝胶色谱操作）。 胶色谱分离蛋白质包括：制作色谱柱、装填色谱柱、样品加入和洗脱。 根据教材图 519，说出制作色谱柱需要的材料。 橡皮塞 2 个、打孔器、小刀、移液管、尼龙纱、尼龙网、玻璃管、尼龙管等。 色谱柱的制作过程：准备材料加工橡皮塞安装色谱柱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。 步骤 操作要求 操作要求 色谱柱垂直固定在支架上 计算称量凝胶 根据色谱柱体积计算凝胶用量凝胶颗粒蒸馏水充分溶胀 配制悬浮液凝 9、作 用蛋白质的提取分离样品处理 粗 分 离纯 化纯度鉴定血红蛋白的提取和离蛋白质分子的差异性蛋白质分子的差异性凝胶色谱法 原 理 分离过程凝胶电泳法凝胶色谱法 原 理 分离过程凝胶电泳法缓冲溶液 组 成 作 用缓冲溶液 组 成 作 用蛋白质的提取分离样品处理 粗 分 离纯 化纯度鉴定蛋白质的提取分离样品处理 粗 分 离纯 化纯度鉴定（四）实例探究例 1 利用凝胶色谱法，什么样的蛋白质先洗脱出来（ ）A. 相对分子质量大的B. 溶解度高的C. 相对分子量小的D. 所代电荷多的解析：凝集色谱法使根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。 相对分子质量较小的蛋白质能进入凝胶内部通道，路程较长，移动速 10、度较慢；相对分子质量大的蛋白质，路程较短，移动速度较快，首先洗脱出来。 答案： 蛋白质提取和分离分为哪几步（ ）A. 样品处理、凝胶色谱操作、丙烯酰胺凝胶电泳B. 样品处理、凝胶色谱操作、纯化C. 样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定D. 样品处理、纯化、粗分离、纯度鉴定解析：蛋白质的提取和分离分为样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定四步。 A 中凝胶色谱操作及丙烯酰胺凝胶电泳为实验操作过程中的技术答案：C综合应用例 3 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，移动速度较快解析：在小球体内部有许多贯穿的 12、白质含量高 D. 红细胞 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. B. C. 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 20l 的磷酸缓冲液，透析 12样品的加入和洗脱的叙述正确的是（ ）A. 先加入 1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D. 洗脱时可以用缓冲液也可以用清水8. 13、 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 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最 15、，让薛生初步体会分离纯化蛋白质的过程和方法九、 【资料袋】凝胶色谱法分离蛋白质的原理凝胶色谱法也称为分配色谱法，它是根据分子量的大小分离蛋白质的方法之一。 所用的凝胶实际上是一些微小的多孔球体，这些小球体大多数是由多糖类化合物构成，小球体内部有许多贯穿的通道，当一个含有各种分子的样品溶液缓慢流经时，各分子在色谱柱内进行两种不同的运动，即垂直向下的运动和无规则的扩散运动，相对分子质量较大的蛋白质分子不能进入凝胶颗粒内部，只能分布在颗粒之间，通过的路程较短，移动速度较快；相对分子质量较小的蛋白质分子比较容易进入凝胶内的通道，通过的路程较长，移动速度较慢。 因此，样品中相对分子质量较大的蛋白质先流出，相对分子质量中等的分子后流出，相对分子质量最小的分子最后流出，这种现象又叫分子筛现象。 此外，凝胶。