血红蛋白的提取与分离（视频课 知识点 练习）

一、视频课

血红蛋白的提取与分离↓

主讲：胡昆（来自腾讯视频）

琼脂糖凝胶电泳↓

主讲：黄森（来自腾讯视频）

二、知识点：

1.分离生物大分子的基本思路：

选用一定的物理或化学的方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。

2.蛋白质分离和提取的原理：

根据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等，可以用来分离不同种类的蛋白质。

3、提取分离方法：凝胶色谱法和凝胶电泳法。

3.1凝胶色谱法（分配色谱法）：根据被分离的蛋白质相对分子质量的大小，利用具有网状结构的凝胶的分子筛作用，来进行分离。

3.2原理：①当相对分子量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢;②而相对分子量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。③依据的特性是：蛋白质分子量的大小。

4.电泳：带电粒子在电场作用下发生迁移的过程。

4.1原理：①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，这些基团会带上正电或负电。②在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。③电泳利用了待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，形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。

4.2类型:琼脂糖凝胶电泳、聚丙稀酰胺凝胶电泳。

琼脂糖凝胶电泳：在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。

三、练习

1.以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是（     ）

A.洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂

B.猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少

C.血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测

D.在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢

答案

答案：D

【解析】：A正确，洗涤的目的是去除杂蛋白以利于后续步骤的分离纯化，加入的是生理盐水，缓慢搅拌10min，低速短时间离心，重复洗涤三次，直至上清液不再呈现黄色，表明红细胞已洗涤干净。B正确，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核与众多的细胞器，提纯时杂蛋白较少。C正确，血红蛋白是有色蛋白，因此在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液（如果操作都正确，能清楚的看到血红蛋白的红色区带均匀、狭窄、平整，随着洗脱液缓慢流出）。这使得血红蛋白的分离过程非常直观，简化了操作。D项考查凝胶色谱法分离蛋白质的原理，相对分子质量越大的通过凝胶色谱柱的速度越快，故D错误。

2.请根据下述材料，回答题。

   材料：饲料原料中的磷元素有相当一部分存在于植酸中，猪、禽等动物由于缺乏有关酶，无法有效利用植酸，造成磷源浪费，而且植酸随粪便排出后易造成环境有机磷污染。植酸酶能催化植酸水解成肌醇和磷酸，因此成为目前重要的饲料添加剂之一。

（2）利用上述所得菌株制备植酸酶的流程如下图：

Ⅰ中的主要成分为_______________；Ⅱ中包含多种酸酶等多种蛋白质。请写出一种纯化得到植酸酶的方法及其依据。

答案

答案：小分子杂质

凝胶色谱法：根据蛋白质之间分子大小，吸附性质等差异进行纯化。（或电泳法：根据蛋白质之间电荷，分子大小等差异进行纯化。）

3. 科学家发现家蝇体内存在一种抗菌活性蛋白。这种蛋白质具有极强的抗菌能力，受到研究者重视。

(1)分离该抗菌蛋白可用电泳法，其原理是根据蛋白质分子的__________、大小及形状不同，在电场中的___________不同而实现分离。

答案

答案：电荷、迁移速率

【解析】（1）电泳法是常用的蛋白质的分离技术。电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。因为多肽具有可解离的基团，在一定的pH下基团会带上电荷。因此，在电场的作用下会向与所带电荷相反的电极移动。因为待分离样品种各种分子的所带电荷的性质以及本身分子大小不同，使得带电分子产生不同的迁移速度，从而达到分离的目的。

4.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______方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

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:后两空可颠倒)

【解析】(1)已知乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用乳糖作为培养基中的唯一碳源,培养基中琼脂的作用是凝固剂,从功能上讲,这种培养基属于选择培养基。

(2)为了避免杂菌污染,在培养微生物前,对接种环应采用灼烧灭菌。

(3)用电泳法纯化乳糖酶时,若在相同条件下分离带电荷相同的蛋白质,则其分子量(相对分子质量)越小,电泳速度越快。

(4)固定化酶的应用价值与酶的活性(或活力)有关,因此用化学结合法固定化乳糖酶时,可通过检测固定化乳糖酶的活性(或活力)来确定其应用价值。固定化酶的方法包括化学结合法、包埋法、物理吸附法、离子吸附法及交联法等。

编辑：小呆呆