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1、生命科学学院：金晶(C) 2009第一章生命大分子物质的制备生命科学学院：金晶(C) 2009生物大分子 ( 通常是指动物、植物和微生物在进行新陈代谢时产生 蛋白质和核酸 等有机化合物的总称。 特点：具有较大的分子量、由简单的小分子排列组成、具有复杂的空间结构、生物大分子的生物活性由结构决定。 阐明生物大分子复杂的结构及结构与功能的关系是生物学的主要任务 。生命科学学院：金晶(C) 2009在自然科学，尤其是生命科学高度发展的今天，蛋白质、酶和核酸等生物大分子的结构与功能的研究是探求生命奥秘的中心课题。生物大分子结构与功能的研究， 必须首先解决生物大分子的制备问题 ，没有能够达到足够纯度的生物
2、大分子的制备工作为前题，结构与功能的研究就无从谈起。生物大分子的分离纯化与制备是一件十分细致而困难的工作。生命科学学院：金晶(C) 2009生物大分子的制备有以下主要特点：与化学产品的分离制备相比较：蛋白质的 组成、结构极其复杂，分子差异大 导致分离、纯化和鉴定有难度和特殊性；核酸较之要简单。通常以 复合物 的形式存在，提取分离困难。许多生物大分子 稳定性较差 ，离开了生物体环境就极易失活 ，如何防止其失活，是生物大分子提取制备最困难之处。生命科学学院：金晶(C) 2009 许多生物大分子在生物材料中的 含量极微 ，分离纯化的步骤繁多，流程长。生物材料的 组成极其复杂 ，常常包含有数百种乃至几
3、千种化合物，方法的通用性较差 。 正是这些特点致使蛋白质的分离纯化和分析的难度极大。生命科学学院：金晶(C) 2009生物大分子制备的一般过程： 选择和处理合适的材料。确立可靠的 分析测定方法 (关键 )。有效成分的抽提。 粗品的纯化。纯品的鉴定（纯度、量）。生命科学学院：金晶(C) 2009蛋白质的理化性质蛋白质的两性电离和 等电点蛋白质的胶体性质蛋白质的变性、复性、沉淀和凝固蛋白质的紫外吸收生命科学学院：金晶(C) 2009目前纯化蛋白质等生物大分子的关键技术是电泳、层析和离心三大技术。生命科学学院：金晶(C) 2009材料的选择与处理第一节生命科学学院：金晶(C) 2009制备生物大分子
4、，首先要选择适当的生物材料。材料的来源无非是动物、植物和微生物及其代谢产物。所选用的材料主要依据 实验目的 来确定。一、材料的选择生命科学学院：金晶(C) 2009 有效成分 ：指欲纯化的某种单一的生命大分子物质。 杂质 ：有效成分以外的其他物质的统称。生命科学学院：金晶(C) 2009例一：胰岛素的提取含量：牛胰腺 猪胰腺来源：猪 牛成本：牛 猪综合结果：选用 猪胰腺 作为材料。生命科学学院：金晶(C) 2009例二：酸性磷酸酶分离纯化与活性测定含量：小麦的胚芽中含量高生命科学学院：金晶(C) 2009选择材料应遵循的原则： 有效成分含量多、稳定性好 来源丰富、保持新鲜 制备工艺简单、成本低
5、 杂质的综合利用 实际工作中不能硬套原则，要视实际情况而定生命科学学院：金晶(C) 2009对于生物材料，应及时使用，否则有效成分会部分甚至全部被破坏，影响得率若处理不当，会严重影响有效成分的产量和质量二、材料的处理生命科学学院：金晶(C) 20091、动物脏器 冰冻：去除脂肪和筋皮等非有效部位， 或 冰冻储存 干燥： 小量（如垂体等小组织）可用丙酮脱水干燥 对于耐高温的有效成分（肝素），其材料可用沸水蒸煮处理，烘干后保存生命科学学院：金晶(C) 2009除脂方法人工剥离用脂溶性有机溶剂脱脂热处理冷藏法（速热到 50 左右，然后速冷却），使其结块而除去运用油脂分离器分离生命科学学院：金晶(C)
6、 2009 茎叶等洗净即可使用，或快速放置 0 储藏备用；若为种子，则需泡胀或粉碎才使用（油脂较多的也需脱脂处理）注意植物 品种 和 生长发育状况 不同，其中所含生物大分子的量变化很大，另外与季节性关系密切。2、植物材料生命科学学院：金晶(C) 2009 种类多，繁殖快、培养简便、易诱变、不受季节的影响，是常用的材料。应注意它的生长期。在微生物的 对数生长期 ，酶和核酸的含量较高，可以获得高产量。3、微生物上清：制备胞外酶和辅基等成分培养液 离心菌体：破壁后提取胞内成分生命科学学院：金晶(C) 2009第二节测定方法的确立生命科学学院：金晶(C) 2009一、目的与要求 生物大分子的两个重要特
7、征：极易失活和含量极微 测定方法应该：简便、灵敏、准确、快速、专一生命科学学院：金晶(C) 2009分析测定的方法主要有两类： 即生物学和物理化学的测定方法 。 生物学的测定法主要有：酶的各种测活方法 、 蛋白质含量的各种测定法 、 免疫化学方法 、 放射性同位素示踪法等；二、常用的测定方法生命科学学院：金晶(C) 2009物理、化学方法主要有： 比色法 、气相色谱和液相色谱法、 光谱法 （紫外可见、红外和荧光等分光光度法）、 电泳法 、以及核磁共振等。实际操作中尽可能多用 仪器分析方法 ，以使分析测定更加快速、简便。生命科学学院：金晶(C) 20091、光谱法不同的生命大分子物质与相应波长的
8、光会发生特定的作用，依据作用结果可推断出被测物质的含量和部分理化性质，这类测定方法为光谱法。所需的样品量少、操作简单、反应迅速、灵敏广泛用于物质的含量测定。紫外光谱法、可见光光谱法、荧光光谱法、浊度法生命科学学院：金晶(C) 2009紫外光谱法利用某些生物大分子具有吸收紫外光的性质而建立的一种方法。将一定浓度的待测物溶液，通过某一特定波长的紫外分光光度计，测定此溶液的消光值即可换算出待测物的浓度。晶(C) 2009芳香族氨基酸的紫外吸收生命科学学院：金晶(C) 2009 测定核酸 蛋白质的含量 :g/g/ 0 g/测定核酸 蛋白质的纯度 : 晶(C) 2009可见光光谱法有色物质溶液的颜色与其
9、浓度有关。溶液的浓度越大，颜色越深。利用光学比较溶液颜色的深度，可以测定溶液的浓度。可见光光谱法是利用生命大分子物质的一些特殊结构与相关试剂或酶作用后的有色产物，基于 有色溶液对光的选择性吸收 而建立起来的一种分析方法。生命科学学院：金晶(C) 2009例如：测定某一蛋白质溶液的浓度方法：蛋白质与相关试剂（如 双缩脲试剂 ）作用后产生特定颜色的物质（ 紫色络合物 ），紫色络合物颜色的深浅与蛋白质浓度成正比，于波长 540后与标准品比对即可计算出该待测蛋白质溶液的浓度生命科学学院：金晶(C) 2009生命科学学院：金晶(C) 2009利用有些生命大分子物质自身可以吸收特定光波的能量后，发出荧光的特性而建立的一种方法。精确性重复性灵敏度比吸收光谱法好荧光光谱法生命科学学院：金晶(C) 2009如 酰乙酸 + 40的 晶(C) 2009浊度法主要用于悬浮液的测定。测定悬浮液在不被吸收的波长下表现的消光值。不被吸收，主要是 散射、反射。如：半刀豆球蛋白活力测定 晶(C) 2009（二）电化学法 用）生物活性检测法根据生命活性物质用于实验动物身上引起的变化对生命活性物质进行检测如：
