在之前我們已經(jīng)知道了。各種個樣的物質(zhì),但是那些沒大多數(shù)都是針對于微生物的還有植物的。
所以這一回變個花樣,感受一下人體的血紅蛋白,一塊嘮嘮人體的血紅蛋白的分離、提取兩大過程。
既然說到蛋白質(zhì)了,那咱們就先了解了解蛋白質(zhì)的性質(zhì)差異吧。蛋白質(zhì)性質(zhì)差異,有啥呢?
首先人體的血紅蛋白是肉眼看不到的,在顯微鏡下才可看到人體的血紅蛋白。
血紅蛋白分子的形狀和大小也會有差異。比如鐮刀型細(xì)胞貧血癥和正常的人體血紅細(xì)胞,這就是兩種不同的細(xì)胞。
這就是由于蛋白質(zhì)的不同,所產(chǎn)生的差異。
除此之外,蛋白質(zhì)分子還有所帶電荷的性質(zhì)與多少的差異。
一會兒咱們一起嘮嘮這個怎么區(qū)分。
此外,對于影響蛋白質(zhì)的因素,還有就是溶解度的差異。
后面會簡單嘮嘮蛋白質(zhì)與DNA的關(guān)系噢,請期待吧。
還有就是對其他分子的親和力。
這些都是蛋白質(zhì)的性質(zhì)差異。那么,通常來說對于現(xiàn)在的我們而言,蛋白質(zhì)的分離方法,用什么的是什么呢?
現(xiàn)在的科學(xué)是使用的讓我們可以觀測的方法,讓我們用的是凝膠色譜法。
在凝膠色譜法中,存在著一種人工制作的特殊物質(zhì)――凝膠珠。
在此過程中,所提到的凝膠珠,并不是與固定化酶技術(shù)相同的凝膠珠,這里的凝膠是指具有微小的多孔的球體的凝膠,由多糖類化合物構(gòu)成的。比如說:葡聚糖、瓊脂糖等。
但是這不同種的凝膠珠之間也有共同點,他們都是球形的,是不是很有意思。
而且在蛋白質(zhì)的分離過程中,我們?nèi)匀恍枰环N儀器。這種儀器是啥呢,它叫做色譜柱。
這種儀器的結(jié)構(gòu)其實可以理解為前面我們介紹的反應(yīng)柱的結(jié)構(gòu)。
對于色譜柱而言,我它的作用就是將不同外形的蛋白質(zhì)進(jìn)行分離,說得再具體點就是,色譜柱可以把大顆粒和小顆粒的蛋白質(zhì)相互分離(根據(jù)體積的不同)。
那是咋整的呢?不能說是啥就是啥吧,咋招都給有點具體的依據(jù)吧。
這就是根據(jù)咱們剛才嘮的那樣,凝膠是啥樣的的呢?凝膠是具有微小的多孔球體啊。
所以說,大顆粒的蛋白質(zhì),它會在凝膠珠的外面進(jìn)行流動,因為他太大,想進(jìn)小通道也進(jìn)不去。
而小顆粒就容易進(jìn)入。運輸過程外面有液體的作用力,還有大顆粒蛋白質(zhì)的作用,那我們小顆粒就不在外面走,外面怪鬧騰的。所以咱們的小顆粒就進(jìn)去了微小多孔的凝膠珠中了,在凝膠珠的通道當(dāng)中移動。
然后怎么樣?就會使得蛋白質(zhì)的流動變慢。誰的呢?想一想也知道當(dāng)然是小顆粒的啦,他走的彎路多呀!
小顆粒的蛋白質(zhì)在穿過凝膠珠自帶的多孔結(jié)構(gòu)后,速度就會大大變慢。
所以說最后的現(xiàn)象應(yīng)該是大顆粒的蛋白質(zhì)先流出小顆粒的蛋白質(zhì)后流出的現(xiàn)象。這就是分離蛋白質(zhì)的原理,通過粒子大小,所進(jìn)行分離。
那么剛才說了蛋白質(zhì)的性質(zhì)差異,有一條是電荷的性質(zhì)與多少。那么咱們咋檢驗?zāi)??有一種方法就可以根據(jù)電荷性質(zhì)給蛋白質(zhì)進(jìn)行劃分,這種方法叫做電泳。
聽說過蛙泳、聽說過蝶泳,這回又聽說過電泳。
不過電泳和那兩種可不一樣。那兩種是人在自由泳,而電泳則是蛋白質(zhì)定向泳動。
那么具體的定義也是這樣的:電泳指的是帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程,這叫做電泳。
它的原理是包括啥啊,電泳啊,原理啊――就是利用分子的帶電性質(zhì)的差異及分子本身的大小形狀的不同,使得帶電分子產(chǎn)生的遷移速度也不相同,這樣可以進(jìn)行對蛋白質(zhì)的初步分離。
怎么樣,是不是對電泳有一點模糊的理解了。電泳別看就倆字兒呀,他還分兩類呢。
一類是瓊脂糖凝膠電泳。一類是SDS-聚丙烯酰氨凝膠電泳。
其實啊,差不了多少。就是看前面那一串文字,一個是瓊脂糖、一個是聚丙烯酰胺凝膠,它所用了兩種凝膠,從而導(dǎo)致不同導(dǎo)致的,所以名字不同也是這個原因。
此外,正常來說,SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳它的準(zhǔn)確率應(yīng)該是更大的。因為它更加高級,因為它是后研發(fā)出來的,所以它高級呀。
此外還有一個原因,就是它引進(jìn)了SDS技術(shù),使得電泳效果更加顯著準(zhǔn)確。
你想一想它的名字都那么長,它能不高級嗎。要是那么長都不高級,它都對不起它自己個的名字,對吧。
緊接著,咱們就來嘮一嘮它的具體的實驗操作吧。
實驗操作是什么?這就是近代化的:血紅蛋白樣品的處理及粗分離的操作。
第一步:紅細(xì)胞的洗滌。目的是啥,除去雜質(zhì)蛋白唄。是用啥方法?是咱們好久好久以前說過一種離心法。在這里咱們就正好用用。這種方法在生物學(xué)十分常用。但是需要用低速離心的方法,要在短時間內(nèi)離心。
這是因為血紅蛋白太脆弱了,倘若高速離心,就會損失好多好多血紅蛋白。
第二步釋放血紅蛋白。用啥釋放啊?正常來說,咱們都用水就能吸水脹破。對吧,因為動物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁呀,對不對。^ω^
但是――
咱們也給更加講究點兒,畢竟這怎么也是個大實驗吧,用點兒高級的。
所以――
咱就不用蒸餾水了,咱就改用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的甲苯,并且充分?jǐn)嚢?。這樣就能把血紅蛋白給釋放出來。
第三步還要進(jìn)行分離。血紅蛋白是出來了,但是血紅細(xì)胞的皮,也就是細(xì)胞膜,還沒有出去呀,所以要分離血紅蛋白,還要再過濾除去細(xì)胞膜。
所以說,這個蛋白質(zhì)的提取和粗分離的實驗一共用了兩次離心處理。第一次低速離心(防止紅細(xì)胞破裂),第二次是高速離心(促使紅細(xì)胞破裂)。
最后我們就是該進(jìn)行最后一步了――透析。
在這一步我們要將前面制取出來的血紅蛋白放到層析袋中,并且加入緩沖溶劑。
那么加入緩沖溶液為的是啥,為了維持它的環(huán)境的ph值,從而模擬出人體內(nèi)的環(huán)境。使得血紅蛋白保持著它原有的環(huán)境,保持原有的性質(zhì)不被破壞,是這個理兒不。
這樣咱們就對血紅蛋白進(jìn)行了處理和粗分離,這個實驗完成!
最后我們就可以在層析袋中得到血紅蛋白,這就是較為純凈的血紅蛋白了!
在這里還要注意一個事情,在第二步的離心法使用時候,我們在分離過程中,在試管中,從上到下的物質(zhì)分別是:有機(jī)溶劑、酯類物質(zhì)、血紅蛋白溶液、紅細(xì)胞的破碎物。
所以說,為啥用過濾也知道了吧,因為這是最簡單的方法,也是最快捷的得到血紅蛋白的方法。
就是:先過濾出去紅細(xì)胞的破碎沉淀,之后再進(jìn)行分液,所以就自然而然的把血紅蛋白滴落下來了,這多容易操作??!
這就是這個實驗的全部過程,怎么樣,是不是很炫!