常见的生化与分子生物学技术PPT课件.ppt

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1、趋 倾 肯 氯 残 充 突 坏 写 鄂 菠 廉 散 忱 鸣 斟 桅 浅 惫 耀 盎 膳 坍 劈 垣 吟 逞 冈 檬 撑 垃 斋 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常见的生化与分子生物学技术常见的生化与分子生物学技术 饵 皱 阂 幻 酸 崔 史 匈 只 蔼 淆 袱 骂 涕 鞠 鼠 仕 侠 舵 哲 碟 尸 超 牟 壶 拓 荒 撇 硒 菏 幸 俺 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 生

2、物大分子的提取和纯化 电泳技术 PCR技术核酸序列的测定蛋白质相互作用 Agrose PAGE 双向电泳 杂交技术 酶联免疫技术 层析技术、超滤技术、膜技术 检测和纯化 敷 对 烟 侯 手 峙 惹 辣 堑 轿 模 锑 仲 舞 契 砷 赋 煤 恳 淡 泻 磋 眠 仪 唬 纬 擒 弹 锻 嵌 诵 洪 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 分离 生命现象 生化组分 分析 1、结构与性质 2、功能 3、代谢及其细胞调控 改造利 用 生物化学研究技术方法 v经典的研究步骤: 分离生化组分(细胞器和生

3、物 分子); 分析生化组分的结构; 分析生化组分的功能和代谢( 合成与分解)及其相互作用。 *3 粘 度 援 惜 炒 硕 喳 芳 吐 乱 瞪 纷 崩 戴 怎 两 袄 屑 盟 铆 光 疵 主 钩 唤 睦 辨 尚 字 孔 瘪 当 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 生物化学研究技术方法 l生物化学研究技术: 分离技术:沉淀、吸附、膜分离(过滤、透析等)、离心 、层析、电泳等; 分析检测技术:电泳、层析、光谱、质谱、电化学技术、 分子标记等。 分子生物学研究技术:基因重组、分子杂交、PCR与反

4、 转录、核酸测序、免疫技术、生物芯片等等。 *4 文 缸 掉 谢 依 簧 碱 痊 戴 哨 揩 汉 司 霍 谗 磁 迄 蓉 剔 财 牡 骡 碌 繁 追 陋 挂 限 殆 语 泅 根 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 生物大分子分离纯化的一般步骤和原则 层析法 电泳法 超离心法 透析和超滤 盐析(硫酸铵盐析) 等点电沉淀 有机溶剂沉淀 离心 前处理 粗分级 细分级 材料选择与处理 细胞破碎(机械破 碎、溶账和自溶、 酶解、化学处理) 生物组织 提取液 粗产品结晶 分子大小 溶解度 电荷性质

5、吸附性质 生物亲和力 依据原理 刽 遗 福 浪 曳 幢 烧 型 惮 皂 痢 叮 耳 描 蔚 胸 耙 弥 届 蛀 癣 哈 蕾 霸 等 掏 捌 牡 甜 腹 胚 宿 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 要了解的生物大分子的物理、化学性质主要有: p 在水和各种有机溶剂中的溶解性。 p 在不同温度、pH值和各种缓冲液中生物大分子 的稳定性。 p固态时对温度、含水量和冻干时的稳定性。 p各种物理性质:如分子的大小、穿膜的能力、带 电的情况、在电场中的行为、离心沉降的表现、 在各种凝胶、树脂等填料中

6、的分配系数。 p其他化学性质:如对各种蛋白酶、水解酶的稳定 性和对各种化学试剂的稳定性。 p对其他生物分子的特殊亲和力。 烈 丢 撤 纯 耳 浊 媳 戎 狰 衫 睦 勤 备 严 氢 腊 甲 启 厉 迈 寄 鸡 困 猎 罐 节 甭 氮 罩 筹 扣 吞 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 分离纯化的一般程序 1、材料的选择和预处理 2、破碎细胞及提取(有时还需要进行细胞器 的分离) 3、分离纯化:包括粗分级分离和细分级分离 其中前两个阶段为生物大分子分离纯化的前 处理。 彭 闯 儒 耽 缅

7、杯 币 氟 薪 瑚 眷 蝶 撂 振 眼 泥 娠 馁 址 招 木 到 舰 踩 楷 癌 绢 冲 睡 委 匣 恶 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 生物大分子的浓缩 p沉淀法:在提取液中加入适量的中性盐或有机溶剂 ,使有效的成分变为沉淀,经过离心或过滤收集的 沉淀物,加少量缓冲液溶解后,在经离心出去不溶 物,获得的上清液通过透析或凝胶过滤脱盐。 p盐析法:有机溶剂沉淀法;等电点沉淀法;非离子 多聚体沉淀法;生成盐复合物沉淀法;热变性沉淀 法;酸碱变性沉淀法等 。 p 吸附法:将干葡聚糖凝胶加

8、入提取液中,由于凝胶 吸水,提取液的体积可缩小三倍左右。 嘎 贸 柏 子 捐 昆 孙 扇 垦 娩 热 柬 碗 枕 码 潭 岛 滁 捏 离 邓 唾 昆 别 牧 魏 纤 红 编 碌 什 持 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 p 超过滤法:把提取液装入过滤装置, 在空气或氮气的压力下,使小分子物 质通过半透膜,大分子物质留在膜内 。 p 透析浓缩法 p 减压蒸馏浓缩法:将提取液装入减压 蒸馏装置中,在减压真空状态下进行 蒸馏。 p 冰冻干燥法 北 郧 无 匝 粹 钱 虽 棱 通 滑 笔 玲

9、昂 诊 莱 爹 景 贫 递 瞅 粮 丢 要 淳 鸿 伦 狱 刨 偷 课 抬 初 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 纯度鉴定 l生物大分子经过分离提纯,最后还要鉴定制品的纯 度。 l蛋白质和酶制品纯度鉴定通常采用的方法有:SDS- 聚丙烯酰胺凝胶电泳法、等电聚焦电泳法、超速离 心沉降分析法等。 l纯的蛋白质在一定条件下进行电泳,将以单一的速 度移动,它的电泳图谱只出现一条带。同样纯的蛋 白质在离心场中,应以单一的沉降速度移动。 l选用任何单独一种鉴定方法都不能最后确定蛋白质 的纯度,必须

10、同时采用2-3种不同的方法才能确定 。 戚 弦 侗 篇 灼 岁 豪 仰 盾 七 驮 迸 鳃 明 嘿 的 逗 诺 钾 旦 该 峭 昏 角 客 僵 萌 叮 瞧 源 塑 雅 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 蛋白质、核酸的定性定量检测 1、蛋白质的测定 凯氏定氮法(含N量 6. 25) 双缩脲法、Folin-酚法 紫外光度法(max=280nm) 离心法、电泳法、层析法 2、酶活力的测定 终点法、动力学法 3、氨基酸的测定 茚三酮法 Sangerf法、Edmam法、DNS法 4、核酸的测定

11、紫外光度法(max=260nm) 分子杂交法 离心法、电泳法 杭 取 汹 侵 猛 旅 肿 绸 颧 烹 户 渝 承 撒 所 恐 某 服 悼 汝 诣 龋 朱 并 讥 芹 触 创 吏 约 纵 釉 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 l核酸的纯度鉴定一般采用琼脂糖凝胶和聚丙烯酰 胺凝胶电泳,沉降分析和紫外吸收法(A260/A280 )等方法。 v同蛋白质一样,核酸纯度鉴定也必须采用2-3种方 法才能确定。 臭 谚 咯 碳 骆 匝 埋 渭 临 溶 鹃 峦 除 歉 谰 喜 姚 乍 纸 傻 交 睹 地

12、 驼 蹿 雅 彻 肪 撩 似 耐 耶 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 电泳基本原理 l电泳是不同的物质颗粒在一定的电场强度下,由于 所带电荷及颗粒大小形状等不同,因此向相反电极 泳动速度不同进而达到分离目的一种方法。 l在一定pH条件下,每一种分子都具有特定的电荷( 种类和数量)、大小和形状,在一定时间内它们在 相同电场中泳动速度不同,各自集中到特定的位置 上而形成紧密的泳动带。这就是带电粒子可以用电 泳技术进行分离、分析和鉴定的基本原理。 斟 善 遭 疆 峙 户 泉 较 耿 奠 虑

13、 篡 逸 少 确 恬 溃 榔 至 嗜 汇 棱 肢 汤 安 断 涧 艘 龋 藕 插 腻 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 电泳 带电粒子或分子的大小、形状、所带的净电荷多 少等都会影响它们的电泳速度。待分离样品中各 种分子带电性质以及分子本身大小、形状等存在 的差异,使得带电分子的“泳动”速度不同,因 而可以利用电泳技术对生物分子进行分离、鉴定 或纯化。 电泳技术有多种方式,但一般根据有无支持物将 其分为无支持物的自由电泳和有支持物的区带电 泳两大类。区带电泳包括以滤纸作为支持物的纸 电

14、泳、以醋酸纤维素等薄膜为支持物的薄层电泳 ,以及与凝胶(例如琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶) 为支持物的凝胶电泳。 等电聚焦凝胶电泳、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、 二维电泳、脉冲场凝胶电泳。 氏 盛 顺 剪 枣 尝 锨 突 注 诵 牛 什 衷 迢 瘪 罩 泌 绢 詹 虐 栽 鳞 凉 坍 耐 虫 缓 篡 淹 箔 们 咬 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 l影响泳动度的因素: 1. 电场强度: l电场强度是指每厘米的电位降,也称电位梯度(电势梯度)。 电场强度越高,则带电颗粒泳动越快。 2. 溶液

15、pH l为使电泳时pH值恒定,必须采用缓冲液作为电极液,溶液 的pH值决定带电颗粒的解离程度,亦即决定其所带电荷的 多少。 3.离子强度(I) 溶液的I 越高,质点的泳动速度越慢,但区带分离度却较清 晰。 耸 首 戍 鹏 俱 蔫 扒 疏 站 剖 车 牧 紧 哮 信 菊 丰 把 颅 狮 珊 递 坯 糯 鹃 芥 定 侍 战 龟 囤 滁 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 4. 电渗 l电泳缓冲液相对于固体支持物的移动称电渗。如纸电 泳时,滤纸吸附OH-离子带负电荷,与纸接触的缓冲液 带正电荷

16、向负极移动,会对颗粒的移动造成不良影响 ,故电泳时,电渗小些为好 5. 温度 电泳时会产生焦耳热,使介质粘度下降,分子运动加快,迁移率 增加,同时温度过高会使样品中的生物大分子变性失活,因此电 泳时,要控制电压或电流,也可安装冷却散热装置。 6.支持物 |现代电泳多在固体支持物上进行,使样品中的不同组分形成不同 的区带,称区带电泳。电泳结束后,支持物可以方便地进行染色 等后续处理。 晋 蔷 凯 检 氏 享 瞅 猩 局 匹 槽 廓 闭 钱 芋 裕 矾 回 酱 卸 乱 尺 火 睛 撵 镭 玻 凿 仆 伙 虐 躁 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生

17、 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 电泳技术分类 |按电泳的原理来分,可分为四种: 区带电泳:电泳过程中,不同的离子成分在均一的缓冲液体系 中分离成独立的区带,这是当前应用最广泛的电泳技术。 移界电泳:是Tiselius最早建立的电泳,它是在U 形管中进行的 ,由于分离效果较差,已为其他电泳技术所取代。 等速电泳:需专用电泳仪,当电泳达到平衡后,各组分的区带 相随并形成清晰的界面,并以等速移动。 等电聚焦:具有不同等电点的两性电解质载体在电场中自动形 成pH梯度,使被分离物移动至各自等电点pH处聚集成很窄的区 带,且分辨率较高。(表面看与区带电泳相似,但原理不同) 情 腮

18、 拼 朝 慰 且 沛 胁 芬 嫂 驴 庄 棺 瘪 札 私 染 逞 干 眉 坦 彦 疗 讽 诗 散 念 几 咸 听 斗 龟 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 DNA的琼脂糖凝胶电泳: l琼脂糖凝胶电泳对核酸的分离作用主要依据它们的相对分子 质量及分子构型,同时与凝胶的浓度也有密切关系。 l核酸分子大小与琼脂糖浓度的关系 lDNA分子的大小: l在凝胶中,DNA片段迁移距离(迁移率)与碱基对的对数成反 比,因此通过已知大小的标准物移动的距离与未知片段的 移动距离进行比较,便可测出未知片段的

19、大小。 l但是当DNA分子大小超过20kb时,普通琼脂糖凝胶就很难 将它们分开。此时电泳的迁移率不再依赖于分子大小,因 此,应用琼脂糖凝胶电泳分离DNA时,分子大小不宜超过 此值。 l琼脂糖的浓度:不同大小的DNA需要用不同浓度的琼脂糖 凝胶进行电泳分离。 杉 远 式 骤 绷 砍 酶 皖 赖 胳 竭 响 纂 惕 绦 赐 宝 钞 您 堵 扼 装 连 卧 汪 曲 鄙 笼 莫 诡 浅 庇 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 2. 琼脂糖凝胶电泳 l核酸构型与琼脂糖凝胶电泳分离的关系 F不同构型

20、DNA的移动速度次序为: 共价闭环DNA(cccDNA)直线DNA开环的双 链环状DNA F当琼脂糖浓度太高时,环状DNA(一般为球形)不 能进入胶中,相对迁移率为0(Rf = 0),而同等大 小的直线双链DNA(刚性棒状)则可以长轴方向前进 (Rf0), 由此可见,这3种构型的相对迁移率主要取决于凝 胶浓度,但同时,也受到电流强度、缓冲液离子强 度等的影响。 滚 渡 蹲 妓 拆 侍 粟 掘 脖 鳖 园 临 泉 善 塘 嘻 阉 沼 挚 刊 骗 硬 吸 减 兔 吻 兜 圈 抡 效 征 弯 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生

21、物 学 技 术 P P T 课 件 聚丙烯酰胺凝胶电泳 l聚丙烯酰胺凝胶是由单体丙烯酰胺(简 称Acr)和交联剂N,N-甲叉双丙烯酰胺 (简称Bis)在加速剂和催化剂的作用下 聚合并联成三维网状结构的凝胶,以此 凝胶为支持物的电泳称为聚丙烯酰胺凝 胶电泳(简称PAGE)。 斥 榷 薯 枣 畜 宏 焊 演 湘 柿 敲 雄 阳 财 木 篙 勘 川 鲸 锅 垄 然 诛 隙 捅 捍 号 典 印 块 脱 瓜 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 l聚丙烯酰胺凝胶有下列优点: 在一定浓度时,凝胶透明,

22、有弹性,机械性能好。 化学性能稳定,与被分离物不发生化学反应。 对pH和温度变化较稳定。 几乎无电渗作用,只要Acr纯度高,操作条件一致,则样 品分离重复性好。 样品不易扩散,且用量少,其灵敏度可达10-6g。 凝胶孔径可通过选择单体及交联剂的浓度调节。 分辨率高,尤其在不连续凝胶电泳中,集浓缩、分子筛和 电荷效应为一体,因而较醋酸 纤维薄膜电泳、琼脂糖电 泳等有更高的分辨率。 授 咯 电 讳 娩 又 窝 省 答 世 薄 俊 迸 仿 颂 幅 汐 嚷 菱 除 诱 陶 谜 帜 脚 术 音 罗 古 辩 气 保 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化

23、 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 l聚丙烯酰胺凝胶于琼脂糖凝胶的不同之处: p 分离范围不同 琼脂糖凝胶电泳分离分子量比较大的物质,尤其是核酸;聚丙烯酰 胺凝胶分离分子量较小的物质,如蛋白质,氨基酸等。 p 凝胶配置程序不同 l琼脂糖凝胶在缓冲液中加热融化,在凝固前到入槽中即可;聚 丙烯酰胺凝胶在配置时还要加多种成分,并且对聚合温度也有 一定的要求,否则会影响凝胶孔径的大小。 p 凝胶的厚度不同 l琼脂糖凝胶最薄只能达到;聚丙烯酰胺凝胶可以制成. ,分辨率高。 p 成本不同。 琼脂糖价格便宜;聚丙烯酰胺凝胶价格较高 p 安全性不同。 琼脂糖没有毒性;聚丙烯酰胺凝胶有毒性 批

24、 限 咏 魄 梧 镣 活 南 另 敖 匣 初 甥 触 闪 聋 培 霸 谓 盲 泄 当 笼 厩 诱 肩 藻 垢 音 傍 费 稳 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 l凝胶聚合的原理及有关特性 催化系统常用有两种: l过硫酸氨TEMED化学催化聚合系统 此系统中,四甲基乙二胺(TEMED)称为加速剂,它能 以自由基的形式存在。微量的TEMED的加入,可使过硫 酸氨(APS,引发剂)形成自由基。这些自由基的产生 可以引发丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺的交联反应,形成具 有一定孔径的聚丙烯酰胺凝胶。

25、l核黄素TEMED光聚合催化系统 此系统中,核黄素经紫外线光解形成无色基,再被痕量氧 氧化形成自由基,引发聚合反应。TEMED的存在,可以 加速聚合,本催化系统主要用用于大孔浓缩胶的配置。 和 遮 宣 汰 烬 靡 调 逻 倾 订 编 察 陵 梭 辉 丫 腻 渣 辩 洒 驯 励 逛 殆 晾 酵 洁 恐 喇 罚 火 殃 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 凝胶聚合的原理及有关特性 影响凝胶聚合的因素 AP、核黄素、TEMED:是凝胶聚合不可缺少的试剂,AP应在干燥 、避光的条件下保存,其水溶

26、液应置棕色瓶中,4冰箱贮存,一般 仅能存放一周。TEMED(液状)应密闭贮于4冰箱中。增加AP和 TEMED可加快聚合速率,但过量的AP和TEMED会引起电泳时烧胶 和谱带变形。应选择合适的配方使聚合在40-60min内完成。 pH:碱性条件下聚合快,但碱性过强时胶硬而脆,需高pH时应减少 AP和TEMED用量,制酸性胶可加AgNO3等促进聚合。 温度:温度高聚合快,但高浓度凝胶聚合时易产生小气泡,低温 (5)聚合凝胶会变得脆 而混浊,一般25-35聚合较好。 氧分子:氧分子阻碍凝胶聚合,故不含SDS的凝胶最好先抽真空脱气 ,再加引发剂。 蛋 扒 姿 绅 垂 柜 含 其 舒 龙 该 诸 搅 鹏

27、 亲 绳 杰 熄 蒜 整 滔 鲸 烈 冀 撬 居 荔 氰 烦 厕 真 貉 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 PAGE原理 lPAGE据其有无浓缩效应,分为连续系统与不连续系统两大 类。 连续系统电泳体系中缓冲液pH值及凝胶浓度相同,带电颗 粒在电场作用下,主要靠电荷及分子筛效应; 不连续系统电泳体系中由于缓冲液离子成分、pH、凝胶浓 度及电位梯度的不连续性,带电颗粒在电场中泳动不仅有 电荷效应、分子筛效应,还具有浓缩效应,故分离效果更 好。 l不连续的聚丙烯酰胺凝胶作为支持介质,利用凝

28、胶层的 不连续性、缓冲液离子的不连续性、PH的不连续性及电 位梯度的不连续性,使样品在不连续的两相间积聚浓缩 成很薄的起始区带,然后进行分离。 雀 能 纪 秉 衔 恒 棒 宽 狈 滑 公 撬 堡 酉 山 胞 桂 卤 班 撰 聊 枉 审 谓 戏 肉 廉 恍 失 羌 且 较 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 聚丙烯酰胺凝胶分为非变性凝胶和变性凝胶两种。 所谓变性凝胶,即在凝胶中加入变性剂,如尿素、SDS(十二烷基磺酸 钠)、巯基乙醇、DTT等。这些变性剂可以破坏或改变蛋白质的结构, 把绝大

29、部分蛋白质分离成组成它们的亚基。同时在蛋白质分子周围包 围了大量负电荷。这种电荷基本上掩盖了无变性剂存在时正常就有的 任何电荷。 l 由于SDS带有大量负电荷,当其与蛋白质结合时,所带的负电荷大大超 过了天然蛋白质原有的负电荷,因而消除或掩盖了不同种类蛋白质间 原有电荷的差异,使蛋白质均带有相同密度的负电荷,因而可利用Mr 差异将各种蛋白质分开。在蛋白质溶解液中,加入SDS和疏基乙醇,巯 基乙醇可使蛋白质分子中的二硫键还原,使多肽分成单个亚单位。 录 茂 赖 新 罕 笋 距 邪 蛔 伺 丝 抹 汽 镍 翅 捧 备 吕 蕾 幼 凉 凉 律 迭 喝 阿 样 协 吓 翘 挑 鹤 常 见 的 生 化

30、与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 膜分离基本技术 膜分离与常规的分离技术相比 具有无相变化、能耗低、过程简单、不污染环境等优 点 特别适用于生物物质、酶制剂及同分异构体等的分离 。 *27 膜纵切面模式图 医 稼 当 欢 撇 旷 应 颖 瑟 咱 请 九 盼 楞 患 甩 淋 距 疵 因 硫 凯 庇 哈 势 即 冻 唯 征 侈 巫 蘸 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 以分离应用领域过程分类 微滤(m

31、icro-filtration, MF) 超滤(untra-filtration, UF) 反渗透(reverse osmosis, RO) 透析(Dialysis, DS) 电透析(electro-dialysis, ED) 纳米膜分离(NF) 亲和过滤(affinity filtration, AF) 渗透气化(pervaporation, PV 睦 赂 痰 焙 攻 蜂 蓝 浸 呵 滨 资 臃 一 统 淮 绸 斋 蠕 颤 凰 饯 脂 哎 抒 迁 棵 皮 互 恋 可 吗 祝 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技

32、 术 P P T 课 件 膜分离基本技术 膜分离过程的推动力是静压差、浓度差或者电位差 ,有的分离过程可能是几种推动力都兼而有之。 膜在分离过程中有三种功能: 物质的识别与透过,这是使混合物各组分之间实现分离 的内在因素 界面作用,以膜为界面将透过液和保留液分为互不混合 的两相 反应场作用,膜表面及孔内表面含有与特性溶质有相互 作用能力的官能团,通过物理作用、化学反应或生化反 应提高膜分离的选择性和分离速度。 *生命科学学院29*29生命科学学院 站 辖 熔 曰 醋 迄 描 胳 趣 却 绣 剪 凶 厚 球 淄 铲 躲 郝 锄 东 裹 昧 裴 柏 猩 归 傅 磅 茫 晶 坦 常 见 的 生 化

33、与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 分离膜 分离膜应具备的基本条件为:好的选择透过性; 良好的分离性能(即截留率高,透过率大);理 化性能良好;污染小,使用寿命长;价廉易得。 各种分离膜按所使用的材质不同可分为无机材料 膜和有机材料膜。 无机材料膜有陶瓷膜和不锈钢膜, 有机膜多为合成高分子材料膜,主要有纤维素类、聚 矾类、聚烯烃类、聚酞胺类和芳香杂环类等。 *生命科学学院30*30生命科学学院 钎 诱 切 殴 者 测 美 劳 必 瑶 痹 杭 铁 堂 缨 迁 俐 渴 慢 承 闭 谜 桃 瓦 谩 族 逛 弗 县

34、 衍 斜 框 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 膜分离基本技术 分离膜 分离膜的性能参数主要有:孔道特征、渗透通量 、截留率和截留相对分子质量等。 孔道特征包括 孔径大小,孔径大小用最大孔径和平均孔径来描述 孔径分布,孔径分布指各种孔径的孔占全部孔的体积 分数。 孔隙率,孔隙率是指孔体积占膜总体积的百分数。 *生命科学学院31*31生命科学学院 颤 幌 蛀 唉 美 障 变 瞥 袱 因 愁 厌 侠 鼠 堤 腆 奋 面 狗 逃 左 货 武 爪 拜 篱 夹 细 蒂 疼 辑 裕 常 见 的 生

35、 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 透析和超滤 J透析是利用蛋白质等生物大分子不能透过半透 膜,但小分子物质和离子能够通过而进行纯化 的一种方法。这种方法经常被用于去除大分子 溶液中的小分子物质。 J超滤 对透析原理进行了改进,它利用具有一 定大小孔径的微孔滤膜,在常压、加压或减压 条件下对生物大分子溶液进行过滤,使大分子 保留在超滤膜上面的溶液中,小分子物质及水 过滤出去,从而达到脱盐、浓缩或更换缓冲液 的目的。 党 戌 劈 蛆 琼 经 浇 牟 碰 勺 氟 冲 个 竹 秦 万 溺 侧 摈 闺 宿 盗

36、 祁 探 立 赂 芋 牟 川 袍 版 尽 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 椎 章 欲 扰 觅 遍 弱 镑 亦 岩 诉 缺 农 涛 鄙 栅 蜕 漾 凭 暇 醛 黍 牡 滩 予 劫 诸 道 设 徐 宫 睛 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 透析方法示意图 邵 陡 德 隆 孪 按 止 虱 刽 够 咸 斧 躺 帽 奴 饯 苟 桩 洋 吩 冬 宣 棘 鲁 渡 悸 谐 伪 捆 赔 蛹 寐

37、 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 沉淀与离心 J 沉淀是根据不同蛋白质在特定条件下溶解性不同而对它 们进行选择性沉淀从而达到分离目的的一种粗纯化方法 。它通常用于将目的蛋白从大体积的粗抽取物中沉淀出 来。这种方法既能除去许多杂质,又有浓缩之效。 J 实现选择性沉淀的方法有改变pH 或改变离子强度或者 加入特殊的化合物。无论是哪一种沉淀方法,产生的沉 淀物都需要借助于离心的手段与上清分开。 J 离心方法是根据分子的特征密度来分离大分子。如果一 种颗粒的密度大于其介质溶液的密度,那么这种

38、颗粒有 可能通过溶液发生沉降。颗粒沉降的速度与颗粒与介质 溶液之间的密度之差成正比。任何一种颗粒在离心力作 用下通过溶液发生沉降。 J 差速离心和密度梯度离心 蚕 茸 诡 蒂 笋 右 墟 放 愤 勒 聪 周 后 汽 抠 销 画 沪 腑 糙 域 皮 作 灸 辕 懒 检 又 凝 矫 喊 辅 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 劈 卉 骸 毙 桑 钠 瑰 绿 蜀 赁 亥 昆 硬 攻 忘 荆 投 焙 店 这 聘 骸 假 付 径 亮 驹 何 贫 唯 锡 无 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物

39、学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 离心机的使用 高速与超速离心机因其转速高,产生的离心力大,使用 不当或缺乏定期的检修和保养,都可能发生严重事故, 因此使用离心机时都必须严格遵守操作规程: 使用各种离心机时,必须事先在天平上精密地平衡离心 管和其内容物,平衡时重量之差不得超过各离心机说明书所规 定的范围。 装载溶液时,要根据各种离心机的具体操作说明进行, 根据待离心液体的性质及体积选用适合的离心管,严禁使用显 著变形、损伤或老化的离心管。 每次使用后,必须仔细检查转头,及时清洗、擦干,转 头是离心机中须重点保护的部件,搬动时

40、要小心,不能碰撞, 避免造成伤痕,转头长时间不用时,要涂上一层上光腊保护。 *南京农业大学 生命科学学院37 骚 既 癸 铸 祭 爷 批 鸳 劫 蚁 铲 七 叶 溶 农 跪 案 恒 雷 巡 松 聋 邵 瘫 溯 汇 蝗 肘 幂 啤 咐 路 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 层析技术是利用混合物中各组分的物理化学 性质(分子的形状和大小、分子极性、吸附力、 分子亲和力、分配系数等)的不同,使各组分以不 同程度分布在固定相和流动相中,当流动相流过 固定相时,各组分以不同的速度移动,而达到分

41、离的技术。 层析技术操作简便,样品可多可少,既可用 于实验室的研究工作,又可用于工业生产, 还可 与其他分析仪器配合,组成各种自动分析仪器。 础 祷 舜 疏 芜 雄 觅 倍 氖 阵 弦 秦 恢 歌 帮 桌 执 臆 萌 猛 仔 遮 攘 孵 壤 瞄 孔 林 涝 艾 磅 往 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 层析 层析法又被称为色谱。所有的层析系统都由两相组成 :一个是固定相,它可以是固体物质,也可以是固定 在固体物质上的成分;另一个是由可以流动的物质组 成的流动相,如水和各种溶剂。 当待分

42、离样品随着流动相通过固定相时,各组份在理 化性质上的差别使得各自与两相发生相互作用(如吸 附、溶解或结合等)的能力不同,最终导致它们在两 相中的分配不同,而且随着流动相向前移动,各组份 会不断地在两相中进行再分配。 与固定相相互作用力越弱的组份,随流动相移动时受 到的阻力就越小,向前移动的速度越快;反之,与固 定相相互作用越强的组份,向前移动速度越慢。经过 分部收集流出液,可得到样品中所含的各单一组份, 从而达到分离各组份的目的。 幸 疟 馋 诫 醚 渠 龋 外 阎 勒 纬 旱 逆 咨 灯 讼 寺 绪 鸵 迟 唇 宏 诗 办 兔 祸 敖 稼 壕 示 贼 狮 常 见 的 生 化 与 分 子 生

43、物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 表1 主要的层析方法及其原理 名称分离原理 吸附层析各组份在作为固定相的固体吸附剂表面的吸附能力不同 分配层析各组份在流动相和静止液相(固定相)中的分配系数不同 离子交换层析固定相是离子交换树脂,各组份因所带电荷状况不同与离子交换树脂的 亲和力不同 凝胶层析固定相为多孔凝胶,各组份的分子大小不同,因而在通过凝胶时受阻滞 的程度不同 疏水层析固定相为带有强疏水基团的树脂,各组分的疏水性不同,导致其与树脂 的结合能力不同 亲和层析固定相只能与一种待分离组份专一结合,以此达到和无亲和力的其它组

44、 份分离的目的 血 挤 割 志 马 了 障 排 滩 惕 搓 媚 贝 嗜 谊 朔 刹 种 祥 泅 傈 敛 因 髓 位 清 饿 芝 腮 贰 队 箩 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 层析基本操作过程 装置选择上样和洗脱结果检测 上样均一性 洗脱装置 目的不同 检测方法不同 活性检测 基质均匀性 柱层析的L/d比值 颂 始 团 酮 滞 庸 驱 左 窘 掂 敬 制 渭 锅 缆 篓 稀 援 琐 兜 悄 婿 吮 灼 屁 外 唯 俏 霉 潘 俄 速 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术

45、 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 洗脱装置 v 不改变溶剂体系 依靠液面的水位差产生的静压力致使洗 脱液不断流经层析柱 缺点:随着溶液的流去,水位差也逐渐减小 ,流速也在变小。 改善:蠕动泵或恒流泵 绊 仑 诧 雇 恩 滁 捆 套 检 纠 辱 间 朗 噬 锯 查 顺 域 膛 惧 鸦 棚 鬃 呈 批 德 铝 追 描 粉 讽 乘 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 改变溶剂系统 分级洗脱 在一个溶剂系统洗涤后,改用另一溶剂系统。 缺

46、点:蛋白质和层析基质的结合强度相差并不很大 ,溶剂系统的改变又不可能过细过密同一个洗脱级分 中就可能含有两种或两种以上的蛋白质,达不到分离 纯化的目的。 递减递增 pH阴离子交换树脂阳离子交换树脂 离子强度疏水层析离子交换层析 医 捍 娥 喻 淋 睦 肝 天 敬 由 柒 悸 篙 均 告 牛 珐 邹 津 汇 驳 皂 堰 雹 蹦 狐 者 盈 昨 把 馒 蹄 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 改变溶剂系统 梯度洗脱 一种溶液以恒定的速度连续地进入处于温和搅拌的 盛有另一种溶液的容器中,经混合

47、后的液体以同速度 沉入层析柱作为洗脱液,在这样所得到的洗脱液中一 种溶液的浓度以线性梯度方式连续地发生改变。 注意:梯度洗脱呈现一个峰,但有可能存在两个性质 接近的蛋白质。 性能未知样品的蛋白质分离: 改变缓慢的梯度洗脱若为单峰:分级洗脱 澄 惮 模 挛 员 纠 闲 挠 让 燥 轮 逞 奉 躺 议 弓 么 吐 啮 蘑 蚤 茬 颊 就 客 荧 濒 挂 扣 蔗 迹 券 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 离子交换层析 盏 炎 习 般 殷 遭 牧 篙 路 逼 椰 蹿 执 瞩 钻 挑 鄂 些 剃

48、 硕 鲁 函 籽 挨 兰 恭 状 活 炊 茸 帆 停 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 原 理 l离子交换层析技术是以离子交换纤维 素或以离子交换葡聚糖凝胶为固定相 ,以蛋白质等样品为移动相,分离和 提纯蛋白质、核酸、酶、激素和多糖 等的一项技术。 l原理:利用物质的电荷和层析载体的 电荷间的相互作用,进而达到分离纯 化的目的。 罚 炮 努 赃 祈 锗 寅 汕 辐 冕 擒 曾 三 窒 丢 绷 露 助 芭 幕 局 谋 毁 瞻 谴 抗 趣 猎 促 滓 渡 乃 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 常 见 的 生 化 与 分 子 生 物 学 技 术 P P T 课 件 选择离子交换剂的一般原则: 根据所带的电荷性质。如带正电荷,应选 择阳离子交换剂;如带负电荷,应选择阴 离子交换剂;如为两性离子,根据其在稳 定pH范围内所带电荷的性质选择。 在分离生命大分子物质时,选用亲水性基 质的交换剂较为合适,它们对被分离物质 的吸附和洗脱都比较温和,活性不易破坏 。 腺 皋 纵 漓 脸 迹 村 盛 膘 愈 涕 躺 仙 亚

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