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- 2023-03-16 08:20:03 发布
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课题 3 血红蛋白的提取和分离
知识点一 实验原理与方法
1．分离不同种类蛋白质的原理
蛋白质的理化性质(如形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸
附性质、对其他分子的亲和力等)千差万别，由此可提取和分离各种蛋
白质。
2．凝胶色谱法(分配色谱法)
(1)凝胶：实际上是一些微小的多孔球体，大多数是由多糖类化合
物构成的，如葡聚糖、琼脂糖。
(2)原理：凝胶小球体内部有许多贯穿的通道，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
进入凝胶内部的通道，通过的路程较长，移动速度较慢，因此可将各
种相对分子质量不同的蛋白质分离。
(3)分离过程：蛋白质混合物上柱→洗脱→大分子蛋白质移动快、
小分子蛋白质移动慢→收集大分子蛋白质→收集小分子蛋白质
说明：洗脱是从色谱柱上端不断注入缓冲液，促进蛋白质分子的
差速流动。
3．凝胶电泳法
(1)原理：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。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。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。
(2)常见分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳。
1．凝胶色谱法的原理总结
蛋白质
比较
相对分子质
量大
相对分子质量小
凝胶内部 不能进入 能进入
运动方式 垂直向下
垂直向下和无
规则扩散运动
经过路程 较短 较长
洗脱次序 先流出 后流出
2.缓冲溶液
(1)原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成(如 H2CO3/NaHCO3、
NaH2PO4/Na2HPO4等)，调节酸和盐的用量，可配制在不同 pH 范围内
使用的缓冲液。
(2)作用：抵抗外界酸、碱对溶液 pH 的干扰而保持 pH 稳定。
【典题精练 1】 下图表示对某蛋白质溶液进行 SDS—聚丙烯酰
胺凝胶电泳的结果(相似于纸层析法分离色素)，下列相关叙述不正确的
是( )
A．蛋白质上某些基团解离后可使蛋白质带电，电场中带电的蛋白
质分子(或多肽)会向着与其所带电荷相反的电极移动
B．蛋白质在 SDS—聚丙烯酰胺凝胶中的迁移速度完全取决于其所
带净电荷多少
C．蛋白质在 SDS—聚丙烯酰胺凝胶中的迁移速度基本取决于其
相对分子质量的大小
D．电泳结果表明溶液中的蛋白质可能有两种，也可能只有一种
【答案】 B
【解析】 蛋白质的氨基与羧基可发生解离，使其带正电或负电，
在电场中发生迁移。SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳中所加的 SDS 可完全
掩盖蛋白质本身所带的电荷，故其移动速度与本身所带电荷多少无关，
而由其分子大小决定。SDS 可使蛋白质变性形成肽链，故结果所示可
能是一种蛋白质(有两种肽链)，也可能是两种蛋白质。
解题归纳 蛋白质在凝胶色谱柱中迁移的速度和途径主要与蛋白质
的大小相关；在电场中的运动速度和方向除了与蛋白质的大小相关外，
蛋白质的带电性质、电量、形状都影响其在电场中的运动方向和运动
速度。
【典题精练 2】 下列关于物质提取、纯化原理的叙述，不正确的
是( )
A．采用凝胶色谱法分离果胶酶的原理是蛋白质分子的相对分子质
量不同，在色谱柱中的移动速度不同
B．使用透析法可以去除样品中相对分子质量较大的杂质
C．电泳法是利用样品中各种分子带电性质的差异以及样品分子大
小不同，使带电分子产生的迁移速度不同而实现样品中各种分子的分
离
D．离心法分离蛋白质的依据是密度不同的物质离心时沉降速度不
同
【答案】 B
【解析】 用凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量小的蛋白
质容易进入凝胶内部的通道，通过的路程长，移动的速度慢；相对分
子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，通过的路程短，移动
的速度快，因此相对分子质量不同的蛋白质得以分离，A 正确；使用
透析法可以去除样品中相对分子质量较小的杂质，B 错误；电泳法是
利用样品中各种分子带电性质的差异以及样品分子大小不同，使带电
分子产生的迁移速度不同而实现样品中各种分子的分...
知识点一 实验原理与方法
1．分离不同种类蛋白质的原理
蛋白质的理化性质(如形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸
附性质、对其他分子的亲和力等)千差万别，由此可提取和分离各种蛋
白质。
2．凝胶色谱法(分配色谱法)
(1)凝胶：实际上是一些微小的多孔球体，大多数是由多糖类化合
物构成的，如葡聚糖、琼脂糖。
(2)原理：凝胶小球体内部有许多贯穿的通道，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
进入凝胶内部的通道，通过的路程较长，移动速度较慢，因此可将各
种相对分子质量不同的蛋白质分离。
(3)分离过程：蛋白质混合物上柱→洗脱→大分子蛋白质移动快、
小分子蛋白质移动慢→收集大分子蛋白质→收集小分子蛋白质
说明：洗脱是从色谱柱上端不断注入缓冲液，促进蛋白质分子的
差速流动。
3．凝胶电泳法
(1)原理：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。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。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。
(2)常见分离方法：琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳。
1．凝胶色谱法的原理总结
蛋白质
比较
相对分子质
量大
相对分子质量小
凝胶内部 不能进入 能进入
运动方式 垂直向下
垂直向下和无
规则扩散运动
经过路程 较短 较长
洗脱次序 先流出 后流出
2.缓冲溶液
(1)原理：由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成(如 H2CO3/NaHCO3、
NaH2PO4/Na2HPO4等)，调节酸和盐的用量，可配制在不同 pH 范围内
使用的缓冲液。
(2)作用：抵抗外界酸、碱对溶液 pH 的干扰而保持 pH 稳定。
【典题精练 1】 下图表示对某蛋白质溶液进行 SDS—聚丙烯酰
胺凝胶电泳的结果(相似于纸层析法分离色素)，下列相关叙述不正确的
是( )
A．蛋白质上某些基团解离后可使蛋白质带电，电场中带电的蛋白
质分子(或多肽)会向着与其所带电荷相反的电极移动
B．蛋白质在 SDS—聚丙烯酰胺凝胶中的迁移速度完全取决于其所
带净电荷多少
C．蛋白质在 SDS—聚丙烯酰胺凝胶中的迁移速度基本取决于其
相对分子质量的大小
D．电泳结果表明溶液中的蛋白质可能有两种，也可能只有一种
【答案】 B
【解析】 蛋白质的氨基与羧基可发生解离，使其带正电或负电，
在电场中发生迁移。SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳中所加的 SDS 可完全
掩盖蛋白质本身所带的电荷，故其移动速度与本身所带电荷多少无关，
而由其分子大小决定。SDS 可使蛋白质变性形成肽链，故结果所示可
能是一种蛋白质(有两种肽链)，也可能是两种蛋白质。
解题归纳 蛋白质在凝胶色谱柱中迁移的速度和途径主要与蛋白质
的大小相关；在电场中的运动速度和方向除了与蛋白质的大小相关外，
蛋白质的带电性质、电量、形状都影响其在电场中的运动方向和运动
速度。
【典题精练 2】 下列关于物质提取、纯化原理的叙述，不正确的
是( )
A．采用凝胶色谱法分离果胶酶的原理是蛋白质分子的相对分子质
量不同，在色谱柱中的移动速度不同
B．使用透析法可以去除样品中相对分子质量较大的杂质
C．电泳法是利用样品中各种分子带电性质的差异以及样品分子大
小不同，使带电分子产生的迁移速度不同而实现样品中各种分子的分
离
D．离心法分离蛋白质的依据是密度不同的物质离心时沉降速度不
同
【答案】 B
【解析】 用凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量小的蛋白
质容易进入凝胶内部的通道，通过的路程长，移动的速度慢；相对分
子质量大的蛋白质不容易进入凝胶内部的通道，通过的路程短，移动
的速度快，因此相对分子质量不同的蛋白质得以分离，A 正确；使用
透析法可以去除样品中相对分子质量较小的杂质，B 错误；电泳法是
利用样品中各种分子带电性质的差异以及样品分子大小不同，使带电
分子产生的迁移速度不同而实现样品中各种分子的分...