专题53 血红蛋白提取分离
教学目标：
1解提取分离高纯度蛋白质重性必性
2理解色谱法分离蛋白质基原理途
3理解缓溶液作机理组成作熟悉配置方法
4解电泳法等分离生物分子基原理种类
教学重点：
1凝胶色谱法原理方法
2缓溶液作机理组成作
教学难点：
凝胶色谱法分离蛋白质
课时安排：
1课时
教学程：
引入新课
师：节课已学完果胶酶果汁生产中应相关容通学解果胶酶果胶分解成半乳糖醛酸果胶酶质什？通常果胶酶方法提取法发酵法化学合成样提取果胶酶种蛋白质？
涉新生物学技术蛋白质技术
节课开始进入第五章DNA蛋白质技术根安排学蛋白质技术第五章第三课题：血红蛋白提取分离
播放幻灯片：第二张
师：蛋白质技术作遗传学生物学医学研究重手段非常重更学蛋白质技术先解蛋白质研究新国际动态：
播放幻灯片：蛋白质研究新进展
1转基水稻规模生产重组血清白蛋白
武汉学生命科学院教授武汉禾元生物科技研发团队进行植物源代血浆源医药蛋白研究开发现已取突破性进展已跨入规模化生产阶段填补国际项技术空白该研究表明转基水稻种子生产重组血清白蛋白生理生化性质物理结构生物学功免疫原性血浆源血清白蛋白致建立规模生产重组血清白蛋白生产工艺获高纯度高产量重组血清白蛋白产品正PNAS 审稿该文章评价：篇文章解决科学振奋心济非常重议题——转基植物生产血浆产品蛋白产品技术台代基发酵表达技术重性言喻……
目前血清白蛋白广泛应床治疗细胞培养领域常见血清白蛋白数血浆中提取血清白蛋白市场广阔（提取）高纯度重组血白蛋白规模化生产技术质量控制技术世界性难题武汉禾元历年技术攻关利水稻胚乳表达技术台研发出国际先进水重组血白蛋白产品生产技术成功实现重组血白蛋白规模化产业化必缓解国血清白蛋白日益紧张局面 （2011年10月31日pans）
师：样提取蛋白质？什提取高纯度蛋白质世界性难题？
2确定 疼痛接触 蛋白质
2月19日Nature发表两篇具里程碑意义文章斯克里普斯研究科学家报道已鉴定检测疼痛接触类蛋白质
已知皮肤里感觉神通外层膜里某专门蛋白检测压力疼痛热冷刺激刚开始鉴定特征化参种感觉传导通路专门蛋白新研究中实验哺乳动物感觉神系统模型系统果蝇中开展压力蛋白果蝇中表达耳肾心组织某类型细胞中表达研究集中压力蛋白传感声音血压压拉伸细胞膜相关刺激中作（源2012年2月19日nature ）
师：已鉴定类蛋白质通什途径鉴定类蛋白质？ 想什办法鉴定蛋白质？
抽问学生：
学生：双缩脲试剂（紫色）（化学提浓硝酸变黄色）
师：通双缩脲试剂鉴定蛋白质果鉴定蛋白质分子性状方法？
现摆面前2问题提取蛋白质？方法鉴定蛋白质？更思考问题先回忆必修中蛋白质相关知识争取里面寻找钥匙：
二蛋白质基础知识
师1：蛋白质基单位氨基酸
板书：
师2氨基酸结构通式？
学生回答：C原子时连接着R基氢基氨基羧基
板书：
师3连接两氨基酸分子化学键什？
抽问学生：
板书：
师4蛋白质功？蛋白质种类样性原？
抽问学生：
学生回答：构成细胞生物体基结构指甲催化种反应酶运输载体血红蛋白参免疫抗体信息传递调节生命活动胰岛素构成蛋白质氨基酸种类排列序蛋白质空间结构造成蛋白质样
板书：
播放幻灯片：蛋白质图片
师：外生物体蛋白质存分子量电荷溶解度吸附性质分子亲力等等差异科学家根差异性发明方法提取分离蛋白质面起学：
播放幻灯片：
（）凝胶色谱法（分配色谱法）
师：原理：根相分子质量分离蛋白质效方法
中凝胶指：微孔球体球体糖类化合物构成球部许贯穿通道相分子质量蛋白质通凝胶路程蛋白质进行分离
常见凝胶：交联葡聚糖琼脂糖凝胶聚丙烯酰胺凝胶
播放幻灯片图片解释：图513
播放动画凝胶色谱法动画
提问学生：通动画出分子分子路径差异？
师总结：动画中相分子质量蛋白质通凝胶时相分子质量较蛋白质进入凝胶颗粒网孔移动程中凝胶颗粒网孔扩散凝胶颗粒间孔隙进入凝胶颗粒网孔断进出流程增长流出层析柱相分子质量较蛋白质法进入凝胶颗粒网孔着凝胶颗粒间孔隙着洗脱液流动流程较短首先流出层析柱分子量介二者间物质然够进入凝胶网孔分子难进入凝胶网孔率分子移动速度分子快分子慢相分子质量蛋白质分子分离
师：实验室模式图实际操作图
播放幻灯片：
师：图片中实验中需直缓液蛋白质进行处理什啊？
师提示：课题中研究血红蛋白提取血红蛋白存位置？红细胞生活环境？
学生统回答：存红细胞中血浆
师：学想想环境位置理化性质PH稳定？
学生：缓液
师：面学缓溶液知识：
播放幻灯片：
（二）缓液
师：定义：抵抗外少量强酸强碱稍加稀释保持pH基变作缓作样溶液称缓溶液
师：说出维持环境ph稳定缓液？
生：H2CO3—NaHCO3 NaH2PO4—Na2HPO4
师：组成：缓液足够轭酸碱组成中抗外强碱称轭酸抗外强酸轭碱轭酸碱通常称缓液常见三类：
播放幻灯片：
1弱酸应盐：H2CO3—NaHCO3
2元弱酸酸式盐应次级盐：：NaHCo3—Na2Co3NaH2PO4—Na2HPO4
3弱碱应盐：NH3·Ｈ２Ｏ—NH4Cl
师：缓液原理样？
幻灯片：
原理：NaHCo3—Na2CO3例少量酸进入时CO3 + H+ ⇋ HCO3
少量碱进入时OH +HCO3 ⇋H2O+CO32
作：维持反应体系PH值相稳定生化反应提供适宜酸碱环境实血红蛋白处稳定pH范围（模拟细胞ph值）维持结构功
师：联想生活中缓作？运动鞋鞋底设计具缓功汽车车轴面缓生物体缓
师：凝胶色谱法分离蛋白质外通电泳方法蛋白质进分离
播放幻灯片：
（三）电泳
师：定义：指带点粒子电场作发生迁移程
师：原理：蛋白质核酸分子基团定pH会发生水解电离带电荷电场作带电分子会着带电荷相反方移动样品中种分子净电荷量差异分子身等素机分子产生迁移速率样品中种机分子分离开
常见电泳：琼脂糖凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳
师：简单介绍电泳仪
师：第三种较重电泳：SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳
电泳时蛋白质样品中加入SDS（十二烷基硫酸钠）进行处理 SDS蛋白质变性种蛋白质结合形成SDS蛋白质复合物SDS身带电量超蛋白质电量掩盖蛋白质电荷差电泳移动率完全取决分子
师问：果分检测检测某样品带电荷量分子量选择样电泳？
学生：电荷琼脂糖凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳等分子量SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳
播放幻灯片：电泳动画：
电场条件分子量蛋白质迁移率慢离前较远分子量蛋白质迁移快离前较样分子量蛋白质分离果蛋白质纯度高迁移率致会形成前整齐清晰条带
播放幻灯片：电泳区带图片
师：电泳会区带通标准区带计算出蛋白质分子质量进行分析
课题中需提取分离血红蛋白血红蛋白存红细胞中更解纯度更高血红蛋白需回忆血液相关知识：
（四）血液
血液包括血细胞（红细胞白细胞血板）血浆（中蛋白质脂类糖类维生素激素等等）红细胞90血红蛋白电解质氧气二氧化碳等血红蛋白血液呈红色蛋白血红蛋白四条链组成两条α链两条β链条链环绕亚铁血红素基团基团携带分子氧分子二氧化碳血红蛋白血红素呈现红色
现已知道血红蛋白存红细胞红细胞细胞膜会阻止血红蛋白渗出通什方法血红蛋白？
涉实验具体操作面简单介绍实验操作步骤：
蛋白质提取分离步骤般分四：样品处理（血红蛋白）粗分离（通透析（渗透作原理）分离分子杂质）纯化（凝胶色谱柱法）纯度鉴定（电泳）
制备样品进行凝胶色谱滤节课中继续学
现总结节课容：
蛋白质基础知识二提取分离蛋白质方法方法分离核酸等物质
面做道题目检测：
1 利凝胶色谱法什样蛋白质先洗脱出（ ）
A 相分子质量
B 溶解度高
C 相分子量
D 代电荷
答案：A
2 凝胶色谱法分离蛋白质时分子量蛋白质（ ）
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
答案：D
3SDS聚丙烯酰胺电泳程中蛋白质电泳迁移率完全取决
A 电荷少 B 分子
C 肽链少 D 分子形状差异
答案：B
4 蛋白质提取分离分步（ ）
A 样品处理凝胶色谱操作SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳
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
答案：c
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教学目标：
1解提取分离高纯度蛋白质重性必性
2理解色谱法分离蛋白质基原理途
3理解缓溶液作机理组成作熟悉配置方法
4解电泳法等分离生物分子基原理种类
教学重点：
1凝胶色谱法原理方法
2缓溶液作机理组成作
教学难点：
凝胶色谱法分离蛋白质
课时安排：
1课时
教学程：
引入新课
师：节课已学完果胶酶果汁生产中应相关容通学解果胶酶果胶分解成半乳糖醛酸果胶酶质什？通常果胶酶方法提取法发酵法化学合成样提取果胶酶种蛋白质？
涉新生物学技术蛋白质技术
节课开始进入第五章DNA蛋白质技术根安排学蛋白质技术第五章第三课题：血红蛋白提取分离
播放幻灯片：第二张
师：蛋白质技术作遗传学生物学医学研究重手段非常重更学蛋白质技术先解蛋白质研究新国际动态：
播放幻灯片：蛋白质研究新进展
1转基水稻规模生产重组血清白蛋白
武汉学生命科学院教授武汉禾元生物科技研发团队进行植物源代血浆源医药蛋白研究开发现已取突破性进展已跨入规模化生产阶段填补国际项技术空白该研究表明转基水稻种子生产重组血清白蛋白生理生化性质物理结构生物学功免疫原性血浆源血清白蛋白致建立规模生产重组血清白蛋白生产工艺获高纯度高产量重组血清白蛋白产品正PNAS 审稿该文章评价：篇文章解决科学振奋心济非常重议题——转基植物生产血浆产品蛋白产品技术台代基发酵表达技术重性言喻……
目前血清白蛋白广泛应床治疗细胞培养领域常见血清白蛋白数血浆中提取血清白蛋白市场广阔（提取）高纯度重组血白蛋白规模化生产技术质量控制技术世界性难题武汉禾元历年技术攻关利水稻胚乳表达技术台研发出国际先进水重组血白蛋白产品生产技术成功实现重组血白蛋白规模化产业化必缓解国血清白蛋白日益紧张局面 （2011年10月31日pans）
师：样提取蛋白质？什提取高纯度蛋白质世界性难题？
2确定 疼痛接触 蛋白质
2月19日Nature发表两篇具里程碑意义文章斯克里普斯研究科学家报道已鉴定检测疼痛接触类蛋白质
已知皮肤里感觉神通外层膜里某专门蛋白检测压力疼痛热冷刺激刚开始鉴定特征化参种感觉传导通路专门蛋白新研究中实验哺乳动物感觉神系统模型系统果蝇中开展压力蛋白果蝇中表达耳肾心组织某类型细胞中表达研究集中压力蛋白传感声音血压压拉伸细胞膜相关刺激中作（源2012年2月19日nature ）
师：已鉴定类蛋白质通什途径鉴定类蛋白质？ 想什办法鉴定蛋白质？
抽问学生：
学生：双缩脲试剂（紫色）（化学提浓硝酸变黄色）
师：通双缩脲试剂鉴定蛋白质果鉴定蛋白质分子性状方法？
现摆面前2问题提取蛋白质？方法鉴定蛋白质？更思考问题先回忆必修中蛋白质相关知识争取里面寻找钥匙：
二蛋白质基础知识
师1：蛋白质基单位氨基酸
板书：
师2氨基酸结构通式？
学生回答：C原子时连接着R基氢基氨基羧基
板书：
师3连接两氨基酸分子化学键什？
抽问学生：
板书：
师4蛋白质功？蛋白质种类样性原？
抽问学生：
学生回答：构成细胞生物体基结构指甲催化种反应酶运输载体血红蛋白参免疫抗体信息传递调节生命活动胰岛素构成蛋白质氨基酸种类排列序蛋白质空间结构造成蛋白质样
板书：
播放幻灯片：蛋白质图片
师：外生物体蛋白质存分子量电荷溶解度吸附性质分子亲力等等差异科学家根差异性发明方法提取分离蛋白质面起学：
播放幻灯片：
（）凝胶色谱法（分配色谱法）
师：原理：根相分子质量分离蛋白质效方法
中凝胶指：微孔球体球体糖类化合物构成球部许贯穿通道相分子质量蛋白质通凝胶路程蛋白质进行分离
常见凝胶：交联葡聚糖琼脂糖凝胶聚丙烯酰胺凝胶
播放幻灯片图片解释：图513
播放动画凝胶色谱法动画
提问学生：通动画出分子分子路径差异？
师总结：动画中相分子质量蛋白质通凝胶时相分子质量较蛋白质进入凝胶颗粒网孔移动程中凝胶颗粒网孔扩散凝胶颗粒间孔隙进入凝胶颗粒网孔断进出流程增长流出层析柱相分子质量较蛋白质法进入凝胶颗粒网孔着凝胶颗粒间孔隙着洗脱液流动流程较短首先流出层析柱分子量介二者间物质然够进入凝胶网孔分子难进入凝胶网孔率分子移动速度分子快分子慢相分子质量蛋白质分子分离
师：实验室模式图实际操作图
播放幻灯片：
师：图片中实验中需直缓液蛋白质进行处理什啊？
师提示：课题中研究血红蛋白提取血红蛋白存位置？红细胞生活环境？
学生统回答：存红细胞中血浆
师：学想想环境位置理化性质PH稳定？
学生：缓液
师：面学缓溶液知识：
播放幻灯片：
（二）缓液
师：定义：抵抗外少量强酸强碱稍加稀释保持pH基变作缓作样溶液称缓溶液
师：说出维持环境ph稳定缓液？
生：H2CO3—NaHCO3 NaH2PO4—Na2HPO4
师：组成：缓液足够轭酸碱组成中抗外强碱称轭酸抗外强酸轭碱轭酸碱通常称缓液常见三类：
播放幻灯片：
1弱酸应盐：H2CO3—NaHCO3
2元弱酸酸式盐应次级盐：：NaHCo3—Na2Co3NaH2PO4—Na2HPO4
3弱碱应盐：NH3·Ｈ２Ｏ—NH4Cl
师：缓液原理样？
幻灯片：
原理：NaHCo3—Na2CO3例少量酸进入时CO3 + H+ ⇋ HCO3
少量碱进入时OH +HCO3 ⇋H2O+CO32
作：维持反应体系PH值相稳定生化反应提供适宜酸碱环境实血红蛋白处稳定pH范围（模拟细胞ph值）维持结构功
师：联想生活中缓作？运动鞋鞋底设计具缓功汽车车轴面缓生物体缓
师：凝胶色谱法分离蛋白质外通电泳方法蛋白质进分离
播放幻灯片：
（三）电泳
师：定义：指带点粒子电场作发生迁移程
师：原理：蛋白质核酸分子基团定pH会发生水解电离带电荷电场作带电分子会着带电荷相反方移动样品中种分子净电荷量差异分子身等素机分子产生迁移速率样品中种机分子分离开
常见电泳：琼脂糖凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳
师：简单介绍电泳仪
师：第三种较重电泳：SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳
电泳时蛋白质样品中加入SDS（十二烷基硫酸钠）进行处理 SDS蛋白质变性种蛋白质结合形成SDS蛋白质复合物SDS身带电量超蛋白质电量掩盖蛋白质电荷差电泳移动率完全取决分子
师问：果分检测检测某样品带电荷量分子量选择样电泳？
学生：电荷琼脂糖凝胶电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳等分子量SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳
播放幻灯片：电泳动画：
电场条件分子量蛋白质迁移率慢离前较远分子量蛋白质迁移快离前较样分子量蛋白质分离果蛋白质纯度高迁移率致会形成前整齐清晰条带
播放幻灯片：电泳区带图片
师：电泳会区带通标准区带计算出蛋白质分子质量进行分析
课题中需提取分离血红蛋白血红蛋白存红细胞中更解纯度更高血红蛋白需回忆血液相关知识：
（四）血液
血液包括血细胞（红细胞白细胞血板）血浆（中蛋白质脂类糖类维生素激素等等）红细胞90血红蛋白电解质氧气二氧化碳等血红蛋白血液呈红色蛋白血红蛋白四条链组成两条α链两条β链条链环绕亚铁血红素基团基团携带分子氧分子二氧化碳血红蛋白血红素呈现红色
现已知道血红蛋白存红细胞红细胞细胞膜会阻止血红蛋白渗出通什方法血红蛋白？
涉实验具体操作面简单介绍实验操作步骤：
蛋白质提取分离步骤般分四：样品处理（血红蛋白）粗分离（通透析（渗透作原理）分离分子杂质）纯化（凝胶色谱柱法）纯度鉴定（电泳）
制备样品进行凝胶色谱滤节课中继续学
现总结节课容：
蛋白质基础知识二提取分离蛋白质方法方法分离核酸等物质
面做道题目检测：
1 利凝胶色谱法什样蛋白质先洗脱出（ ）
A 相分子质量
B 溶解度高
C 相分子量
D 代电荷
答案：A
2 凝胶色谱法分离蛋白质时分子量蛋白质（ ）
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
答案：D
3SDS聚丙烯酰胺电泳程中蛋白质电泳迁移率完全取决
A 电荷少 B 分子
C 肽链少 D 分子形状差异
答案：B
4 蛋白质提取分离分步（ ）
A 样品处理凝胶色谱操作SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳
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
答案：c
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