一、 蛋白質鹽析
(一)目的要求 了解蛋白質的沉淀作用,加深對影響蛋白質膠體分子穩定性因素的認識。
(二)實驗原理
水溶液中蛋白質分子由于表面生成水化層及蛋白質分子上某些基團離子化而使蛋白質分子表面帶有電荷,增加了水化層的厚度而成為穩定的親水膠體顆粒,水膜和電荷一旦被除去,蛋白質顆粒將由于失去電荷和脫水而發生沉淀。
向蛋白質溶液中加入無機鹽(如硫酸銨、*、氯化鈉等)后,蛋白質便從溶液中沉淀析出,這種沉淀作用稱為蛋白質鹽析。其過程是一個可逆過程,當除去引起蛋白質沉淀因素后,被鹽析的蛋白質仍可重新溶于水中,其天然性質不發生變化。
用不同濃度的鹽可將不同種類蛋白質從混合溶液中分別沉淀的過程,稱為蛋白質的分級鹽析。例如蛋清溶液中的球蛋白可被半飽和的硫酸銨溶液沉淀提取,飽和的硫酸銨溶液可使清蛋白沉淀析出。因此,鹽析法常被用于分離和提取各種蛋白質及酶制劑。
(三)試劑及材料
1、10%蛋清溶液 選新鮮雞蛋,輕輕在蛋殼上擊破一小孔,取出蛋清,按新鮮雞蛋清1份,九份0.9%NaCl 溶液的比例稀釋配制蛋清液,混勻,用四層紗布過濾后備用。
2、飽和硫酸銨溶液 稱取76.6g硫酸銨溶于100mL 25℃ 蒸餾水中。
3、固體硫酸銨。
(四)操作方法
1、取兩支試管,分別加入10%蛋清溶液5 mL,飽和硫酸銨5 mL,靜置5min,觀察有否沉淀物產生,沉淀物為何物?
2、取其一試管,用點滴管棄去上清夜,加水至沉淀物,觀察沉淀是否會再溶解,說明沉淀反應是否可逆。
3、用濾紙把另一試管的沉淀混合物過濾,向濾液中添加固體硫酸銨至溶液飽和,注意觀察溶液有否蛋白質沉淀產生,此沉淀又為何物?
注意:把溶液中硫酸銨固體沉淀與蛋白質沉淀區別開來。
二、蛋白質的透析
(一)目的要求 學習透析的基本原理和方法
(二)實驗原理
透析是利用小分子能通過,而大分子不能透過半透膜的原理,把不同性質的物質彼此分開的一種手段。透析過程中因蛋白質分子體積很大,不能透過半透膜,而溶液中的無機鹽小分子則能透過半透膜進入水中,不斷更換透析用水即可將蛋白質與小分子物質*分開。蛋白質和酶的提取過程,常用此法使之脫鹽。
如果透析時間過長,可采用低溫條件下進行,以防止微生物滋長、樣品變質或降解。
透析袋材料通常有火棉膠、商品化透析袋等。
利用*和雙縮脲反應的透析結果進行檢驗:
(三)試劑及材料
1、氯化鈉蛋清溶液 取一個雞蛋清蛋白,加入30%NaCl溶液100mL、250 mL蒸餾水混合均勻后,四層紗布過濾。
2、1%AgNO3 稱取1g AgNO3 ,溶解于100 mL水中,貯存棕色瓶保存。
3、1%CuSO4 稱取1g CuSO4,用水溶解并稀釋至100mL。
4、10%NaOH 稱取10g NaOH,用水溶解并稀釋至100mL。
5、5%火棉膠 分析純。
(四)操作方法
1、透析袋的制備 直接把5%火棉膠試劑約10 mL倒入潔凈、干燥的100mL三角錐瓶底部,然后徐徐轉動三角瓶,使火棉膠由底部至瓶口均勻分布于瓶內壁,同時棄去多余的火棉膠,將三角瓶倒置,自然風干10min。小心剝離三角瓶口薄膠,引自來水沿瓶內壁與袋膜間流入,使透析袋與瓶壁逐漸分離,取出透析袋,同時檢查透析袋的完好性。
2、透析 把10mL氯化鈉蛋清液注入透析袋內,扎緊透析袋頂部,系于一橫放在盛有蒸餾水的燒杯的玻璃棒上,調節水位使透析袋*浸沒蒸餾水中。
3、透析情況檢驗
(1)無機鹽透析檢驗:透析10 min后,自燒杯中取透析用水2 mL于試管中,用1%AgNO3檢驗氯離子是否能被透析出。
(2)蛋白質透析檢驗:自燒杯中另取透析用水2 mL于試管中,加入2 mL 10%NaOH,搖勻,再加1%CuSO4數滴,進行雙縮脲反應,檢驗蛋白質是否被透析出。
(3)不斷更換燒杯中的蒸餾水以加速透析進行,經數小時侯燒杯中的水不再有氯離子檢出為止,則表明透析完成。因為蛋清溶液中的清蛋白不溶于純水,此時可觀察到透析袋中有蛋白沉淀出現。
三、實驗結果討論分析。
四、思考題
1、制作透析袋時能否用采用熱風干燥加速其成膜?為什么?
2、高濃度的硫酸銨對蛋白質溶解度有何影響,為什么?
3、鹽析與透析在蛋白質、生物酶提取純化中的意義。
4、蛋白質可逆沉淀反應與不可逆沉淀反應的區別在哪里?舉例說明。
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