酵母蔗糖酶的提取及其性質研究ppt課件.ppt
1 1、學、學習酶習酶的的純純化方法,化方法,酶酶蛋白分離提蛋白分離提純純的原理。的原理。2 2、學、學習習掌握掌握細細胞破壁、有機溶胞破壁、有機溶劑劑分分級級和離子交和離子交換換柱柱層層析技析技術術。本本實驗實驗可以可以為為大家提供一個大家提供一個較較全面的全面的實實踐機會,學踐機會,學習習如何提取如何提取純純化、分析化、分析鑒鑒定一種定一種酶酶,并,并對這對這種種酶酶的性的性質質,尤其是尤其是動動力學性力學性質質作初步的研究。作初步的研究。酵母蔗糖酵母蔗糖酶的提取及其性的提取及其性質研究研究1 1.自自18601860年年BertholetBertholet從啤酒酵母(從啤酒酵母(Sacchacomyces Sacchacomyces CerevisiaeCerevisiae)中)中發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)了蔗糖了蔗糖酶酶以來,它已被廣泛地以來,它已被廣泛地進進行了研究。蔗行了研究。蔗糖糖酶酶(invertaseinvertase)()(-D-D-呋呋喃果糖苷果糖水解喃果糖苷果糖水解酶酶)(EC.3.2.1.26EC.3.2.1.26)特異地催化非)特異地催化非還還原糖中的原糖中的-呋呋喃果糖苷喃果糖苷鍵鍵水解,具水解,具有相有相對專對專一性。不一性。不僅僅能催化蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,也能催化能催化蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,也能催化棉子糖水解,生成蜜二糖和果糖。棉子糖水解,生成蜜二糖和果糖。實驗原理2 2.本本實驗實驗提取啤酒酵母中的蔗糖提取啤酒酵母中的蔗糖酶酶。該酶該酶以兩種形式存在于酵以兩種形式存在于酵母母細細胞膜的外胞膜的外側側和內和內側側,在,在細細胞膜外胞膜外細細胞壁中的稱之胞壁中的稱之為為外蔗糖外蔗糖酶酶,其活力占蔗糖其活力占蔗糖酶酶活力的大部分,是含有活力的大部分,是含有50%50%糖成分的糖蛋白。糖成分的糖蛋白。在在細細胞膜內胞膜內側細側細胞胞質質中的稱之中的稱之為為內蔗糖內蔗糖酶酶,含有少量的糖。兩種,含有少量的糖。兩種酶酶的蛋白的蛋白質質部分均部分均為為雙雙亞亞基,二聚體,兩種形式的基,二聚體,兩種形式的酶酶的氨基酸的氨基酸組組成不同,外成不同,外酶酶每個每個亞亞基比內基比內酶酶多兩個氨基酸,多兩個氨基酸,SerSer和和MetMet,它,它們們的的分子量也不同,外分子量也不同,外酶約為酶約為2727萬萬(或或2222萬,與酵母的來源有關萬,與酵母的來源有關),內,內酶約為酶約為13.513.5萬。盡管萬。盡管這這兩種兩種酶酶在在組組成上有成上有較較大的差大的差別別,但其底物,但其底物專專一性和一性和動動力學性力學性質質仍十分相似,因此,本仍十分相似,因此,本實驗實驗未區(qū)分內未區(qū)分內酶酶與外與外酶酶,而且由于內,而且由于內酶酶含量很少,極含量很少,極難難提取,本提取,本實驗實驗提取提取純純化的主要化的主要是外是外酶酶。3 3.名稱名稱 MW MW 糖含量糖含量 亞亞基基 為為蔗糖的蔗糖的Km Km 為為棉子糖的棉子糖的Km pI Km pI 最適最適pH pH 穩(wěn)穩(wěn)定定pH pH 最適溫最適溫度度外外酶酶 2727萬萬 50%50%雙雙 26mM 150 mM 5.0 4.9 3.0-7.5 6026mM 150 mM 5.0 4.9 3.0-7.5 60 內內酶酶13.513.5萬萬 3%3%雙雙 25mM 150 mM 5.0 4.5 6.0-9.0 25mM 150 mM 5.0 4.5 6.0-9.0 6060實驗實驗中,用中,用測測定生成定生成還還原糖(葡萄糖和果糖)的量來原糖(葡萄糖和果糖)的量來測測定蔗定蔗糖水解的速度,在糖水解的速度,在給給定的定的實驗實驗條件下,每分條件下,每分鐘鐘水解底物的量水解底物的量定定為為蔗糖蔗糖酶酶的活力的活力單單位。比活力位。比活力為為每毫克蛋白每毫克蛋白質質的活力的活力單單位位數(shù)。數(shù)。兩種兩種酶酶的性的性質對質對照表如下:照表如下:4 4.一、蔗糖一、蔗糖酶的提取與部分的提取與部分純化化 二、離子交二、離子交換柱柱層析析純化蔗糖化蔗糖酶 三、蔗糖三、蔗糖酶各各級分活性及蛋白分活性及蛋白質含量的含量的測定定 本本實驗共有三個分共有三個分實驗:5 5.細細胞破壁的幾種方法胞破壁的幾種方法胞破壁的幾種方法胞破壁的幾種方法1 1、高速、高速組織搗組織搗碎:將材料配成稀糊狀液,放置于筒內碎:將材料配成稀糊狀液,放置于筒內約約1/31/3體體積積,蓋,蓋緊緊筒蓋,筒蓋,將將調調速器先速器先撥撥至最慢至最慢處處,開,開動動開關后,逐步加速至所需速度。開關后,逐步加速至所需速度。2 2、玻璃勻、玻璃勻漿漿器勻器勻漿漿:先將剪碎的:先將剪碎的組織組織置于管中,再套入研桿來回研磨,上置于管中,再套入研桿來回研磨,上下移下移動動,即可將,即可將細細胞研碎,此法胞研碎,此法細細胞破碎程度比高速胞破碎程度比高速組織搗組織搗碎機碎機為為高,適用高,適用于量少和于量少和動動物物臟臟器器組織組織。3 3、反復、反復凍凍融法:將融法:將細細胞在胞在-20-20度以下冰度以下冰凍凍,室溫融解,反復幾次,由于,室溫融解,反復幾次,由于細細胞胞內冰粒形成和剩余內冰粒形成和剩余細細胞液的胞液的鹽濃鹽濃度增高引起溶度增高引起溶脹脹,使,使細細胞胞結結構破碎。構破碎。4 4、超聲波、超聲波處處理法:用一定功率的超聲波理法:用一定功率的超聲波處處理理細細胞胞懸懸液,使液,使細細胞急胞急劇劇震震蕩蕩破破裂,此法多適用于微生物材料。裂,此法多適用于微生物材料。5 5、化學、化學處處理法:有些理法:有些動動物物細細胞,例如胞,例如腫腫瘤瘤細細胞可采用十二胞可采用十二烷烷基磺酸基磺酸鈉鈉(SDSSDS)、去氧膽酸)、去氧膽酸鈉鈉等等細細胞膜破壞,胞膜破壞,細細菌菌細細胞壁胞壁較較厚,可采用溶菌厚,可采用溶菌酶處酶處理理效果更好。效果更好。6 6、有機溶、有機溶劑劑沉淀法:即向水溶液中加入一定量的沉淀法:即向水溶液中加入一定量的親親水性的有機溶水性的有機溶劑劑可降低可降低溶溶質質的溶解度使其沉淀被析出。的溶解度使其沉淀被析出。(一)蔗糖(一)蔗糖酶的提取與部分的提取與部分純化化 6 6.(1 1)準)準)準)準備備一個冰浴,將研一個冰浴,將研一個冰浴,將研一個冰浴,將研缽穩(wěn)缽穩(wěn)妥放入冰浴中。妥放入冰浴中。妥放入冰浴中。妥放入冰浴中。(2 2)稱取)稱?。┓Q取)稱取2g2g干啤酒酵母,稱干啤酒酵母,稱干啤酒酵母,稱干啤酒酵母,稱10mg10mg蝸蝸牛牛牛牛酶酶及適量(及適量(及適量(及適量(約約4g4g)二)二)二)二氧化硅,放入研氧化硅,放入研氧化硅,放入研氧化硅,放入研缽缽中。二氧化硅要中。二氧化硅要中。二氧化硅要中。二氧化硅要預預先研先研先研先研細細。(3 3)量?。┝咳。┝咳。┝咳☆A預冷的甲苯冷的甲苯冷的甲苯冷的甲苯12ml12ml緩緩慢加入酵母中,慢加入酵母中,慢加入酵母中,慢加入酵母中,邊邊加加加加邊邊研磨成研磨成研磨成研磨成糊糊糊糊狀狀狀狀,約約需需需需6060分分分分鐘鐘。研磨。研磨。研磨。研磨時時用用用用顯顯微微微微鏡檢查鏡檢查研磨的效果,至酵母研磨的效果,至酵母研磨的效果,至酵母研磨的效果,至酵母細細胞大部分研碎。胞大部分研碎。胞大部分研碎。胞大部分研碎。(4 4)緩緩慢加入慢加入慢加入慢加入預預冷的冷的冷的冷的20ml20ml去離子水,每次加去離子水,每次加去離子水,每次加去離子水,每次加2ml2ml左右,左右,左右,左右,邊邊加加加加邊邊研磨,至少用研磨,至少用研磨,至少用研磨,至少用3030分分分分鐘鐘。以便將蔗糖。以便將蔗糖。以便將蔗糖。以便將蔗糖酶酶充分充分充分充分轉轉入水相。入水相。入水相。入水相。(5 5)將混合物)將混合物)將混合物)將混合物轉轉入入入入1 1個離心管中,平衡后,用高速冷個離心管中,平衡后,用高速冷個離心管中,平衡后,用高速冷個離心管中,平衡后,用高速冷凍凍離心機離心機離心機離心機離心,離心,離心,離心,4 4,4700rpm4700rpm,15min15min。如果中如果中如果中如果中間間白色的脂肪白色的脂肪白色的脂肪白色的脂肪層層厚,厚,厚,厚,說說明研磨效果良好。用滴管吸出上明研磨效果良好。用滴管吸出上明研磨效果良好。用滴管吸出上明研磨效果良好。用滴管吸出上層層有機相。有機相。有機相。有機相。操作步操作步驟7 7.(6 6)用滴管小心地取出脂肪)用滴管小心地取出脂肪)用滴管小心地取出脂肪)用滴管小心地取出脂肪層層下面的水相,下面的水相,下面的水相,下面的水相,轉轉入另一個清入另一個清入另一個清入另一個清潔潔的的的的離心管中,離心管中,離心管中,離心管中,4 4,4700rpm4700rpm,離心,離心,離心,離心15min15min。(7 7)將上清液)將上清液)將上清液)將上清液轉轉入量筒,量出體入量筒,量出體入量筒,量出體入量筒,量出體積積,留出,留出,留出,留出1.5ml1.5ml測測定定定定酶酶活力及活力及活力及活力及蛋白含量。剩余部分蛋白含量。剩余部分蛋白含量。剩余部分蛋白含量。剩余部分轉轉入清入清入清入清潔潔離心管中。離心管中。離心管中。離心管中。(8 8)用廣泛)用廣泛)用廣泛)用廣泛pHpH試紙檢查試紙檢查清液清液清液清液pHpH,用,用,用,用1M1M乙酸將乙酸將乙酸將乙酸將pHpH調調至至至至5.05.0,稱稱稱稱為為“粗粗粗粗級級分分分分I I”。2.2.熱處熱處理理理理 (1 1)預預先將恒溫水浴先將恒溫水浴先將恒溫水浴先將恒溫水浴調調到到到到5050,將盛有粗,將盛有粗,將盛有粗,將盛有粗級級分分分分I I的離心管的離心管的離心管的離心管穩(wěn)穩(wěn)妥妥妥妥地放入水浴中,地放入水浴中,地放入水浴中,地放入水浴中,5050下保溫下保溫下保溫下保溫3030分分分分鐘鐘,在保溫,在保溫,在保溫,在保溫過過程中不斷程中不斷程中不斷程中不斷輕搖輕搖離心離心離心離心管。管。管。管。(2 2)取出離心管,于冰浴中迅速冷卻,用)取出離心管,于冰浴中迅速冷卻,用)取出離心管,于冰浴中迅速冷卻,用)取出離心管,于冰浴中迅速冷卻,用4 4,4700rpm4700rpm,離心離心離心離心15min15min。(3 3)將上清液)將上清液)將上清液)將上清液轉轉入量筒,量出體入量筒,量出體入量筒,量出體入量筒,量出體積積,留出,留出,留出,留出1.5ml1.5ml測測定定定定酶酶活力及活力及活力及活力及蛋白蛋白蛋白蛋白質質含量(稱含量(稱含量(稱含量(稱為為“熱級熱級分分分分IIII”)。)。)。)。8 8.3.3.乙醇沉淀乙醇沉淀乙醇沉淀乙醇沉淀 將將將將熱級熱級分分分分IIII轉轉入小入小入小入小燒燒杯中,放入冰浴(沒有水的碎冰撒入杯中,放入冰浴(沒有水的碎冰撒入杯中,放入冰?。]有水的碎冰撒入杯中,放入冰?。]有水的碎冰撒入少量食少量食少量食少量食鹽鹽),逐滴加入),逐滴加入),逐滴加入),逐滴加入等體等體等體等體積積預預冷至冷至冷至冷至-20-20的的的的95%95%乙醇,同乙醇,同乙醇,同乙醇,同時時輕輕攪輕輕攪拌,共需拌,共需拌,共需拌,共需3030分分分分鐘鐘,再在冰浴中放置,再在冰浴中放置,再在冰浴中放置,再在冰浴中放置1010分分分分鐘鐘,以沉淀完全。,以沉淀完全。,以沉淀完全。,以沉淀完全。于于于于4 4,4700rpm4700rpm,離心,離心,離心,離心15min15min,量出體,量出體,量出體,量出體積積,留出,留出,留出,留出1.5ml1.5ml(下次(下次(下次(下次實驗測實驗測定定定定酶酶活力)后活力)后活力)后活力)后傾傾去上清,沉淀用去上清,沉淀用去上清,沉淀用去上清,沉淀用2ml 0.02M 2ml 0.02M pH7.3pH7.3的的的的Tris-HClTris-HCl緩緩沖液充分溶解,保存于離心管中,蓋上蓋沖液充分溶解,保存于離心管中,蓋上蓋沖液充分溶解,保存于離心管中,蓋上蓋沖液充分溶解,保存于離心管中,蓋上蓋子,然后將其放入冰箱中冷子,然后將其放入冰箱中冷子,然后將其放入冰箱中冷子,然后將其放入冰箱中冷凍凍保存(稱保存(稱保存(稱保存(稱為為“醇醇醇醇級級分分分分”)。)。)。)。9 9.親和和層析析利用利用分子與其配分子與其配體體間間特殊的、可逆性特殊的、可逆性的的親親和和結結合作用合作用而而進進行分離的一種行分離的一種層層析技析技術術??梢?。可以選選用生物化用生物化學、免疫化學或其他學、免疫化學或其他結結構上吻合等構上吻合等親親和作和作用而用而設計設計的各種的各種層層析析分離方法。分離方法。1010.凝膠凝膠過濾層析析利用一定大小孔隙的具有利用一定大小孔隙的具有網(wǎng)狀網(wǎng)狀結結構的凝膠作構的凝膠作層層析介析介質質(如葡聚糖凝膠、(如葡聚糖凝膠、瓊瓊脂脂糖凝膠、聚丙糖凝膠、聚丙烯酰烯酰胺凝膠胺凝膠等),根據(jù)被分離物等),根據(jù)被分離物質質的的分子大小、形狀不同分子大小、形狀不同擴擴散散到凝膠孔隙內的速度不同,到凝膠孔隙內的速度不同,因而通因而通過層過層析柱的快慢不析柱的快慢不同而分離的一種同而分離的一種層層析法。析法。1111.離子交換層析n n利用不同的蛋白利用不同的蛋白質分子在溶液中所帶分子在溶液中所帶電荷荷不同,因而不同,因而與與離離子子交交換樹脂脂有不同之吸附力有不同之吸附力而而分離之分離之改改變溶液的溶液的pH值和和鹽離子離子濃度,度,結合力最小合力最小的蛋白的蛋白質先洗脫下來。先洗脫下來。1212.離子交離子交離子交離子交換層換層析析析析(sephorase DEAE fast flow)(sephorase DEAE fast flow)離子交離子交離子交離子交換層換層析技析技析技析技術術是以是以是以是以離子交離子交離子交離子交換纖維換纖維素素素素或以離子交或以離子交或以離子交或以離子交換換葡聚葡聚葡聚葡聚糖凝膠糖凝膠糖凝膠糖凝膠為為固定相,以蛋白固定相,以蛋白固定相,以蛋白固定相,以蛋白質質等等等等樣樣品品品品為為移移移移動動相,分離和提相,分離和提相,分離和提相,分離和提純純蛋白蛋白蛋白蛋白質質、核酸、核酸、核酸、核酸、酶酶、激素和多糖等的一、激素和多糖等的一、激素和多糖等的一、激素和多糖等的一項項技技技技術術。在在在在纖維纖維素與葡聚糖分子上素與葡聚糖分子上素與葡聚糖分子上素與葡聚糖分子上結結合有一定的離子基合有一定的離子基合有一定的離子基合有一定的離子基團團,當,當,當,當結結合陽合陽合陽合陽離子基離子基離子基離子基團時團時,可,可,可,可換換出陰離子,出陰離子,出陰離子,出陰離子,則則稱稱稱稱為為陰陰陰陰離子交離子交離子交離子交換劑換劑。如二乙氨乙。如二乙氨乙。如二乙氨乙。如二乙氨乙基(基(基(基(DicthylaminoethylDicthylaminoethyl,DEAEDEAE)。在)。在)。在)。在纖維纖維素上素上素上素上結結合了合了合了合了DEAEDEAE,含有含有含有含有帶帶正正正正電電荷的陽離子荷的陽離子荷的陽離子荷的陽離子纖維纖維素素素素OOC C6 6 H H1414NHNH+,它的反離子,它的反離子,它的反離子,它的反離子為為陰離子(如陰離子(如陰離子(如陰離子(如Cl-Cl-等),可與等),可與等),可與等),可與帶負電帶負電荷的蛋白荷的蛋白荷的蛋白荷的蛋白質質陰離子陰離子陰離子陰離子進進行交行交行交行交換換。當當當當結結合陰離子基合陰離子基合陰離子基合陰離子基團時團時,可置,可置,可置,可置換換陽離子,稱陽離子,稱陽離子,稱陽離子,稱為為陽陽陽陽離子交離子交離子交離子交換劑換劑,如如如如羧羧甲基(甲基(甲基(甲基(CarboxymethyCarboxymethy,CMCM)纖維纖維素。素。素。素。纖維纖維素分子上素分子上素分子上素分子上帶帶有有有有負負電電荷的陰離子(荷的陰離子(荷的陰離子(荷的陰離子(纖維纖維素素素素OOCHCH2 2COOCOO-),其反離子),其反離子),其反離子),其反離子為為陽離子陽離子陽離子陽離子(如(如(如(如NaNa+等)等)等)等),可與可與可與可與帶帶正正正正電電荷蛋白荷蛋白荷蛋白荷蛋白質質陽離子陽離子陽離子陽離子進進行交行交行交行交換換。1313.溶液的溶液的溶液的溶液的pHpH值值與蛋白與蛋白與蛋白與蛋白質質等等等等電電點相同點相同點相同點相同時時,凈電凈電荷荷荷荷為為0 0,當溶液,當溶液,當溶液,當溶液pHpH值值大于蛋白大于蛋白大于蛋白大于蛋白質質等等等等電電點點點點時時,則羧則羧基游離,蛋白基游離,蛋白基游離,蛋白基游離,蛋白質帶質帶負電負電荷荷荷荷。反之,溶。反之,溶。反之,溶。反之,溶液的液的液的液的pHpH值值小于蛋白小于蛋白小于蛋白小于蛋白質質等等等等電電點點點點時時,則則氨基氨基氨基氨基電電離,蛋白離,蛋白離,蛋白離,蛋白質帶質帶正正正正電電荷荷荷荷。溶液的溶液的溶液的溶液的pHpH值值距蛋白距蛋白距蛋白距蛋白質質等等等等電電點越點越點越點越遠遠,蛋白,蛋白,蛋白,蛋白質質的的的的電電荷越多。反之荷越多。反之荷越多。反之荷越多。反之則則越越越越少。少。少。少。在適當?shù)脑谶m當?shù)脑谶m當?shù)脑谶m當?shù)柠}濃鹽濃度下,溶液的度下,溶液的度下,溶液的度下,溶液的pHpH值值高于等高于等高于等高于等電電點點點點時時,蛋白,蛋白,蛋白,蛋白質質被陰離被陰離被陰離被陰離子交子交子交子交換劑換劑所吸附;當溶液的所吸附;當溶液的所吸附;當溶液的所吸附;當溶液的pHpH值值低于等低于等低于等低于等電電點點點點時時,蛋白,蛋白,蛋白,蛋白質質被陽離子被陽離子被陽離子被陽離子交交交交換劑換劑所吸附。由于各種蛋白所吸附。由于各種蛋白所吸附。由于各種蛋白所吸附。由于各種蛋白質質所所所所帶帶的的的的電電荷不同。它荷不同。它荷不同。它荷不同。它們們與交與交與交與交換劑換劑的的的的結結合程度也不同,只要溶液合程度也不同,只要溶液合程度也不同,只要溶液合程度也不同,只要溶液pHpH值發(fā)值發(fā)生改生改生改生改變變,就會直接影響到蛋白,就會直接影響到蛋白,就會直接影響到蛋白,就會直接影響到蛋白質質與交與交與交與交換劑換劑的吸附,從而可能把不同的蛋白的吸附,從而可能把不同的蛋白的吸附,從而可能把不同的蛋白的吸附,從而可能把不同的蛋白質質逐個分離開來。逐個分離開來。逐個分離開來。逐個分離開來。1414.交交交交換劑對換劑對膠體離子(如蛋白膠體離子(如蛋白膠體離子(如蛋白膠體離子(如蛋白質質)和無機)和無機)和無機)和無機鹽鹽離子(如離子(如離子(如離子(如NaClNaCl)都具有交都具有交都具有交都具有交換換吸附的能力,當兩者同吸附的能力,當兩者同吸附的能力,當兩者同吸附的能力,當兩者同時時存在于一個存在于一個存在于一個存在于一個層層析析析析過過程中,程中,程中,程中,則則產產生生生生競競爭性的交爭性的交爭性的交爭性的交換換吸附。當吸附。當吸附。當吸附。當Cl-Cl-的的的的濃濃度大度大度大度大時時,蛋白,蛋白,蛋白,蛋白質質不容易被吸不容易被吸不容易被吸不容易被吸附,吸附后也易于被洗脫,當附,吸附后也易于被洗脫,當附,吸附后也易于被洗脫,當附,吸附后也易于被洗脫,當Cl-Cl-濃濃度小度小度小度小時時,蛋白,蛋白,蛋白,蛋白質質易被吸附,易被吸附,易被吸附,易被吸附,吸附后也不容易被洗脫。因此,在離子交吸附后也不容易被洗脫。因此,在離子交吸附后也不容易被洗脫。因此,在離子交吸附后也不容易被洗脫。因此,在離子交換層換層析中,一般采用兩析中,一般采用兩析中,一般采用兩析中,一般采用兩種方法達到分離蛋白種方法達到分離蛋白種方法達到分離蛋白種方法達到分離蛋白質質的目的。的目的。的目的。的目的。一種是增加洗脫液的離子一種是增加洗脫液的離子一種是增加洗脫液的離子一種是增加洗脫液的離子強強度,度,度,度,一種是改一種是改一種是改一種是改變變洗脫液的洗脫液的洗脫液的洗脫液的pHpH值值。pHpH值值增高增高增高增高時時,抑制蛋白,抑制蛋白,抑制蛋白,抑制蛋白質質陽離子化,陽離子化,陽離子化,陽離子化,隨之隨之隨之隨之對對陽離子交陽離子交陽離子交陽離子交換劑換劑的吸附力減弱。的吸附力減弱。的吸附力減弱。的吸附力減弱。pHpH值值降低降低降低降低時時,抑制蛋白,抑制蛋白,抑制蛋白,抑制蛋白質質陰離子化,隨之降低了蛋白陰離子化,隨之降低了蛋白陰離子化,隨之降低了蛋白陰離子化,隨之降低了蛋白質對質對陰離子交陰離子交陰離子交陰離子交換劑換劑的吸附。當使用陰的吸附。當使用陰的吸附。當使用陰的吸附。當使用陰離子交離子交離子交離子交換劑時換劑時,增加,增加,增加,增加鹽鹽離子,離子,離子,離子,則則降低降低降低降低pHpH值值。當使用陽離子交。當使用陽離子交。當使用陽離子交。當使用陽離子交換換劑時劑時,增加,增加,增加,增加鹽鹽離子離子離子離子濃濃度,度,度,度,則則升高溶液升高溶液升高溶液升高溶液pHpH值值。1515.離子交離子交離子交離子交換劑換劑使用前一般要使用前一般要使用前一般要使用前一般要進進行行行行處處理。干粉狀的離子交理。干粉狀的離子交理。干粉狀的離子交理。干粉狀的離子交換劑換劑首先首先首先首先要要要要進進行膨化,將干粉在水中充分溶行膨化,將干粉在水中充分溶行膨化,將干粉在水中充分溶行膨化,將干粉在水中充分溶脹脹,以使離子交,以使離子交,以使離子交,以使離子交換劑顆換劑顆粒的孔隙粒的孔隙粒的孔隙粒的孔隙增大,具有交增大,具有交增大,具有交增大,具有交換換活性的活性的活性的活性的電電荷基荷基荷基荷基團團充分暴露出來。而后用水充分暴露出來。而后用水充分暴露出來。而后用水充分暴露出來。而后用水懸懸浮去除浮去除浮去除浮去除雜質雜質和和和和細細小小小小顆顆粒。再用酸堿分粒。再用酸堿分粒。再用酸堿分粒。再用酸堿分別別浸泡,每一種浸泡,每一種浸泡,每一種浸泡,每一種試劑處試劑處理后要用水洗理后要用水洗理后要用水洗理后要用水洗至中性,再用另一種至中性,再用另一種至中性,再用另一種至中性,再用另一種試劑處試劑處理,最后再用水洗至中性,理,最后再用水洗至中性,理,最后再用水洗至中性,理,最后再用水洗至中性,這這是是是是為為了了了了進進一步去除一步去除一步去除一步去除雜質雜質,并使離子交,并使離子交,并使離子交,并使離子交換劑帶換劑帶上需要的平衡離子。市售的離子上需要的平衡離子。市售的離子上需要的平衡離子。市售的離子上需要的平衡離子。市售的離子交交交交換劑換劑中通常陽離子交中通常陽離子交中通常陽離子交中通常陽離子交換劑為換劑為NaNa型(即平衡離子是型(即平衡離子是型(即平衡離子是型(即平衡離子是NaNa離子),陰離子),陰離子),陰離子),陰離子交離子交離子交離子交換劑為換劑為ClCl型,因型,因型,因型,因為為通常通常通常通常這樣這樣比比比比較穩(wěn)較穩(wěn)定。定。定。定。處處理理理理時時一般陽離子交一般陽離子交一般陽離子交一般陽離子交換劑換劑最后用堿最后用堿最后用堿最后用堿處處理,陰離子交理,陰離子交理,陰離子交理,陰離子交換劑換劑最后用酸最后用酸最后用酸最后用酸處處理。常用的酸是理。常用的酸是理。常用的酸是理。常用的酸是HClHCl,堿是,堿是,堿是,堿是NaOHNaOH或再加一定的或再加一定的或再加一定的或再加一定的NaClNaCl,這樣處這樣處理后陽離子交理后陽離子交理后陽離子交理后陽離子交換劑為換劑為NaNa型,陰離子交型,陰離子交型,陰離子交型,陰離子交換劑為換劑為ClCl型。使用的酸堿型。使用的酸堿型。使用的酸堿型。使用的酸堿濃濃度一般小于度一般小于度一般小于度一般小于0.5 mol/L0.5 mol/L,浸泡,浸泡,浸泡,浸泡時間時間一般一般一般一般30 min30 min。處處理理理理時應時應注意酸堿注意酸堿注意酸堿注意酸堿濃濃度不宜度不宜度不宜度不宜過過高、高、高、高、處處理理理理時間時間不宜不宜不宜不宜過長過長、溫度不宜、溫度不宜、溫度不宜、溫度不宜過過高,以免離子交高,以免離子交高,以免離子交高,以免離子交換劑換劑被破壞。另外要注被破壞。另外要注被破壞。另外要注被破壞。另外要注意的是離子交意的是離子交意的是離子交意的是離子交換劑換劑使用前要排除氣泡,否使用前要排除氣泡,否使用前要排除氣
編號:42278666
類型:共享資源
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格式:PPT
上傳時間:2023-08-29
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- 酵母 蔗糖 提取 及其 性質 研究 ppt 課件
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1 1、學、學習酶習酶的的純純化方法,化方法,酶酶蛋白分離提蛋白分離提純純的原理。的原理。2 2、學、學習習掌握掌握細細胞破壁、有機溶胞破壁、有機溶劑劑分分級級和離子交和離子交換換柱柱層層析技析技術術。本本實驗實驗可以可以為為大家提供一個大家提供一個較較全面的全面的實實踐機會,學踐機會,學習習如何提取如何提取純純化、分析化、分析鑒鑒定一種定一種酶酶,并,并對這對這種種酶酶的性的性質質,尤其是尤其是動動力學性力學性質質作初步的研究。作初步的研究。酵母蔗糖酵母蔗糖酶的提取及其性的提取及其性質研究研究1 1.自自18601860年年BertholetBertholet從啤酒酵母(從啤酒酵母(Sacchacomyces Sacchacomyces CerevisiaeCerevisiae)中)中發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)了蔗糖了蔗糖酶酶以來,它已被廣泛地以來,它已被廣泛地進進行了研究。蔗行了研究。蔗糖糖酶酶(invertaseinvertase)()(-D-D-呋呋喃果糖苷果糖水解喃果糖苷果糖水解酶酶)(EC.3.2.1.26EC.3.2.1.26)特異地催化非)特異地催化非還還原糖中的原糖中的-呋呋喃果糖苷喃果糖苷鍵鍵水解,具水解,具有相有相對專對專一性。不一性。不僅僅能催化蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,也能催化能催化蔗糖水解生成葡萄糖和果糖,也能催化棉子糖水解,生成蜜二糖和果糖。棉子糖水解,生成蜜二糖和果糖。實驗原理2 2.本本實驗實驗提取啤酒酵母中的蔗糖提取啤酒酵母中的蔗糖酶酶。該酶該酶以兩種形式存在于酵以兩種形式存在于酵母母細細胞膜的外胞膜的外側側和內和內側側,在,在細細胞膜外胞膜外細細胞壁中的稱之胞壁中的稱之為為外蔗糖外蔗糖酶酶,其活力占蔗糖其活力占蔗糖酶酶活力的大部分,是含有活力的大部分,是含有50%50%糖成分的糖蛋白。糖成分的糖蛋白。在在細細胞膜內胞膜內側細側細胞胞質質中的稱之中的稱之為為內蔗糖內蔗糖酶酶,含有少量的糖。兩種,含有少量的糖。兩種酶酶的蛋白的蛋白質質部分均部分均為為雙雙亞亞基,二聚體,兩種形式的基,二聚體,兩種形式的酶酶的氨基酸的氨基酸組組成不同,外成不同,外酶酶每個每個亞亞基比內基比內酶酶多兩個氨基酸,多兩個氨基酸,SerSer和和MetMet,它,它們們的的分子量也不同,外分子量也不同,外酶約為酶約為2727萬萬(或或2222萬,與酵母的來源有關萬,與酵母的來源有關),內,內酶約為酶約為13.513.5萬。盡管萬。盡管這這兩種兩種酶酶在在組組成上有成上有較較大的差大的差別別,但其底物,但其底物專專一性和一性和動動力學性力學性質質仍十分相似,因此,本仍十分相似,因此,本實驗實驗未區(qū)分內未區(qū)分內酶酶與外與外酶酶,而且由于內,而且由于內酶酶含量很少,極含量很少,極難難提取,本提取,本實驗實驗提取提取純純化的主要化的主要是外是外酶酶。3 3.名稱名稱 MW MW 糖含量糖含量 亞亞基基 為為蔗糖的蔗糖的Km Km 為為棉子糖的棉子糖的Km pI Km pI 最適最適pH pH 穩(wěn)穩(wěn)定定pH pH 最適溫最適溫度度外外酶酶 2727萬萬 50%50%雙雙 26mM 150 mM 5.0 4.9 3.0-7.5 6026mM 150 mM 5.0 4.9 3.0-7.5 60 內內酶酶13.513.5萬萬 3%3%雙雙 25mM 150 mM 5.0 4.5 6.0-9.0 25mM 150 mM 5.0 4.5 6.0-9.0 6060實驗實驗中,用中,用測測定生成定生成還還原糖(葡萄糖和果糖)的量來原糖(葡萄糖和果糖)的量來測測定蔗定蔗糖水解的速度,在糖水解的速度,在給給定的定的實驗實驗條件下,每分條件下,每分鐘鐘水解底物的量水解底物的量定定為為蔗糖蔗糖酶酶的活力的活力單單位。比活力位。比活力為為每毫克蛋白每毫克蛋白質質的活力的活力單單位位數(shù)。數(shù)。兩種兩種酶酶的性的性質對質對照表如下:照表如下:4 4.一、蔗糖一、蔗糖酶的提取與部分的提取與部分純化化 二、離子交二、離子交換柱柱層析析純化蔗糖化蔗糖酶 三、蔗糖三、蔗糖酶各各級分活性及蛋白分活性及蛋白質含量的含量的測定定 本本實驗共有三個分共有三個分實驗:5 5.細細胞破壁的幾種方法胞破壁的幾種方法胞破壁的幾種方法胞破壁的幾種方法1 1、高速、高速組織搗組織搗碎:將材料配成稀糊狀液,放置于筒內碎:將材料配成稀糊狀液,放置于筒內約約1/31/3體體積積,蓋,蓋緊緊筒蓋,筒蓋,將將調調速器先速器先撥撥至最慢至最慢處處,開,開動動開關后,逐步加速至所需速度。開關后,逐步加速至所需速度。2 2、玻璃勻、玻璃勻漿漿器勻器勻漿漿:先將剪碎的:先將剪碎的組織組織置于管中,再套入研桿來回研磨,上置于管中,再套入研桿來回研磨,上下移下移動動,即可將,即可將細細胞研碎,此法胞研碎,此法細細胞破碎程度比高速胞破碎程度比高速組織搗組織搗碎機碎機為為高,適用高,適用于量少和于量少和動動物物臟臟器器組織組織。3 3、反復、反復凍凍融法:將融法:將細細胞在胞在-20-20度以下冰度以下冰凍凍,室溫融解,反復幾次,由于,室溫融解,反復幾次,由于細細胞胞內冰粒形成和剩余內冰粒形成和剩余細細胞液的胞液的鹽濃鹽濃度增高引起溶度增高引起溶脹脹,使,使細細胞胞結結構破碎。構破碎。4 4、超聲波、超聲波處處理法:用一定功率的超聲波理法:用一定功率的超聲波處處理理細細胞胞懸懸液,使液,使細細胞急胞急劇劇震震蕩蕩破破裂,此法多適用于微生物材料。裂,此法多適用于微生物材料。5 5、化學、化學處處理法:有些理法:有些動動物物細細胞,例如胞,例如腫腫瘤瘤細細胞可采用十二胞可采用十二烷烷基磺酸基磺酸鈉鈉(SDSSDS)、去氧膽酸)、去氧膽酸鈉鈉等等細細胞膜破壞,胞膜破壞,細細菌菌細細胞壁胞壁較較厚,可采用溶菌厚,可采用溶菌酶處酶處理理效果更好。效果更好。6 6、有機溶、有機溶劑劑沉淀法:即向水溶液中加入一定量的沉淀法:即向水溶液中加入一定量的親親水性的有機溶水性的有機溶劑劑可降低可降低溶溶質質的溶解度使其沉淀被析出。的溶解度使其沉淀被析出。(一)蔗糖(一)蔗糖酶的提取與部分的提取與部分純化化 6 6.(1 1)準)準)準)準備備一個冰浴,將研一個冰浴,將研一個冰浴,將研一個冰浴,將研缽穩(wěn)缽穩(wěn)妥放入冰浴中。妥放入冰浴中。妥放入冰浴中。妥放入冰浴中。(2 2)稱?。┓Q?。┓Q?。┓Q取2g2g干啤酒酵母,稱干啤酒酵母,稱干啤酒酵母,稱干啤酒酵母,稱10mg10mg蝸蝸牛牛牛牛酶酶及適量(及適量(及適量(及適量(約約4g4g)二)二)二)二氧化硅,放入研氧化硅,放入研氧化硅,放入研氧化硅,放入研缽缽中。二氧化硅要中。二氧化硅要中。二氧化硅要中。二氧化硅要預預先研先研先研先研細細。(3 3)量?。┝咳。┝咳。┝咳☆A預冷的甲苯冷的甲苯冷的甲苯冷的甲苯12ml12ml緩緩慢加入酵母中,慢加入酵母中,慢加入酵母中,慢加入酵母中,邊邊加加加加邊邊研磨成研磨成研磨成研磨成糊糊糊糊狀狀狀狀,約約需需需需6060分分分分鐘鐘。研磨。研磨。研磨。研磨時時用用用用顯顯微微微微鏡檢查鏡檢查研磨的效果,至酵母研磨的效果,至酵母研磨的效果,至酵母研磨的效果,至酵母細細胞大部分研碎。胞大部分研碎。胞大部分研碎。胞大部分研碎。(4 4)緩緩慢加入慢加入慢加入慢加入預預冷的冷的冷的冷的20ml20ml去離子水,每次加去離子水,每次加去離子水,每次加去離子水,每次加2ml2ml左右,左右,左右,左右,邊邊加加加加邊邊研磨,至少用研磨,至少用研磨,至少用研磨,至少用3030分分分分鐘鐘。以便將蔗糖。以便將蔗糖。以便將蔗糖。以便將蔗糖酶酶充分充分充分充分轉轉入水相。入水相。入水相。入水相。(5 5)將混合物)將混合物)將混合物)將混合物轉轉入入入入1 1個離心管中,平衡后,用高速冷個離心管中,平衡后,用高速冷個離心管中,平衡后,用高速冷個離心管中,平衡后,用高速冷凍凍離心機離心機離心機離心機離心,離心,離心,離心,4 4,4700rpm4700rpm,15min15min。如果中如果中如果中如果中間間白色的脂肪白色的脂肪白色的脂肪白色的脂肪層層厚,厚,厚,厚,說說明研磨效果良好。用滴管吸出上明研磨效果良好。用滴管吸出上明研磨效果良好。用滴管吸出上明研磨效果良好。用滴管吸出上層層有機相。有機相。有機相。有機相。操作步操作步驟7 7.(6 6)用滴管小心地取出脂肪)用滴管小心地取出脂肪)用滴管小心地取出脂肪)用滴管小心地取出脂肪層層下面的水相,下面的水相,下面的水相,下面的水相,轉轉入另一個清入另一個清入另一個清入另一個清潔潔的的的的離心管中,離心管中,離心管中,離心管中,4 4,4700rpm4700rpm,離心,離心,離心,離心15min15min。(7 7)將上清液)將上清液)將上清液)將上清液轉轉入量筒,量出體入量筒,量出體入量筒,量出體入量筒,量出體積積,留出,留出,留出,留出1.5ml1.5ml測測定定定定酶酶活力及活力及活力及活力及蛋白含量。剩余部分蛋白含量。剩余部分蛋白含量。剩余部分蛋白含量。剩余部分轉轉入清入清入清入清潔潔離心管中。離心管中。離心管中。離心管中。(8 8)用廣泛)用廣泛)用廣泛)用廣泛pHpH試紙檢查試紙檢查清液清液清液清液pHpH,用,用,用,用1M1M乙酸將乙酸將乙酸將乙酸將pHpH調調至至至至5.05.0,稱稱稱稱為為“粗粗粗粗級級分分分分I I”。2.2.熱處熱處理理理理 (1 1)預預先將恒溫水浴先將恒溫水浴先將恒溫水浴先將恒溫水浴調調到到到到5050,將盛有粗,將盛有粗,將盛有粗,將盛有粗級級分分分分I I的離心管的離心管的離心管的離心管穩(wěn)穩(wěn)妥妥妥妥地放入水浴中,地放入水浴中,地放入水浴中,地放入水浴中,5050下保溫下保溫下保溫下保溫3030分分分分鐘鐘,在保溫,在保溫,在保溫,在保溫過過程中不斷程中不斷程中不斷程中不斷輕搖輕搖離心離心離心離心管。管。管。管。(2 2)取出離心管,于冰浴中迅速冷卻,用)取出離心管,于冰浴中迅速冷卻,用)取出離心管,于冰浴中迅速冷卻,用)取出離心管,于冰浴中迅速冷卻,用4 4,4700rpm4700rpm,離心離心離心離心15min15min。(3 3)將上清液)將上清液)將上清液)將上清液轉轉入量筒,量出體入量筒,量出體入量筒,量出體入量筒,量出體積積,留出,留出,留出,留出1.5ml1.5ml測測定定定定酶酶活力及活力及活力及活力及蛋白蛋白蛋白蛋白質質含量(稱含量(稱含量(稱含量(稱為為“熱級熱級分分分分IIII”)。)。)。)。8 8.3.3.乙醇沉淀乙醇沉淀乙醇沉淀乙醇沉淀 將將將將熱級熱級分分分分IIII轉轉入小入小入小入小燒燒杯中,放入冰?。]有水的碎冰撒入杯中,放入冰?。]有水的碎冰撒入杯中,放入冰?。]有水的碎冰撒入杯中,放入冰?。]有水的碎冰撒入少量食少量食少量食少量食鹽鹽),逐滴加入),逐滴加入),逐滴加入),逐滴加入等體等體等體等體積積預預冷至冷至冷至冷至-20-20的的的的95%95%乙醇,同乙醇,同乙醇,同乙醇,同時時輕輕攪輕輕攪拌,共需拌,共需拌,共需拌,共需3030分分分分鐘鐘,再在冰浴中放置,再在冰浴中放置,再在冰浴中放置,再在冰浴中放置1010分分分分鐘鐘,以沉淀完全。,以沉淀完全。,以沉淀完全。,以沉淀完全。于于于于4 4,4700rpm4700rpm,離心,離心,離心,離心15min15min,量出體,量出體,量出體,量出體積積,留出,留出,留出,留出1.5ml1.5ml(下次(下次(下次(下次實驗測實驗測定定定定酶酶活力)后活力)后活力)后活力)后傾傾去上清,沉淀用去上清,沉淀用去上清,沉淀用去上清,沉淀用2ml 0.02M 2ml 0.02M pH7.3pH7.3的的的的Tris-HClTris-HCl緩緩沖液充分溶解,保存于離心管中,蓋上蓋沖液充分溶解,保存于離心管中,蓋上蓋沖液充分溶解,保存于離心管中,蓋上蓋沖液充分溶解,保存于離心管中,蓋上蓋子,然后將其放入冰箱中冷子,然后將其放入冰箱中冷子,然后將其放入冰箱中冷子,然后將其放入冰箱中冷凍凍保存(稱保存(稱保存(稱保存(稱為為“醇醇醇醇級級分分分分”)。)。)。)。9 9.親和和層析析利用利用分子與其配分子與其配體體間間特殊的、可逆性特殊的、可逆性的的親親和和結結合作用合作用而而進進行分離的一種行分離的一種層層析技析技術術??梢?。可以選選用生物化用生物化學、免疫化學或其他學、免疫化學或其他結結構上吻合等構上吻合等親親和作和作用而用而設計設計的各種的各種層層析析分離方法。分離方法。1010.凝膠凝膠過濾層析析利用一定大小孔隙的具有利用一定大小孔隙的具有網(wǎng)狀網(wǎng)狀結結構的凝膠作構的凝膠作層層析介析介質質(如葡聚糖凝膠、(如葡聚糖凝膠、瓊瓊脂脂糖凝膠、聚丙糖凝膠、聚丙烯酰烯酰胺凝膠胺凝膠等),根據(jù)被分離物等),根據(jù)被分離物質質的的分子大小、形狀不同分子大小、形狀不同擴擴散散到凝膠孔隙內的速度不同,到凝膠孔隙內的速度不同,因而通因而通過層過層析柱的快慢不析柱的快慢不同而分離的一種同而分離的一種層層析法。析法。1111.離子交換層析n n利用不同的蛋白利用不同的蛋白質分子在溶液中所帶分子在溶液中所帶電荷荷不同,因而不同,因而與與離離子子交交換樹脂脂有不同之吸附力有不同之吸附力而而分離之分離之改改變溶液的溶液的pH值和和鹽離子離子濃度,度,結合力最小合力最小的蛋白的蛋白質先洗脫下來。先洗脫下來。1212.離子交離子交離子交離子交換層換層析析析析(sephorase DEAE fast flow)(sephorase DEAE fast flow)離子交離子交離子交離子交換層換層析技析技析技析技術術是以是以是以是以離子交離子交離子交離子交換纖維換纖維素素素素或以離子交或以離子交或以離子交或以離子交換換葡聚葡聚葡聚葡聚糖凝膠糖凝膠糖凝膠糖凝膠為為固定相,以蛋白固定相,以蛋白固定相,以蛋白固定相,以蛋白質質等等等等樣樣品品品品為為移移移移動動相,分離和提相,分離和提相,分離和提相,分離和提純純蛋白蛋白蛋白蛋白質質、核酸、核酸、核酸、核酸、酶酶、激素和多糖等的一、激素和多糖等的一、激素和多糖等的一、激素和多糖等的一項項技技技技術術。在在在在纖維纖維素與葡聚糖分子上素與葡聚糖分子上素與葡聚糖分子上素與葡聚糖分子上結結合有一定的離子基合有一定的離子基合有一定的離子基合有一定的離子基團團,當,當,當,當結結合陽合陽合陽合陽離子基離子基離子基離子基團時團時,可,可,可,可換換出陰離子,出陰離子,出陰離子,出陰離子,則則稱稱稱稱為為陰陰陰陰離子交離子交離子交離子交換劑換劑。如二乙氨乙。如二乙氨乙。如二乙氨乙。如二乙氨乙基(基(基(基(DicthylaminoethylDicthylaminoethyl,DEAEDEAE)。在)。在)。在)。在纖維纖維素上素上素上素上結結合了合了合了合了DEAEDEAE,含有含有含有含有帶帶正正正正電電荷的陽離子荷的陽離子荷的陽離子荷的陽離子纖維纖維素素素素OOC C6 6 H H1414NHNH+,它的反離子,它的反離子,它的反離子,它的反離子為為陰離子(如陰離子(如陰離子(如陰離子(如Cl-Cl-等),可與等),可與等),可與等),可與帶負電帶負電荷的蛋白荷的蛋白荷的蛋白荷的蛋白質質陰離子陰離子陰離子陰離子進進行交行交行交行交換換。當當當當結結合陰離子基合陰離子基合陰離子基合陰離子基團時團時,可置,可置,可置,可置換換陽離子,稱陽離子,稱陽離子,稱陽離子,稱為為陽陽陽陽離子交離子交離子交離子交換劑換劑,如如如如羧羧甲基(甲基(甲基(甲基(CarboxymethyCarboxymethy,CMCM)纖維纖維素。素。素。素。纖維纖維素分子上素分子上素分子上素分子上帶帶有有有有負負電電荷的陰離子(荷的陰離子(荷的陰離子(荷的陰離子(纖維纖維素素素素OOCHCH2 2COOCOO-),其反離子),其反離子),其反離子),其反離子為為陽離子陽離子陽離子陽離子(如(如(如(如NaNa+等)等)等)等),可與可與可與可與帶帶正正正正電電荷蛋白荷蛋白荷蛋白荷蛋白質質陽離子陽離子陽離子陽離子進進行交行交行交行交換換。1313.溶液的溶液的溶液的溶液的pHpH值值與蛋白與蛋白與蛋白與蛋白質質等等等等電電點相同點相同點相同點相同時時,凈電凈電荷荷荷荷為為0 0,當溶液,當溶液,當溶液,當溶液pHpH值值大于蛋白大于蛋白大于蛋白大于蛋白質質等等等等電電點點點點時時,則羧則羧基游離,蛋白基游離,蛋白基游離,蛋白基游離,蛋白質帶質帶負電負電荷荷荷荷。反之,溶。反之,溶。反之,溶。反之,溶液的液的液的液的pHpH值值小于蛋白小于蛋白小于蛋白小于蛋白質質等等等等電電點點點點時時,則則氨基氨基氨基氨基電電離,蛋白離,蛋白離,蛋白離,蛋白質帶質帶正正正正電電荷荷荷荷。溶液的溶液的溶液的溶液的pHpH值值距蛋白距蛋白距蛋白距蛋白質質等等等等電電點越點越點越點越遠遠,蛋白,蛋白,蛋白,蛋白質質的的的的電電荷越多。反之荷越多。反之荷越多。反之荷越多。反之則則越越越越少。少。少。少。在適當?shù)脑谶m當?shù)脑谶m當?shù)脑谶m當?shù)柠}濃鹽濃度下,溶液的度下,溶液的度下,溶液的度下,溶液的pHpH值值高于等高于等高于等高于等電電點點點點時時,蛋白,蛋白,蛋白,蛋白質質被陰離被陰離被陰離被陰離子交子交子交子交換劑換劑所吸附;當溶液的所吸附;當溶液的所吸附;當溶液的所吸附;當溶液的pHpH值值低于等低于等低于等低于等電電點點點點時時,蛋白,蛋白,蛋白,蛋白質質被陽離子被陽離子被陽離子被陽離子交交交交換劑換劑所吸附。由于各種蛋白所吸附。由于各種蛋白所吸附。由于各種蛋白所吸附。由于各種蛋白質質所所所所帶帶的的的的電電荷不同。它荷不同。它荷不同。它荷不同。它們們與交與交與交與交換劑換劑的的的的結結合程度也不同,只要溶液合程度也不同,只要溶液合程度也不同,只要溶液合程度也不同,只要溶液pHpH值發(fā)值發(fā)生改生改生改生改變變,就會直接影響到蛋白,就會直接影響到蛋白,就會直接影響到蛋白,就會直接影響到蛋白質質與交與交與交與交換劑換劑的吸附,從而可能把不同的蛋白的吸附,從而可能把不同的蛋白的吸附,從而可能把不同的蛋白的吸附,從而可能把不同的蛋白質質逐個分離開來。逐個分離開來。逐個分離開來。逐個分離開來。1414.交交交交換劑對換劑對膠體離子(如蛋白膠體離子(如蛋白膠體離子(如蛋白膠體離子(如蛋白質質)和無機)和無機)和無機)和無機鹽鹽離子(如離子(如離子(如離子(如NaClNaCl)都具有交都具有交都具有交都具有交換換吸附的能力,當兩者同吸附的能力,當兩者同吸附的能力,當兩者同吸附的能力,當兩者同時時存在于一個存在于一個存在于一個存在于一個層層析析析析過過程中,程中,程中,程中,則則產產生生生生競競爭性的交爭性的交爭性的交爭性的交換換吸附。當吸附。當吸附。當吸附。當Cl-Cl-的的的的濃濃度大度大度大度大時時,蛋白,蛋白,蛋白,蛋白質質不容易被吸不容易被吸不容易被吸不容易被吸附,吸附后也易于被洗脫,當附,吸附后也易于被洗脫,當附,吸附后也易于被洗脫,當附,吸附后也易于被洗脫,當Cl-Cl-濃濃度小度小度小度小時時,蛋白,蛋白,蛋白,蛋白質質易被吸附,易被吸附,易被吸附,易被吸附,吸附后也不容易被洗脫。因此,在離子交吸附后也不容易被洗脫。因此,在離子交吸附后也不容易被洗脫。因此,在離子交吸附后也不容易被洗脫。因此,在離子交換層換層析中,一般采用兩析中,一般采用兩析中,一般采用兩析中,一般采用兩種方法達到分離蛋白種方法達到分離蛋白種方法達到分離蛋白種方法達到分離蛋白質質的目的。的目的。的目的。的目的。一種是增加洗脫液的離子一種是增加洗脫液的離子一種是增加洗脫液的離子一種是增加洗脫液的離子強強度,度,度,度,一種是改一種是改一種是改一種是改變變洗脫液的洗脫液的洗脫液的洗脫液的pHpH值值。pHpH值值增高增高增高增高時時,抑制蛋白,抑制蛋白,抑制蛋白,抑制蛋白質質陽離子化,陽離子化,陽離子化,陽離子化,隨之隨之隨之隨之對對陽離子交陽離子交陽離子交陽離子交換劑換劑的吸附力減弱。的吸附力減弱。的吸附力減弱。的吸附力減弱。pHpH值值降低降低降低降低時時,抑制蛋白,抑制蛋白,抑制蛋白,抑制蛋白質質陰離子化,隨之降低了蛋白陰離子化,隨之降低了蛋白陰離子化,隨之降低了蛋白陰離子化,隨之降低了蛋白質對質對陰離子交陰離子交陰離子交陰離子交換劑換劑的吸附。當使用陰的吸附。當使用陰的吸附。當使用陰的吸附。當使用陰離子交離子交離子交離子交換劑時換劑時,增加,增加,增加,增加鹽鹽離子,離子,離子,離子,則則降低降低降低降低pHpH值值。當使用陽離子交。當使用陽離子交。當使用陽離子交。當使用陽離子交換換劑時劑時,增加,增加,增加,增加鹽鹽離子離子離子離子濃濃度,度,度,度,則則升高溶液升高溶液升高溶液升高溶液pHpH值值。1515.離子交離子交離子交離子交換劑換劑使用前一般要使用前一般要使用前一般要使用前一般要進進行行行行處處理。干粉狀的離子交理。干粉狀的離子交理。干粉狀的離子交理。干粉狀的離子交換劑換劑首先首先首先首先要要要要進進行膨化,將干粉在水中充分溶行膨化,將干粉在水中充分溶行膨化,將干粉在水中充分溶行膨化,將干粉在水中充分溶脹脹,以使離子交,以使離子交,以使離子交,以使離子交換劑顆換劑顆粒的孔隙粒的孔隙粒的孔隙粒的孔隙增大,具有交增大,具有交增大,具有交增大,具有交換換活性的活性的活性的活性的電電荷基荷基荷基荷基團團充分暴露出來。而后用水充分暴露出來。而后用水充分暴露出來。而后用水充分暴露出來。而后用水懸懸浮去除浮去除浮去除浮去除雜質雜質和和和和細細小小小小顆顆粒。再用酸堿分粒。再用酸堿分粒。再用酸堿分粒。再用酸堿分別別浸泡,每一種浸泡,每一種浸泡,每一種浸泡,每一種試劑處試劑處理后要用水洗理后要用水洗理后要用水洗理后要用水洗至中性,再用另一種至中性,再用另一種至中性,再用另一種至中性,再用另一種試劑處試劑處理,最后再用水洗至中性,理,最后再用水洗至中性,理,最后再用水洗至中性,理,最后再用水洗至中性,這這是是是是為為了了了了進進一步去除一步去除一步去除一步去除雜質雜質,并使離子交,并使離子交,并使離子交,并使離子交換劑帶換劑帶上需要的平衡離子。市售的離子上需要的平衡離子。市售的離子上需要的平衡離子。市售的離子上需要的平衡離子。市售的離子交交交交換劑換劑中通常陽離子交中通常陽離子交中通常陽離子交中通常陽離子交換劑為換劑為NaNa型(即平衡離子是型(即平衡離子是型(即平衡離子是型(即平衡離子是NaNa離子),陰離子),陰離子),陰離子),陰離子交離子交離子交離子交換劑為換劑為ClCl型,因型,因型,因型,因為為通常通常通常通常這樣這樣比比比比較穩(wěn)較穩(wěn)定。定。定。定。處處理理理理時時一般陽離子交一般陽離子交一般陽離子交一般陽離子交換劑換劑最后用堿最后用堿最后用堿最后用堿處處理,陰離子交理,陰離子交理,陰離子交理,陰離子交換劑換劑最后用酸最后用酸最后用酸最后用酸處處理。常用的酸是理。常用的酸是理。常用的酸是理。常用的酸是HClHCl,堿是,堿是,堿是,堿是NaOHNaOH或再加一定的或再加一定的或再加一定的或再加一定的NaClNaCl,這樣處這樣處理后陽離子交理后陽離子交理后陽離子交理后陽離子交換劑為換劑為NaNa型,陰離子交型,陰離子交型,陰離子交型,陰離子交換劑為換劑為ClCl型。使用的酸堿型。使用的酸堿型。使用的酸堿型。使用的酸堿濃濃度一般小于度一般小于度一般小于度一般小于0.5 mol/L0.5 mol/L,浸泡,浸泡,浸泡,浸泡時間時間一般一般一般一般30 min30 min。處處理理理理時應時應注意酸堿注意酸堿注意酸堿注意酸堿濃濃度不宜度不宜度不宜度不宜過過高、高、高、高、處處理理理理時間時間不宜不宜不宜不宜過長過長、溫度不宜、溫度不宜、溫度不宜、溫度不宜過過高,以免離子交高,以免離子交高,以免離子交高,以免離子交換劑換劑被破壞。另外要注被破壞。另外要注被破壞。另外要注被破壞。另外要注意的是離子交意的是離子交意的是離子交意的是離子交換劑換劑使用前要排除氣泡,否使用前要排除氣泡,否使用前要排除氣展開閱讀全文
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