【考纲要求】蛋白质的提取和分离

1．蛋白质的分离方法

(1)原理：蛋白质各种特性的差异，如分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和力等，可以用来分离不同种类的蛋白质。

(2)分离方法：

①凝胶色谱法也称做分配色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。

②电泳法：电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。常用的电泳方法有琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳。

2．实例——血红蛋白的提取和分离

(1)样品处理与粗分离

(2)纯化与纯度鉴定

【血红蛋白提取与分离中历次“除杂质”或“分离”的原理】

(1)凝胶色谱法：相对分子质量较大的分子先流出，分子质量较小的后流出，依此可对血红蛋白进行分离和纯化。

(2)透析法：利用透析袋只允许小分子透出的原理，去除小分子杂质，透析可实现对血红蛋白的“粗分离”。

(3)电泳法：利用分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状不同，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。即

红细胞中依次加入蒸馏水和甲苯的作用：加入蒸馏水的目的是使红细胞吸水涨破；甲苯溶解细胞膜，从而使血红蛋白释放出来。

【跟踪练习】

血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，负责血液中O₂和部分CO₂的运输。请根据血红蛋白的提取和分离过程回答以下问题：

(1)将上述实验流程补充完整：A为                                               。

(2)洗涤红细胞的目的是去除                       ；红细胞洗涤干净的标志是                                       。释放血红蛋白的过程中起作用的试剂是                                       。

(3)在B过程中加入物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液(pH为7.0)的目的是                                                    。在蛋白质分离过程中，如果红色区带                                            ，说明色谱柱制作成功。

【答案】

(1)血红蛋白的释放　   样品的加入和洗脱　

(2)杂蛋白(血浆蛋白)   　离心后上清液中没有黄色　  蒸馏水和甲苯　

(3)模拟生物体内的生理环境(保持体外pH和体内一致、保持蛋白质的正常结构等合理答案均可)　    均匀一致地移动

【解析】A为血红蛋白的释放，B为样品的加入和洗脱。在B过程中加入物质的量浓度为20 mmol/L的磷酸缓冲液(pH为7.0)的目的是模拟生物体内的生理环境(保持体外pH和体内一致、保持蛋白质的正常结构等)。

(2015·高考山东卷，35改编)

乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下：

(1)筛选产乳糖酶的微生物L时，宜用          作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用是                           。从功能上讲，这种培养基属于

                                  。

(2)培养微生物L前，宜采用                    法对接种环进行灭菌。

(3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下，带电荷相同的蛋白质电泳速度越快，说明其分子量越          。

(4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化，可通过检测固定化乳糖酶的                    确定其应用价值。除化学结合法外，酶的固定化方法还包括                    、                    、离子吸附法及交联法等。

【答案】

(1)乳糖　凝固剂　选择培养基　

(2)灼烧　

(3)小

(4)(酶)活性或(酶)活力　  包埋法　  物理吸附法(注：两空可颠倒)

【解析】

(1)若要筛选产乳糖酶的微生物，需要利用以乳糖为唯一碳源的培养基，不能利用乳糖的微生物在此培养基上不能存活，从而起到筛选作用。

(2)对接种环灭菌常用的方法是灼烧灭菌。

(3)相同条件下，电泳速度与分子量有关，分子量越大，电泳速度越慢，分子量越小，电泳速度越快。

(4)固定化乳糖酶的应用价值主要与其活性有关。酶的固定化方法除化学结合法外，还包括包埋法和物理吸附法等。

作者：高中生物学习帮