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凝胶珠蒸馏水冲洗

发布时间:2023-01-22 12:58:15

1. 固定化酵母菌的操作过程

1、首先准备海盐酸纳、酵母以及氯化钠溶液以及一支注射管。

2. 海藻酸钠在加热融化的时候要注意什么

(1)配制海藻酸钠溶液时需边加热边搅拌,注意加热时要小火间断加热,防止焦糊.
(2)取3ml溶化后的海藻酸钠倒入小烧杯中,冷却到不烫手后,再加入3mL的过氧化钠酶溶液,否则温度过高会导致酶变性失活.
(3)氯化钙的作用是用于海藻酸钠的聚沉.
(4)如果得到的凝胶珠形状如图所示,即凝胶珠不易成形,则原因可能是海藻酸钠浓度太低或注射器滴的太快.
(5)实验配置0.01mol/L、0.1mol/L、1mol/L的过氧化氢溶液,因此该实验的自变量是过氧化氢溶液的浓度;由于过氧化氢在过氧化氢酶的作用下水解产生氧气,氧气存在与凝胶珠中使凝胶珠上浮,因此可通过测量凝胶珠 上浮的时间来得出实验结论.
(6)生产中一般用物理吸附法和化学结合法而不用海藻酸钠来固定酶,原因是酶分子小,容易从包埋材料中漏出.
故答案为:
(1)小火间断加热,防止焦糊
(2)冷却到不烫手
(3)用于海藻酸钠的聚沉
(4)海藻酸钠浓度太低 注射器滴的太快
(5)过氧化氢溶液的浓度 上浮的时间
(6)酶分子小,容易从包埋材料中漏出

3. 如何清洗使用过的葡聚糖凝胶

反复用蒸馏水冲洗,若比较脏需用0.2mol/LNaOH-0.52mol/LNaCl浸泡一段时间后洗涤

4. 为什么固定绿藻用培养液洗涤而固定酵母菌用蒸馏水洗涤

A、刚溶化的海藻酸钠要冷却至室温,才能与活化的酵母细胞混合制备混合液,以免版高温使酵母细胞权失活,A错误;
B、混合液加入CaCl<sub>2</sub>溶液进行固定化酵母细胞,CaCl<sub>2</sub>的作用是使海藻酸钠形成凝胶珠,B正确;
C、发酵过程中搅拌的目的是使培养液与酵母细胞充分接触,以利于发酵过程的顺利进行,C正确;
D、制备的凝胶珠用蒸馏水洗涤(去除残留的CaCl<sub>2</sub>)后再转移到图2装置中进行发酵,D正确.
故选:BCD.

5. 固定化酵母菌的操作过程

大概的回忆,没有数据
海藻酸钠固定酵母细胞
一、准备
1.对于要用到的酵母前一天活化。(!)
2.用到的针筒、烧杯、玻棒等,事先灭菌。
二、操作
1.配海藻酸钠,称量,溶解,小火持续(!),或大火间断(!)。
2.配氯化钙溶液。
3.冷却至略温(!)(摸摸杯壁可知),加入活化的酵母液,搅拌。
4.用去掉针头的针筒吸。稀的海藻酸钠要加针头注射,浓的不用。
5.在离液面十来公分注射。
6.静置一段时间。(!)
三、结果
1.把海藻酸钠小球取出,蒸馏水反复冲洗。(!)
2.把小球放在葡萄糖溶液中,观察结果。
以下是网上的资料
《酵母细胞的固定化》教学设计
XX第一中学
XXX
20XX年X月XX日
XX:XX
一、实验原理
固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或者细胞固定在一定空间的技术,包括包埋法,化学结合法(将酶分子或细胞相互结合,或将其结合到载体上)和物理吸附法固定化,细胞多采用包埋法固定化。因为细胞个大,而酶分子很小,个大的细胞难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中露出。
常用的包埋载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维和聚丙烯酰胺等。本实验选用海藻酸钠作为载体包埋酵母菌细胞。
二、实验目的
1.了解细胞固定化的原理;
2.掌握酵母细胞固定化实验操作。
三、仪器与用具
水浴锅,20ml注射器,烧杯,三角瓶,玻璃棒,酵母悬液,海藻酸钠,无水氯化钙,葡萄糖
三、试剂配制
CaCl2溶液:称取0.83g无水氯化钙加150ml水溶解待用;
海藻酸钠溶液:称取0.7g海藻酸钠加入10ml水加热溶液成糊状;
10%葡萄糖溶液:称取15g葡萄糖溶液溶于150ml水中。
四、实验方法与步骤
1.海藻酸钠溶液与酵母细胞混合:将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至室温,加入已经活化的酵母细胞,用玻璃棒充分搅拌混合均匀。
2.固定化酵母细胞:用20ml注射器吸取海藻酸钠与酵母细胞混合液,在恒定的高度(建议距液面12~15cm处,过低凝胶珠形状不规则,过高液体容易飞溅),缓慢将混合液滴加到CaCl2中,观察液滴在CaCl2溶液中形成凝胶珠的情形。将凝胶珠在CaCl2溶液中浸泡30min
左右使其充分固定。
3.固定化酵母细胞发酵:用5ml移液器吸取蒸馏水冲洗固定好的凝胶珠2~3次,然后加入装有150ml10%葡萄糖溶液的三角瓶中,置于25℃发酵24h,观察结果。
实验开始时,凝胶球是沉在烧杯底部,24h后,凝胶球浮在溶液悬浮在上层,而且可以观察到凝胶球并不断产生气泡,说明固定化的酵母细胞正在利用溶液中的葡萄糖产生酒精和二氧化碳,结果凝胶球内包含的二氧化碳气泡使凝胶球悬浮于溶液上层。

6. 生物选修1知识点是什么

徐州二中2011届生物知识点汇总(选修一模块)

考点一、酶的应用:酵在洗涤等方面的应用;制备和应用固相酶
一、酶在洗涤等方面的应用
1.加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉,目前常用的酶制剂有四类:蛋白酶、脂肪酶 、淀粉酶、纤维素酶 。其中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶 和碱性脂肪酶 。碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽,使污迹从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉、纤维素水解为小分子物质,使洗衣粉具有更强的去污能力。
酶制剂的特点:能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高的温度,并且通过特殊的化学物质将酶层层包裹,与洗衣粉其他成分隔离。
2、影响酶活性的因素有温度 、酸碱度 和表面活性剂 。 酶不能直接添加到洗衣粉中,因为洗衣粉中的表面活性物质会降低酶的活性。将基因工程生产出的酶用特殊水溶性物质包裹起来,与洗衣粉的其它成分隔离开来。
3、加酶洗衣粉能减少对环境的污染,因为加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量,使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展。(普通洗衣粉的化学成分有:表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白粉等成分,有的洗衣粉中还含有增白剂、香精和色素,以及填充剂等。)
  普通洗衣粉 加酶洗衣粉
相同点 表面活性剂可以产生泡沫,可以将油脂分子分散开,水软化剂可以分散污垢
不同点 酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物,小分子有机物易容于水,从而与纤维分开
4、可在洗涤后比较污物的残留状况,如:已消失、颜色变浅、面积缩小等来判断洗涤效果。
二、制备和应用固相酶
1、固定化酶是指在一定的空间范围内起催化作用,并能反复和连续使用的酶。
原理:将酶固定在不溶于水的载体上,使酶既易催化反应,又易于回收,可以重复使用。
2、使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种颗粒状载体上,再将这些酶颗粒装到一个反应柱内,柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板的小孔,而反应溶液却可以自由出入。生产过程中,将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,使葡萄糖溶液流过反应柱,与固定化葡萄糖异构酶接触,转化成果糖,从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本,提高了果糖的产量和质量。
3.固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。一般来说,酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定,而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞个大,而酶分子很小;个大的难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出。
4.包埋法法固定化细胞即将微生物细胞包埋在不溶于水的载体中。常用的载体材料有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
固定化细胞是在固定化酶的基础上发展起来的,它的优点如下:(1)省去了酶的分离手续.为多酶系统,无须辅因子再生;(2)细胞生长快,而且多,反应快;(3)可以连续发酵,节约了成本,而且在蒸馏和提取前不用分离去细胞,能一边徘出发酵液,一边进行培养,排除了产物抑制和消耗;(4)保持酶在细胞内的原始状况,增加了酶的稳定,特别是对污染因子的抵抗力增加.
缺点:(1)必须保持菌体的完整,防止菌体自溶,否则,将影响产品纯度;(2)必须防止细胞内蛋白酶对所需酶的分解,同时,需抑制胞内其他酶的活性止副产物的形成;(3)细胞膜,壁会阻碍底物渗透和扩散。
类型 优点 不足
直接使用酶 催化效率高,低耗能、低污染等。 对环境条件非常敏感,容易失活;溶液中的酶很难回收,不能被再次利用,提高了生产成本;反应后酶会混在产物中,可能影响产品质量。
固定化酶 既能与反应物接触,又能与产物分离,固定在载体上的酶还可以被反复利用。 一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实践中,很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到的。
固定化细胞 成本低,操作更容易。 固定后的酶或细胞与反应物不容易接近,可能导致反应效果下降等。
应用:1、某一实验小组的同学,欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验,实验材料及用具齐全。(1)酵母细胞的固定采用的方法是包埋法。
(2)请完善该实验小组的同学在制备固定化酵母细胞过程的步骤
①配制氯化钙溶液时应用蒸馏水。 ②海藻酸钠溶解应用小火间断加热,边搅拌边加热。③海藻酸钠溶液必须冷却至室温才能加入酵母细胞。④注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴入氯化钙溶液中形成凝胶珠。
(3)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵
①为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复运用,实验过程中,一定要在无菌条件下进行。
②加入反应液后的操作是关闭活塞1和活塞2。
③装置的长导管起到什么作用?释放CO2,减小反应柱内压力;防止空气进入反应柱。
(4)实验过程中,可能会观察到的现象:有气泡产生、有酒味散发
实验过程中,装置内可能会发生的反应式为:(有氧呼吸、无氧呼吸产生酒精和二氧化碳)
应用:2、麦芽汁可以渗入到由海藻酸钠和啤酒酵母制成的凝胶珠中,啤酒酵母可以利用自身细胞内的一系列酶将可发酵性糖转化成乙醇。下面是利用固定化酵母细胞发酵生产啤酒的实验过程:
步骤1:酵母细胞的活化。称取lg干酵母置于50mL烧杯中,加l0mL蒸馏水,搅拌,静置1h。
步骤2:配制物质的量浓度为0.05mol/L的氯化钙(CaCl2)溶液。
步骤3:配制海藻酸钠溶液。称取0.7g海藻酸钠置于50mI烧杯中,加l0mL蒸馏水,烧杯放在酒精灯上用小火或间断加热。
步骤4:在冷却至常温的海藻酸钠溶液中加入活化的酵母细胞,充分混合后转入注射器
步骤5:固定化酵母细胞。以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的氯化钙(CaCl2)溶液中形成凝胶珠,让凝胶珠在氯化钙(CaCl2)溶液中浸泡30分钟。
步骤6:固定化酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2~3次。
步骤7:将适量的凝胶珠放人500mL锥形瓶中,加300mL已消毒的麦芽汁,封口于25℃下发酵。
仔细阅读上述过程,回答下列问题:
(1)步骤6用蒸馏水冲洗2~3次的目的是:洗去杂质(氯化钙)和杂菌,防止污染。
(2)发酵产物酒精可用重铬酸钾进行检验,但需在酸性性条件下才呈现灰绿色。
(3)如何检验凝胶珠的质量是否合格?(方法一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压,如果凝胶珠不容易破裂,没有液体流出,就表明凝胶珠的制作成功。方法二是在实验桌上用力摔打凝胶珠,如果凝胶珠很容易弹起,也能表明制备的凝胶珠是成功的。)
考点二、生物技术在食品加工中的应用:发酵食品加工的基本方法
一、发酵: 广义:是通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程。包括有氧发酵(如醋酸发酵、谷氨酸发酵)和无氧发酵(如酒精发酵)。 狭义:是指微生物的无氧呼吸(包括酒精发酵、乳酸发酵等)。 所以:发酵≠无氧呼吸。
应用: 酿酒、发馒头、面包制作、酒精制造、生产药用酵母片、生产维生素、生产抗菌素等。
二、果酒制作的原理:菌种:酵母菌,单细胞真核生物,异养兼性厌氧型,适宜条件下出芽生殖1、酵母菌的兼性厌氧生活方式:在有氧条件下,有氧呼吸,大量繁殖(无性的出芽生殖)。在无氧条件下,酒精发酵。 繁殖的最适温度:20℃; 酒精发酵的最适温度:18~25℃。
在缺氧、20℃左右(一般将温度控制在18~25℃,最适为20℃)、呈酸性的发酵液中,酵母菌可繁殖并进行酒精发酵。而绝大多数其它微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。2、温度对发酵的影响:酵母菌只能在一定温度下生活。温度低于10℃,酵母菌发育很缓慢。随着温度的升高,繁殖速度加快,20℃时为最佳繁殖温度,此时酵母菌生殖速度快、生活力强。超过35℃,酵母菌生长受到抑制,繁殖速度迅速下降,到40℃酵母菌停止出芽,开始出现死亡。如果想要获得高酒精浓度的发酵液、减少究竟的损耗,必须控制好发酵温度。
3、防止发酵液被污染的措施:榨汁机要洗净并晾干、发酵瓶要洗净并用70%的酒精消毒、装入葡萄汁后要密封
4、葡萄酒呈红色的原因:在发酵的过程中,随着酒精度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈红色。
三、果醋制作的原理:菌种:醋酸菌,原核生物,异养需氧型,二分裂生殖1、酒变醋的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O (发酵条件:温度适宜、适时通气、控制糖源供应)2、控制发酵条件的作用:①醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。②醋酸菌最适生长温度为30~35℃,控制好发酵温度,使发酵时间缩短,又减少杂菌污染的机会。3、醋酸菌的来源:菌种可以到当地生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买。也可以从食醋中分离醋酸菌。 果酒果醋的制作流程:挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒(→醋酸发酵→果醋)四、腐乳制作的原理:菌种:毛霉,真核生物,异养需氧,孢子生殖
1、多种微生物参与了豆腐的发酵,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌。毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。2、腐乳制作的实验流程:让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制(1)毛霉的生长:将豆腐块平放在笼屉内,将笼屉中的控制在15~18℃,并保持一定的温度。约48小时后,毛霉开始生长,3天后菌丝生长旺盛,5天后豆腐块表面布满菌丝。豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子,而现代的腐乳生产是在严格无菌的条件下,将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上,这样可以避免其他菌种的污染,保证产品的质量。(2)加盐腌制:将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中,同时逐层加盐,随着层数的加高而增加盐量,接近瓶口表面的盐要铺厚一些。加盐腌制的时间约为8天左右。加盐可以析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬,在后期的制作过程中不会过早酥烂。同时,盐能抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质。(3)配制卤汤:卤汤直接关系到腐乳的色、香、味。卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中酒的含量一般控制在12%左右。加酒可以抑制微生物的生长,同时能使腐乳具有独特的香味。香辛料可以调制腐乳的风味,也具有防腐杀菌的作用。3、实验注意事项(1)控制好材料的用量:①用盐腌制时,注意控制盐的用量,盐的浓度过低,不足以抑制微生物的生长,可能导致豆腐腐败变质;盐的浓度过高会影响腐乳的口味。②卤汤中酒的含量应控制在12%左右,酒精含量越高,对蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延长;酒精含量过低,不足以抑制微生物的生长,蛋白酶的活性高,加快蛋白质的水解,杂菌繁殖快,豆腐易腐败,难以成块。③所用豆腐含水量在70%左右,含水量过高不易成形。
(2)防止杂菌污染:①用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用沸水消毒。②装瓶时,操作要迅速小心。整齐地摆放好豆腐、加入卤汤后,要用胶条将瓶口密封。封瓶时,最好将瓶口通过酒精灯的火焰,防止瓶口被污染。③越接近瓶口,杂菌污染的可能性越大,因此要随着豆腐层数的加高加盐量要增加,接近瓶品表面的盐要铺的厚一些。
考点三、生物技术在其他方面的应用:蛋白质的提取和分离
一、蛋白质的提取和分离的基本原理和方法
1、实验原理:蛋白质的物化理性质:形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等千差万别,由此提取和分离各种蛋白质。2、凝胶色谱法(分配色谱法):(1)原理:分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙,路程短,流动快;分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部,路程长,流动慢。(2)凝胶材料:多孔性,多糖类化合物,如葡聚糖、琼脂糖。(3)分离过程: 混合物上柱→洗脱→大分子流动快、小分子流动慢→收集大分子→收集小分子(洗脱:从色谱柱上端不断注入缓冲液,促使蛋白质分子的差速流动。)(4)作用: 分离蛋白质,测定生物大分子分子量,蛋白质的脱盐等。3.缓冲溶液:(1)原理:由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成(如H2CO3-NaHCO3,HC-NaC,NaH2PO4/Na2HPO4等),调节酸和盐的用量,可配制不同pH的缓冲液。(2)作用:抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。4.凝胶电泳法:(1)原理:不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同,在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同,导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。(2)分离方法:琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等。(3)分离过程:在一定pH下,使蛋白质基团带上正电或负电;加入带负电荷多的SDS,形成“蛋白质-SDS复合物”,使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。
二、蛋白质的提取和分离的实验步骤:
1、样品处理 ①红细胞的洗涤:洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白,采集的血样要及时采用低速短时间离心分离红细胞,然后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆,将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯,再加入五倍体积的生理盐水,缓慢搅拌10min,低速短时间离心,如此重复洗涤三次,直至上清液中没有黄色,表明红细胞已洗涤干净。②血红蛋白的释放 :在蒸馏水和甲苯作用下,红细胞破裂释放出血红蛋白。(注:加入蒸馏水后红细胞液体积与原血液体积要相同。加入甲苯的目的是溶解细胞膜,有利于血红蛋白的释放和分离。)2、粗分离 ①分离血红蛋白溶液:将搅拌好的混合溶液离心后,试管中的溶液分为4层。第一层为无色透明的甲苯层,第2层为白色薄层固体,是脂溶性物质的沉淀层,第3层是红色透明液体,这是血红蛋白的水溶液,第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。将试管中的液体用滤纸过滤,除去之溶性沉淀层,于分液漏斗中静置片刻后,分出下层的红色透明液体。②透析:取1mL的血红蛋白溶液装入透析袋中,将透析袋放入盛有300mL的物质的量的浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液中,透析12h。透析可以去除样品中分子量较小的杂质,或用于更换样品的缓冲液。3、纯化:4、纯度鉴定:SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳
三、注意事项1、电泳技术:电泳技术就是在电场的作用下,利用待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异,使带电分子产生不同的迁移速度,从而达到对样品进行分离、鉴定或提纯的目的。2、红细胞的洗涤:如果分层不明显,可能是洗涤次数少、未能除去血浆蛋白的原因。此外,离心速度过高和时间过长,会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀,也得不到纯净的红细胞,影响后续血红蛋白的提取纯度。3.如何检测凝胶色谱柱的装填是否成功:由于凝胶是一种半透明的介质,因此可以在凝胶柱旁放一支与凝胶柱垂直的日光灯,检查凝胶是否装填得均匀。此外,还可以加入大分子的有色物质,观察色带移动的情况。如果色带均匀、狭窄、平整,说明凝胶色谱柱的性能良好。如果色谱柱出现纹路或是气泡,轻轻敲打柱体以消除气泡,消除不了时要重新装柱。4.为什么凝胶的装填要紧密、均匀?如果凝胶装填得不够紧密、均匀,就会在色谱柱内形成无效的空隙,使本该进入凝胶内部的样品分子从这些空隙中通过,搅乱洗脱液的流动次序,影响分离的效果。5.沸水浴处理加入洗脱液的湿凝胶的目的:不但节约时间,还能除去凝胶中可能带有的微生物和排除凝胶内的空气。6.G-75:“G”代表凝胶的交联程度,膨胀程度及分离范围,75表示凝胶得水值,即每克凝胶膨胀时吸水7.5g。7.装填完后,立即用洗脱液洗脱的目的:使凝胶装填紧密8.加入柠檬酸钠有何目的?为什么要低速、短时离心?为什么要缓慢搅拌?防止血液凝固;防止白细胞沉淀;防止红细胞破裂释放出血红蛋白。9.与其他真核细胞相比,红细胞的特点及这一特点对进行蛋白质的分离的意义:哺乳动物及人的成熟的红细胞是双面凹圆饼状,没有细胞核和细胞器。其含有的血红蛋白是有色蛋白,因此在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集脱液。这使血红蛋白的分离过程非常直观,大大简化了实验操作。10.如何检测血红蛋白的分离是否成功:如果凝胶色谱柱装填得很成功、分离操作也正确的话,能清楚地看到血红蛋白的红色区带均匀、狭窄、平整,随着洗脱液缓慢流出;如果红色区带歪曲、散乱、变宽,说明分离的效果不好,这与凝胶色谱柱的装填有关

7. 生物选修四酶的知识点

酶(enzyme)是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA。酶的催化作用有赖于酶分子的一级结构及空间结构的完整。若酶分子变性或亚基解聚均可导致酶活性丧失。下面我给大家分享一些生物选修四酶的知识,希望能够帮助大家,欢迎阅读!

生物选修四酶的知识1

课题1 果胶酶在果汁生产中的作用由水果制作果汁要解决两个主要问题:一是果肉的出汁率低,耗时长;二是榨取的果汁浑浊、黏度高,容易发生沉淀。

1、植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分有纤维素和_果胶_。并且两者不溶于水,在果汁加工中,既影响出汁率,又使果汁浑浊。

2、果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一,它是由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物,不溶于水。在果汁加工中,果胶不仅会影响出汁率,还会使果汁浑浊。果胶酶的作用是能够将果胶_分解成可溶性的_半乳醛酸,瓦解植物的细胞壁及胞间层,并且使果汁变得澄清。

3、果胶酶是一类酶总称,包括_果胶分解酶 、 多聚半乳糖醛酸酶 、果胶酯酶_等。

4、酶的活性是指 酶催化一定化学反应的 的能力。酶活性的高低可以用在一定条件下,酶所催化的某一化学反应的反应速度 来表示。在科学研究与工业生产中,酶反应速度用单位时间内、单位体积中反应物的减小量或产物的增加量来表示。

5、影响酶活性的因素包括:温度 、PH、酶的抑制剂等。

(二).实验设计

〔设计一〕探究温度对酶活性的影响 当酶处于最适温度或最适pH时,酶的活性最高;若温度过高、过酸或过碱,则导致酶变性失活。在一定范围内,果肉的出汁率和果汁的澄清度与果胶酶的活性成正比。 此实验的自变量是温度 _;根据单一变量原则,你应确保各实验组相同的变量有_PH 底物浓度底物量 实验器材 酶的用量 等等_。

〔设计二〕探究PH对酶活性的影响探究pH对果胶酶活性的影响,只须将温度梯度改成pH梯度,并选定一个适宜的温度进行水浴加热。反应液中的pH可以通过体积分数为0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。

〔设计三〕探究果胶酶的用量探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和pH对果胶酶活性影响的基础之上的。此时,研究的变量是果胶酶的用量,其他因素都应保持不变。实验时可以配制不同浓度的果胶酶溶液,也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液,然后使用不同的体积即可。需要注意的是,反应液的pH必须相同,否则将影响实验结果的准旁栏思考题

1.为什么在混合苹果泥和果胶酶之前,要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理?提示:将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理,可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的,避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度,从而影响果胶酶活性的问题。

2.在探究温度或pH的影响时,是否需要设置对照?如果需要,又应该如何设置?为什么?提示:需要设置对照实验,不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间就可以作为对照,这种对照称为相互对照。

3.A同学将哪个因素作为变量,控制哪些因素不变?为什么要作这样的处理?B同学呢?提示:A同学将温度或pH作为变量,控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。只有在实验中保证一个自变量,实验结果才能说明问题。B同学对于变量的处理应该与A同学相同,只是观察因变量的角度不同

4.想一想,为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低?提示:果胶酶将果胶分解为小分子物质,小分子物质可以通过滤纸,因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH下,果胶酶的活性越大,苹果汁的体积就越大。

5.当探究温度对果胶酶活性的影响时,哪个因素是变量,哪些因素应该保持不变?提示:温度是变量,应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的pH等所有其他条件不变。只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。

生物选修四酶的知识2

探讨加酶洗衣粉的洗涤效果

1、酶绝大多数是蛋白质,少数为RNA;酶具有生物 催化 作用;酶具有高效 性、专一性特点,但易受温度、PH、表面活性剂等因素的影响。

(1)加酶洗衣粉是指含酶制剂 的洗衣粉,目前常用的酶制剂有蛋白酶 、 脂肪酶 、淀粉酶和纤维素酶四类。普通洗衣粉中含磷,含磷的污水排放可能导致 微生物和藻类大量繁殖,造成水体污染,加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠,使洗涤剂朝无磷的方向发展,减少对环境的污染。

(2)脂肪酶可以将脂肪分解成 甘油和脂肪酸,蛋白酶可以将蛋白质分解成 小分子肽和氨基酸 ,小分子肽可在 肽酶 作用下分解成氨基酸;淀粉酶可以将淀粉分解成 可溶性麦芽糖,纤维素酶可以将纤维素分解成 葡萄糖 ,以达到去污的目的,因此,蛋白类纤维织物(羊毛、蚕丝等)不能用 加(蛋白)酶洗衣粉 来洗涤。

(3)应用最广泛、效果最明显的是 碱性蛋白 酶和 碱性脂肪 酶。 碱性蛋白酶能将血渍 、 奶渍等含有大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或 小分子的肽,使污迹容易从衣物上脱落。

(4)衣物的洗涤,不仅要考虑到洗涤效果,还要考虑衣物的承受能力 、 洗涤成本等因素。

(5)加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量,使洗衣粉朝低磷无磷的方向发展,减少对环境的污染。

2、实验设计遵循原则:是单一变量原则、对照原则和等量原则,比如探究普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍的洗涤效果有何不同时,用控制使用不同种类洗衣粉为变量,其他条件完全一致;同时普通洗衣粉处理污渍物与加酶洗衣粉处理污渍物形成 对照 实验。

3.不同种类的酶洗衣粉对同一污渍的洗涤效果(1)实验原理:不同种类的加酶洗衣粉所加的酶不同,而酶具有 专一性 ,所以对不同污渍的洗涤效果不同。

4、比较普通洗衣粉和加酶洗衣粉去污原理的异同

生物选修四酶的知识3

酵母细胞的固定化课题背景

1、问题:酶对环境条件敏感,易失活;溶液中的酶很难回收,不能再次利用,提高了生产成本;反应后的酶会混合在产物中,如不除去,会影响产品质量。设想:将酶固定在不溶于水的载体上。优点:使酶既能与反应物接触,又能与产物分离,同时,固定在载体上的酶还可以反复利用。

2、问题:一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实践中,很多产物的形成都是通过一系列的酶促反应才能得到的。设想:将合成酶的细胞直接固定。优点:成本更低,操作更容易。

一、基础知识

(一)固定化酶的应用实例1、高果糖浆是指果糖含量为42%左右的糖浆,能将葡萄糖转化为果糖的酶是葡萄糖异构酶。2、使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种颗粒状的载体上,再将这些酶颗粒装到一个反应柱内,柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板的小孔,而反应溶液却可以自由出入。生产过程中,将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,使葡萄糖溶液流过反应柱,与固定化葡萄糖异构酶接触,转化成果糖,从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本,提高了果糖的产量和质量。(二)固定化细胞技术1、固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学 方法 将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。2、一般来说,酶更适合采用化学结合法和物理吸附法固定,而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞体积比酶分子的体积大;体积大的细胞难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出。3、包埋法法固定化细胞,即将微生物细胞均匀地包埋在不溶于水的不溶于水的载体中。常用的载体有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。

二、实验操作

(一)制备固定化酵母细胞1.酵母细胞的活化活化就是处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。2.配制物质的量的浓度为0.05mol/L的CaCl2溶液3.配制海藻酸钠溶液加热溶化海藻酸钠时要注意小火间断加热,重复几次,并不断搅拌,直到海藻酸钠融化为止。如果加热太快,海藻酸钠会发生焦糊。4.海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合 将海藻酸钠溶液冷却至室温,加入已活化的海藻酸钠溶液,进行充分搅拌,使其混合均匀,在转移至注射器中。5.固定化酵母细胞以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到刚配制好的CaCl2溶液中,并浸泡30min(时间)左右。

(二)用固定化酵母细胞发酵1.将固定好的酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2-3次。2.将10%葡萄糖溶液转移至锥形瓶中,加入固定好的酵母细胞,置于25℃下发酵24h(时间)。

三、结果分析与评价

(一)观察凝胶珠的颜色和形状如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色,说明海藻酸钠浓度浓度偏低,该种凝胶珠包埋的酵母细胞数目少,影响实验效果;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形,则说明海藻酸钠浓度浓度偏高,制作失败,需要再作尝试。

(二)观察发酵的葡萄糖溶液利用固定的酵母细胞发酵产生酒精,可以看到产生了很多气泡,同时会闻到酒味。

四、课题延伸工业生产中,细胞的固定化技术是在严格无菌的条件下进行的。


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8. 生物选修一考什么啊

考点一、酶的应用:酵在洗涤等方面的应用;制备和应用固相酶
一、酶在洗涤等方面的应用
1.加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉,目前常用的酶制剂有四类:蛋白酶、脂肪酶 、淀粉酶、纤维素酶 。其中应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶 和碱性脂肪酶 。碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽,使污迹从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉、纤维素水解为小分子物质,使洗衣粉具有更强的去污能力。
酶制剂的特点:能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高的温度,并且通过特殊的化学物质将酶层层包裹,与洗衣粉其他成分隔离。
2、影响酶活性的因素有温度 、酸碱度 和表面活性剂 。 酶不能直接添加到洗衣粉中,因为洗衣粉中的表面活性物质会降低酶的活性。将基因工程生产出的酶用特殊水溶性物质包裹起来,与洗衣粉的其它成分隔离开来。
3、加酶洗衣粉能减少对环境的污染,因为加酶洗衣粉可以降低表面活性剂和三聚磷酸钠的用量,使洗涤剂朝低磷、无磷的方向发展。(普通洗衣粉的化学成分有:表面活性剂、水软化剂、碱剂、漂白粉等成分,有的洗衣粉中还含有增白剂、香精和色素,以及填充剂等。)
普通洗衣粉 加酶洗衣粉
相同点 表面活性剂可以产生泡沫,可以将油脂分子分散开,水软化剂可以分散污垢
不同点 酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物,小分子有机物易容于水,从而与纤维分开
4、可在洗涤后比较污物的残留状况,如:已消失、颜色变浅、面积缩小等来判断洗涤效果。
二、制备和应用固相酶
1、固定化酶是指在一定的空间范围内起催化作用,并能反复和连续使用的酶。
原理:将酶固定在不溶于水的载体上,使酶既易催化反应,又易于回收,可以重复使用。
2、使用固定化酶技术,将这种酶固定在一种颗粒状载体上,再将这些酶颗粒装到一个反应柱内,柱子底端装上分布着许多小孔的筛板。酶颗粒无法通过筛板的小孔,而反应溶液却可以自由出入。生产过程中,将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入,使葡萄糖溶液流过反应柱,与固定化葡萄糖异构酶接触,转化成果糖,从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年,大大降低了生产成本,提高了果糖的产量和质量。
3.固定化酶和固定化细胞是利用物理或化学的方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术,包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。一般来说,酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定,而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞个大,而酶分子很小;个大的难以被吸附或结合,而个小的酶容易从包埋材料中漏出。
4.包埋法法固定化细胞即将微生物细胞包埋在不溶于水的载体中。常用的载体材料有明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺等。
固定化细胞是在固定化酶的基础上发展起来的,它的优点如下:(1)省去了酶的分离手续.为多酶系统,无须辅因子再生;(2)细胞生长快,而且多,反应快;(3)可以连续发酵,节约了成本,而且在蒸馏和提取前不用分离去细胞,能一边徘出发酵液,一边进行培养,排除了产物抑制和消耗;(4)保持酶在细胞内的原始状况,增加了酶的稳定,特别是对污染因子的抵抗力增加.
缺点:(1)必须保持菌体的完整,防止菌体自溶,否则,将影响产品纯度;(2)必须防止细胞内蛋白酶对所需酶的分解,同时,需抑制胞内其他酶的活性止副产物的形成;(3)细胞膜,壁会阻碍底物渗透和扩散。
类型 优点 不足
直接使用酶 催化效率高,低耗能、低污染等。 对环境条件非常敏感,容易失活;溶液中的酶很难回收,不能被再次利用,提高了生产成本;反应后酶会混在产物中,可能影响产品质量。
固定化酶 既能与反应物接触,又能与产物分离,固定在载体上的酶还可以被反复利用。 一种酶只能催化一种化学反应,而在生产实践中,很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到的。
固定化细胞 成本低,操作更容易。 固定后的酶或细胞与反应物不容易接近,可能导致反应效果下降等。
应用:1、某一实验小组的同学,欲通过制备固定化酵母细胞进行葡萄糖溶液发酵实验,实验材料及用具齐全。(1)酵母细胞的固定采用的方法是包埋法。
(2)请完善该实验小组的同学在制备固定化酵母细胞过程的步骤
①配制氯化钙溶液时应用蒸馏水。 ②海藻酸钠溶解应用小火间断加热,边搅拌边加热。③海藻酸钠溶液必须冷却至室温才能加入酵母细胞。④注射器中的海藻酸钠和酵母细胞的混合物应滴入氯化钙溶液中形成凝胶珠。
(3)该实验小组用如图所示的装置来进行葡萄糖发酵
①为使该实验中所用到的固定化酵母细胞可以反复运用,实验过程中,一定要在无菌条件下进行。
②加入反应液后的操作是关闭活塞1和活塞2。
③装置的长导管起到什么作用?释放CO2,减小反应柱内压力;防止空气进入反应柱。
(4)实验过程中,可能会观察到的现象:有气泡产生、有酒味散发
实验过程中,装置内可能会发生的反应式为:(有氧呼吸、无氧呼吸产生酒精和二氧化碳)
应用:2、麦芽汁可以渗入到由海藻酸钠和啤酒酵母制成的凝胶珠中,啤酒酵母可以利用自身细胞内的一系列酶将可发酵性糖转化成乙醇。下面是利用固定化酵母细胞发酵生产啤酒的实验过程:
步骤1:酵母细胞的活化。称取lg干酵母置于50mL烧杯中,加l0mL蒸馏水,搅拌,静置1h。
步骤2:配制物质的量浓度为0.05mol/L的氯化钙(CaCl2)溶液。
步骤3:配制海藻酸钠溶液。称取0.7g海藻酸钠置于50mI烧杯中,加l0mL蒸馏水,烧杯放在酒精灯上用小火或间断加热。
步骤4:在冷却至常温的海藻酸钠溶液中加入活化的酵母细胞,充分混合后转入注射器
步骤5:固定化酵母细胞。以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的氯化钙(CaCl2)溶液中形成凝胶珠,让凝胶珠在氯化钙(CaCl2)溶液中浸泡30分钟。
步骤6:固定化酵母细胞(凝胶珠)用蒸馏水冲洗2~3次。
步骤7:将适量的凝胶珠放人500mL锥形瓶中,加300mL已消毒的麦芽汁,封口于25℃下发酵。
仔细阅读上述过程,回答下列问题:
(1)步骤6用蒸馏水冲洗2~3次的目的是:洗去杂质(氯化钙)和杂菌,防止污染。
(2)发酵产物酒精可用重铬酸钾进行检验,但需在酸性性条件下才呈现灰绿色。
(3)如何检验凝胶珠的质量是否合格?(方法一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压,如果凝胶珠不容易破裂,没有液体流出,就表明凝胶珠的制作成功。方法二是在实验桌上用力摔打凝胶珠,如果凝胶珠很容易弹起,也能表明制备的凝胶珠是成功的。)
考点二、生物技术在食品加工中的应用:发酵食品加工的基本方法
一、发酵: 广义:是通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程。包括有氧发酵(如醋酸发酵、谷氨酸发酵)和无氧发酵(如酒精发酵)。 狭义:是指微生物的无氧呼吸(包括酒精发酵、乳酸发酵等)。 所以:发酵≠无氧呼吸。
应用: 酿酒、发馒头、面包制作、酒精制造、生产药用酵母片、生产维生素、生产抗菌素等。
二、果酒制作的原理:菌种:酵母菌,单细胞真核生物,异养兼性厌氧型,适宜条件下出芽生殖1、酵母菌的兼性厌氧生活方式:在有氧条件下,有氧呼吸,大量繁殖(无性的出芽生殖)。在无氧条件下,酒精发酵。 繁殖的最适温度:20℃; 酒精发酵的最适温度:18~25℃。
在缺氧、20℃左右(一般将温度控制在18~25℃,最适为20℃)、呈酸性的发酵液中,酵母菌可繁殖并进行酒精发酵。而绝大多数其它微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。2、温度对发酵的影响:酵母菌只能在一定温度下生活。温度低于10℃,酵母菌发育很缓慢。随着温度的升高,繁殖速度加快,20℃时为最佳繁殖温度,此时酵母菌生殖速度快、生活力强。超过35℃,酵母菌生长受到抑制,繁殖速度迅速下降,到40℃酵母菌停止出芽,开始出现死亡。如果想要获得高酒精浓度的发酵液、减少究竟的损耗,必须控制好发酵温度。
3、防止发酵液被污染的措施:榨汁机要洗净并晾干、发酵瓶要洗净并用70%的酒精消毒、装入葡萄汁后要密封
4、葡萄酒呈红色的原因:在发酵的过程中,随着酒精度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈红色。
三、果醋制作的原理:菌种:醋酸菌,原核生物,异养需氧型,二分裂生殖1、酒变醋的原理:当氧气、糖源都充足时,醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸;当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸。C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O (发酵条件:温度适宜、适时通气、控制糖源供应)2、控制发酵条件的作用:①醋酸菌对氧气的含量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通入氧气,也会引起醋酸菌死亡。②醋酸菌最适生长温度为30~35℃,控制好发酵温度,使发酵时间缩短,又减少杂菌污染的机会。3、醋酸菌的来源:菌种可以到当地生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买。也可以从食醋中分离醋酸菌。 果酒果醋的制作流程:挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒(→醋酸发酵→果醋)四、腐乳制作的原理:菌种:毛霉,真核生物,异养需氧,孢子生殖
1、多种微生物参与了豆腐的发酵,如青霉、酵母、曲霉、毛霉等,其中起主要作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌。毛霉等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸;脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。2、腐乳制作的实验流程:让豆腐上长出毛霉→加盐腌制→加卤汤装瓶→密封腌制(1)毛霉的生长:将豆腐块平放在笼屉内,将笼屉中的控制在15~18℃,并保持一定的温度。约48小时后,毛霉开始生长,3天后菌丝生长旺盛,5天后豆腐块表面布满菌丝。豆腐块上生长的毛霉来自空气中的毛霉孢子,而现代的腐乳生产是在严格无菌的条件下,将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上,这样可以避免其他菌种的污染,保证产品的质量。(2)加盐腌制:将长满毛霉的豆腐块分层整齐地摆放在瓶中,同时逐层加盐,随着层数的加高而增加盐量,接近瓶口表面的盐要铺厚一些。加盐腌制的时间约为8天左右。加盐可以析出豆腐中的水分,使豆腐块变硬,在后期的制作过程中不会过早酥烂。同时,盐能抑制微生物的生长,避免豆腐块腐败变质。(3)配制卤汤:卤汤直接关系到腐乳的色、香、味。卤汤是由酒及各种香辛料配制而成的。卤汤中酒的含量一般控制在12%左右。加酒可以抑制微生物的生长,同时能使腐乳具有独特的香味。香辛料可以调制腐乳的风味,也具有防腐杀菌的作用。3、实验注意事项(1)控制好材料的用量:①用盐腌制时,注意控制盐的用量,盐的浓度过低,不足以抑制微生物的生长,可能导致豆腐腐败变质;盐的浓度过高会影响腐乳的口味。②卤汤中酒的含量应控制在12%左右,酒精含量越高,对蛋白酶的抑制作用也越大,使腐乳成熟期延长;酒精含量过低,不足以抑制微生物的生长,蛋白酶的活性高,加快蛋白质的水解,杂菌繁殖快,豆腐易腐败,难以成块。③所用豆腐含水量在70%左右,含水量过高不易成形。
(2)防止杂菌污染:①用来腌制腐乳的玻璃瓶,洗刷干净后要用沸水消毒。②装瓶时,操作要迅速小心。整齐地摆放好豆腐、加入卤汤后,要用胶条将瓶口密封。封瓶时,最好将瓶口通过酒精灯的火焰,防止瓶口被污染。③越接近瓶口,杂菌污染的可能性越大,因此要随着豆腐层数的加高加盐量要增加,接近瓶品表面的盐要铺的厚一些。
考点三、生物技术在其他方面的应用:蛋白质的提取和分离
一、蛋白质的提取和分离的基本原理和方法
1、实验原理:蛋白质的物化理性质:形状、大小、电荷性质和多少、溶解度、吸附性质、亲和力等千差万别,由此提取和分离各种蛋白质。2、凝胶色谱法(分配色谱法):(1)原理:分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙,路程短,流动快;分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部,路程长,流动慢。(2)凝胶材料:多孔性,多糖类化合物,如葡聚糖、琼脂糖。(3)分离过程: 混合物上柱→洗脱→大分子流动快、小分子流动慢→收集大分子→收集小分子(洗脱:从色谱柱上端不断注入缓冲液,促使蛋白质分子的差速流动。)(4)作用: 分离蛋白质,测定生物大分子分子量,蛋白质的脱盐等。3.缓冲溶液:(1)原理:由弱酸和相应的强碱弱酸盐组成(如H2CO3-NaHCO3,HC-NaC,NaH2PO4/Na2HPO4等),调节酸和盐的用量,可配制不同pH的缓冲液。(2)作用:抵制外界酸、碱对溶液pH的干扰而保持pH稳定。4.凝胶电泳法:(1)原理:不同蛋白质的带电性质、电量、形状和大小不同,在电场中受到的作用力大小、方向、阻力不同,导致不同蛋白质在电场中的运动方向和运动速度不同。(2)分离方法:琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳等。(3)分离过程:在一定pH下,使蛋白质基团带上正电或负电;加入带负电荷多的SDS,形成“蛋白质-SDS复合物”,使蛋白质迁移速率仅取决于分子大小。
二、蛋白质的提取和分离的实验步骤:
1、样品处理 ①红细胞的洗涤:洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白,采集的血样要及时采用低速短时间离心分离红细胞,然后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆,将下层暗红色的红细胞液体倒入烧杯,再加入五倍体积的生理盐水,缓慢搅拌10min,低速短时间离心,如此重复洗涤三次,直至上清液中没有黄色,表明红细胞已洗涤干净。②血红蛋白的释放 :在蒸馏水和甲苯作用下,红细胞破裂释放出血红蛋白。(注:加入蒸馏水后红细胞液体积与原血液体积要相同。加入甲苯的目的是溶解细胞膜,有利于血红蛋白的释放和分离。)2、粗分离 ①分离血红蛋白溶液:将搅拌好的混合溶液离心后,试管中的溶液分为4层。第一层为无色透明的甲苯层,第2层为白色薄层固体,是脂溶性物质的沉淀层,第3层是红色透明液体,这是血红蛋白的水溶液,第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。将试管中的液体用滤纸过滤,除去之溶性沉淀层,于分液漏斗中静置片刻后,分出下层的红色透明液体。②透析:取1mL的血红蛋白溶液装入透析袋中,将透析袋放入盛有300mL的物质的量的浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液中,透析12h。透析可以去除样品中分子量较小的杂质,或用于更换样品的缓冲液。3、纯化:4、纯度鉴定:SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳
三、注意事项1、电泳技术:电泳技术就是在电场的作用下,利用待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异,使带电分子产生不同的迁移速度,从而达到对样品进行分离、鉴定或提纯的目的。2、红细胞的洗涤:如果分层不明显,可能是洗涤次数少、未能除去血浆蛋白的原因。此外,离心速度过高和时间过长,会使白细胞和淋巴细胞一同沉淀,也得不到纯净的红细胞,影响后续血红蛋白的提取纯度。3.如何检测凝胶色谱柱的装填是否成功:由于凝胶是一种半透明的介质,因此可以在凝胶柱旁放一支与凝胶柱垂直的日光灯,检查凝胶是否装填得均匀。此外,还可以加入大分子的有色物质,观察色带移动的情况。如果色带均匀、狭窄、平整,说明凝胶色谱柱的性能良好。如果色谱柱出现纹路或是气泡,轻轻敲打柱体以消除气泡,消除不了时要重新装柱。4.为什么凝胶的装填要紧密、均匀?如果凝胶装填得不够紧密、均匀,就会在色谱柱内形成无效的空隙,使本该进入凝胶内部的样品分子从这些空隙中通过,搅乱洗脱液的流动次序,影响分离的效果。5.沸水浴处理加入洗脱液的湿凝胶的目的:不但节约时间,还能除去凝胶中可能带有的微生物和排除凝胶内的空气。6.G-75:“G”代表凝胶的交联程度,膨胀程度及分离范围,75表示凝胶得水值,即每克凝胶膨胀时吸水7.5g。7.装填完后,立即用洗脱液洗脱的目的:使凝胶装填紧密8.加入柠檬酸钠有何目的?为什么要低速、短时离心?为什么要缓慢搅拌?防止血液凝固;防止白细胞沉淀;防止红细胞破裂释放出血红蛋白。9.与其他真核细胞相比,红细胞的特点及这一特点对进行蛋白质的分离的意义:哺乳动物及人的成熟的红细胞是双面凹圆饼状,没有细胞核和细胞器。其含有的血红蛋白是有色蛋白,因此在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集脱液。这使血红蛋白的分离过程非常直观,大大简化了实验操作。10.如何检测血红蛋白的分离是否成功:如果凝胶色谱柱装填得很成功、分离操作也正确的话,能清楚地看到血红蛋白的红色区带均匀、狭窄、平整,随着洗脱液缓慢流出;如果红色区带歪曲、散乱、变宽,说明分离的效果不好,这与凝胶色谱柱的装填有关

9. 为什么凝胶珠要蒸馏水洗净

因为蒸馏水的微生物含量较低

10. 目前大多数厂家采用的低盐固态发酵工艺生产的酱油与传统酿造相比,酱香不足,风味较差.固定化产酯酵母可

(1)步骤①“菌种接种在麦芽汁培养基中”的目的是使酵母菌活化和增殖;步骤②海藻酸钠小火加热融化.(2)步骤③中需将溶化好的海藻酸钠溶液放置一段时间,冷却至常温,防止高温杀死酵母菌.凝胶珠从氯化钙溶液中取出后,用蒸馏水冲洗掉凝胶珠表面的氯化钙溶液,防止凝胶珠硬度过大,影响通透性.
(3)根据题意“固定化产酯酵母可以利用酱油中的部分糖产生酒精和乙酸乙酯等呈味物质”,则该试验结果表明加葡萄糖能促进酒精和乙酸乙酯的生成.
(4)在传统酱油生产过程中,需向发酵液中添加一定量的食盐.若添加量过低,会造成杂菌污染;若添加量过高,会抑制酱油生产所需微生物的代谢.
(5)若要探究固定化产酯酵母和游离产酯酵母产生酒精和乙酸乙酯能力的差异,则在酱油中分别加入数量相等的固定化产酯酵母和游离产酯酵母,其他条件保持适宜且相同.一段时间测定酱油中酒精和乙酸乙酯的含量.
故答案为:(1)使酵母菌活化和增殖小火加热(或间断加热)
(2)冷却至常温,防止高温杀死酵母菌凝胶珠硬度过大,影响通透性
(3)添加葡萄糖能促进酒精和乙酸乙酯的生成(或酱油中2%的葡萄糖添加量最有利于酒精和乙酸乙酯的生成)
(4)造成杂菌污染抑制酱油生产所需微生物的代谢(或影响酱油口味)
(5)在酱油中分别加入数量相等的固定化产酯酵母和游离产酯酵母,其他条件保持适宜且相同.一段时间测定酱油中酒精和乙酸乙酯的含量

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