第一節生物成分的分離與測定技術

?課標要求

1.結合離心沉降法和薄膜透析法分離蛋白質的知識掌握其方法原理和方法要領。

2.結合蒸儲、電泳等相關知識掌握其原理和操作流程。

3.結合提取橘皮中芳香油的知識掌握利用蒸儲法提取橘皮中的芳香油。

?課標解讀

1.掌握分離與測定生物成分中蛋白質的技術。

2.掌握采用醋酸纖維薄膜電泳的方法分離并純化蛋白質。

3.掌握采用水蒸氣蒸儲法和脂溶性有機溶劑提取法提取脂肪成分。

?教學地位

本節內容系統介紹了離心沉降法和薄膜透析法分離蛋白質、蒸儲、血清蛋白醋

酸纖維薄膜電泳、提取橘皮中的芳香油等知識，是本章的核心內容之一，是高考

中的常考內容。

?教法指導

1.可利用多媒體動畫展示離心沉降法和薄膜透析法分離蛋白質的過程。

2.可充分創造實驗條件讓學生提取橘皮中的芳香油。

?新課導入建議

可通過展示相關圖片，創設問題情景導入本課。

?教學流程設計

課標解讀重點難點

1.掌握分離與測定生物成分中蛋白

質的技術。

2.掌握采用醋酸纖維薄膜電泳的方

法分離并純化蛋白質。

3.掌握采用水蒸氣蒸儲法和脂溶性1.離心沉降法和薄膜透析法分離蛋白

有機溶劑提取法提取脂肪成分。質。（重難點）

2.凝膠色譜法分離蛋白質。（重點）

3.利用蒸儲法提取橘皮中的芳香油。

（重難點）

避例白主導學理教材自查自測固“基礎”口點子

-離心沉降法和薄膜透析法分離蛋白質

1.細胞中蛋白質的釋放

在提取蛋白質時，可以采用研磨與超聲波結合的方法將生物組織或細胞定全破

碎，使蛋白質從細胞中釋放出來，并使其溶解在適當的抽提液中。

2.抽提液的選擇

要根據蛋白質的特性而定,--般酸性蛋白質用偏堿性溶液抽提,堿性蛋白質用他

酸性溶液抽提,脂蛋白等則可用有機溶劑抽提。

3.離心沉降法分離蛋白質

通過控制離心速度,使分子大小、密度不同的蛋白質發生沉降分層,從而達到分

離出不同種類蛋白質的目的。

4.薄膜透析法分離蛋白質

利用蛋白質分子不能透過半透膜的特性,使蛋白質與其他小分子化合物分離開的

純化蛋白質的方法。

三凝膠色譜法分離蛋白質

1.凝膠色譜法的概念

是根據蛋白質分子的大小,對其進行有效分離的方法。

2.凝膠

(1)組成：由膠體溶液凝結而成的固體物質。

(2)成分：由葡聚糖、瓊脂糖等多糖類化合物。

(3)結構：小球體內部具有很細微的多孔網狀結構。

3.分離蛋白質的原理

①大分子蛋白質不能進入凝膠內部而沿凝膠顆粒間的空隙移動，洗脫路程較短,

移動速度較快,最先流出柱外。

②小分子蛋白質可以進入凝膠顆粒內部的多孔網狀結構，洗脫路程較長,移動速

度緩慢,以致較長時間流出柱外。

三蒸儲

1.蒸儲的概念

將液體加熱至沸騰，使液體變為蒸氣，然后使蒸氣冷卻再凝結為液體，這兩個過

程聯合操作稱為蒸儲。

2.蒸偏分離物質的原理

蒸儲可以將易揮發和不易揮發的物質分離開來，也可將液體混合物中沸點不同的

物質分離開來。

四血清蛋白醋酸纖維薄膜電泳

實驗步驟操作方法

將點樣端平貼在電泳槽負極支架的“濾紙橋”上，有記號的一面

平懸薄膜

朝上,另一端平貼于正極,呈繃直狀態

實施電泳蓋上電泳槽蓋,電泳60?90min

染色取下薄膜，放入染色液中浸泡5?10min

漂洗取出薄膜，在漂洗液中漂洗數次,直至蛋白質區底色脫凈為止

用濾紙壓平并吸干薄膜后，再浸入透明液中約5min,取出后

脫色

平貼于玻璃板上，待完全干燥后便成透明膜圖譜,可長期保存

五提取橘皮中的芳香油

1.橘皮芳香油具有誘人的橘香味，其主要成分是檸檬烯。

2.水蒸氣蒸儲法

(1)適用范圍：適用于能隨水蒸氣蒸儲而不被破壞的物質成分的提取。

(2)操作步驟

將橘皮切碎與適量的水放入蒸儲瓶―，點燃酒精燈,實施蒸儲—＞用錐形瓶收集

液體一＞用分液漏斗分離芳香油

3.芳香油的提取方法

提取植物芳香油一般根據植物原料的特點確定具體的提取方法。

(1)對玫瑰油、薄荷油等是揮發性較強,能隨水蒸氣蒸發的植物芳香油通常利用

蒸儲法提取。

(2)檸檬油、甜橙油易受機械壓力作用而直接榨出，一般采用壓榨法制得。

(3)如橘皮芳香油既可采用蒸儲法提取,也可采用壓榨法制得。

(4)如制取茉莉浸膏還可采用莖取法制取。

，正誤到置

I.離心沉降法和薄膜透析法分離蛋白質的原理是一樣的。（X）

【提示】不一樣，前者是離心沉降，后者是根據半透膜的透性。

2.凝膠色譜法是根據蛋白質分子的大小而對其進行有效分離的方法。（4）

3.醋酸纖維薄膜電泳是采用濾紙為支持物的電泳方法。（x）

【提示】采用醋酸纖維薄膜為支持物。

4.振蕩處理后，芳香油位于分液漏斗中液體的下部。（x）

【提示】上部。

彳累唾*互動探究破疑難師生互動提1,知能"

—■蛋白質分子在凝膠中的運動情況分析

【問題導思】

①凝膠色譜法分離蛋白質的原理是什么？

②蛋白質分子的大小不同在凝膠中的運動情況有什么不同？

相對分子質量大相對分子質量小

直徑大小大于凝膠顆粒空隙直徑小于凝膠顆粒空隙直徑

運動方式垂直向下運動不規則的擴散運動

運動速度較快較慢

運動路程較短較長

洗脫次序先從凝膠柱中洗脫出來后從凝膠柱中洗脫出來

【名師點撥】

凝膠色譜的原理是相對分子質量小的蛋白質進入凝膠孔道，路程長，移動速度慢;

而相對分子質量大的蛋白質在凝膠外部移動，路程短，移動快，這種現象又稱分

子篩效應。

例一：用凝膠色譜法分離蛋白質的實驗中，相對分子質量不同的兩種蛋白質在凝

膠中的行進過程，可表示為圖中哪一個（）

【思維導圖】

相對分子質量大的蛋

分離―關鍵是明確凝膠白質分子的運動情況

蛋白質一色譜法的原理

相對分子質量小的蛋

白質分子的運動情況

【精講精析】如題圖所示，相對分子質量較大的蛋白質容易通過凝膠間隙，先

被洗脫出來；相對分子質量較小的蛋白質容易進入凝膠內部，后被洗脫出來。答

案為B。

【答案】B

二醋酸纖維薄膜電泳

【問題導思】

①醋酸纖維薄膜電泳的特點是什么？

②如何消除電荷對蛋白質遷移速度的影響？

1.原理

帶電粒子在電場中向與其帶電性相反的電極泳動的現象稱為電泳。

2.過程

配制試劑一架濾紙橋-浸泡薄膜一細心點樣一平懸薄膜-實施電泳—染色一漂

洗一脫色。

3.特點

(1)電泳后區帶界限清晰。

(2)通電時間較短(60?90min)□

(3)醋酸纖維薄膜對各種蛋白質都幾乎完全不吸附，因此無拖尾現象。

(4)醋酸纖維薄膜對染料也沒有吸附，因此不結合的染料能完全洗掉，無樣品處

幾乎完全無色。

【名師點撥】

血清蛋白醋酸纖維薄膜電泳中的注意事項

1.保持醋酸纖維薄膜的清潔，避免用手直接接觸薄膜。

2.點樣量要適量，2次左右即可，蓋玻片的邊緣應避免出現明顯液滴。點樣要

盡量在一條直線上。

3.電泳時間不低于1ho

4.點樣處不要搭在濾紙上，以免血清滲入濾紙。

5.醋酸纖維薄膜應繃直，避免電泳槽隔離板的干擾。

6.不可同時接觸正負極，防止觸電。

例二：下圖是人血清蛋白在以醋酸纖維薄膜為支持物，pH為8.6的巴比妥緩沖

液電泳分離結果示意圖，由此圖不能得出的結論是（）

PQ2al清蛋白+

ILL■

A.在pH為8.6的巴比妥緩沖液中y、0、a2、ai和清蛋白都帶負電荷

B.在pH為8.6的巴比妥緩沖液中電泳時，丫、p、a2、ai和清蛋白遷移速率不同

C.0球蛋白的相對分子質量一定比a球蛋白的相對分子質量大

D.在pH為8.6的巴比妥緩沖液中丫球蛋白遷移速率最慢，清蛋白遷移速率最

快

【審題導析】電泳利用了分離樣品中各種分子帶電性質不同以及分子本身的大

小、形狀不同，使帶電分子產生不同的遷移速率，從而實現樣品中各種分子的分

離。

【精講精析】帶電粒子在電場中遷移的速率是帶電粒子帶電性質、帶電量、粒

子大小、粒子形狀共同作用的結果。

【答案】C

三植物芳香油的提取

【問題導思】

①植物芳香油的提取方法主要有哪幾種？

②每種提取方法的原理、適用范圍有什么不同？

比較方法優點局限性實驗原理適用范圍

生產成本低，易分離較為困通過機械加壓，適用于柑橘、檸

壓榨法保持原料原來的難，出油率相壓榨出果皮中檬等易焦糊原

結構和功能對較低的芳香油料的提取

適用范圍廣，要

使用有機溶使芳香油溶解

求原料的顆粒

產出率高，易分劑處理不當在有機溶劑中，

萃取法要盡可能細小，

離會影響提取蒸發溶劑后就

能充分浸泡在

物的質量可獲得芳香油

有機溶劑中

【名師點撥】

1.水蒸氣蒸儲法有水中蒸僧、水上蒸僧和水氣蒸儲三種方法，應根據不同的提

取原料選擇不同的蒸儲方法。

2.壓榨法必須在常溫條件下進行，否則會影響產物產量和質量。

3.萃取法就是根據相似相溶原理，根據不同物質的不同沸點來蒸發或分液。

例三：在植物有效成分的提取過程中，常用萃取法、蒸儲法和壓榨法，下列關于

這三種方法敘述錯誤的是（）

A.蒸儲法的實驗原理是利用水將芳香油溶解，然后把水蒸發掉，剩余部分即芳

香油

B.壓榨法的實驗原理是通過機械加壓，壓榨出原料中的芳香油

C.萃取法的實驗原理是使芳香油溶解在有機溶劑中，蒸發掉有機溶劑后就可以

獲得芳香油

D.蒸儲法適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發性強的芳香油

【精講精析】蒸儲法是利用水蒸氣將揮發性較強的芳香油攜帶出來，適用于提

取玫瑰油、薄荷油等揮發性強的芳香油。壓榨法通過機械加壓，壓榨出果皮中的

芳香油，適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取。萃取法使芳香油溶解在有機溶

劑中，蒸發掉溶劑后就可獲得芳香油，適用范圍比較廣。

【答案】A

專專雙基達標

曲堂練生生互動達“雙標”

1.細胞破碎后，各種蛋白質就會釋放出來，再根據蛋白質的不同特性進行抽提。

下列關于蛋白質抽提的措施中，不正確的是（）

A.酸性蛋白質可用稀堿性溶液抽提

B.水溶性蛋白質可用透析液（中性緩沖液）抽提

C.脂溶性蛋白質可用有機溶劑抽提

D.堿性蛋白質可用強酸性溶液抽提

【解析】抽提蛋白質的基本原理是根據蛋白質的物理性質，加入不同的試劑后,

使蛋白質溶于試劑中而抽提蛋白質。強酸、強堿都會使蛋白質變性而沉淀。

【答案】D

2.離心沉降法是純化蛋白質的方法之一，在這一過程中蛋白質會分層，這一現

象與蛋白質的何種性質有關（）

A.酸堿性B.所帶電荷多少

C.分子大小和密度D.種類

【解析】根據蛋白質之間或蛋白質與其他分子之間在分子大小和密度上的不同,

采用離心沉降法，使其分層而分離；酸堿性不同可用鹽析法；所帶電荷多少不同

可采用電泳法等。

【答案】C

3.仔細觀察下圖，所帶負電荷最少的球蛋白是（）

B

華

平

7點

—

球

球

球

球

樣

蛋

蛋

蛋

處

白

白

白

血清蛋白醋酸纖維薄膜電泳圖譜示意圖

A.ai-球蛋白B.a2-球蛋白

C.隹球蛋白