《生化物质的制备》ppt课件

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1、提取与沉淀分离技术化学与生命科学学院生化分析与实验生化物质（生命大分子物质）通常是指动物、植物和微生物在进行生长发育、新陈代谢时，所形成的蛋白质（包括酶）和核酸等有机化合物的总称。生化物质的提取与沉淀分离技术生化物质的特点：1、生化物质组成非常复杂。其中包括数百种甚至数千种化合物，并且在分离过程中，这些化合物仍在发生代谢变化，如蛋白质和核酸的水解。2、有些化合物的含量极微，如激素等。3、许多具有生物活性的物质一旦离开活体，很易变性破坏，因此常选用比较温和的条件进行制备。第一节生物材料的选择（一）选择生物材料的原则：有效成分含量多，稳定性

2、好；来源丰富，保持新鲜；提取方法简单；有综合利用价值等。（二）生物材料一般可以分为两大类：天然生物材料人工生物材料天然生物材料一般是指在自然界易采集的、目的物含量较高的生物个体、器官或组织。人工生物材料又分为三种：1、新品种材料2、组织培养材料3、生物产品与生物制品材料（三）蛋白质原料的选择如何提高制备天然蛋白质的品质、产量和降低成本？种属、发育阶段、生物状态、来源、解剖部位、生物技术产品的宿主菌或细胞1．种属猪胰脏中单位含量3000IU／kg牛胰脏中单位含量4000IU／kg抗原性方面猪胰岛素比牛胰岛素低，前者与人胰岛素相比，只有1个

3、氨基酸的差异，而牛有3个氨基酸的差异。胰岛素（isulin)PK2．发育阶段幼年动物的胸腺比较发达，老龄后逐渐萎缩，因此胸腺原料必须采自幼龄动物。胸腺（thyums）－胸腺素－调节免疫功能3．生物状态动物饱食后宰杀，胰脏中的胰岛素含量增加，对提取胰岛素有利，但胆囊收缩素的分泌使胆汁排空，对胆汁的收集不利。4．原料来源血管舒缓素可分别从猪胰脏和猪颚下腺中提取，两者生物学功能并无二致，而稳定性以颚下腺来源为好，因其不含蛋白水解酶。5．原料解剖学部位猪胰脏中，胰尾部分含激素较多，而胰头部分含消化酶较多。如分别摘取则可提高各产品的收率。胃膜素以

4、采取全胃粘膜为好，胃蛋白酶(pepsin)则以采取胃底部粘膜为好，因胃底部粘膜富含消化酶。6.从简化提纯步骤着手如从鸽肝中提取乙酰化酶，需将动物饥饿后取材，可减少肝糖原，以简化纯化步骤。7．对生物技术产品宿主菌或细胞的要求选择生物技术产品的宿主受体菌或细胞也应考虑到后处理的问题。大肠杆菌表达；（分泌，毒素）枯草杆菌或酵母菌表达；（糖基化）动物细胞和昆虫细胞表达第二节细胞及组织的破碎细胞及组织破碎的方法多种多样，根据实验目的和材料的不同可以采用不同的细胞破碎方法：（一）机械破碎方法：主要通过机械运动所产生的剪切力的作用，使组织或细胞破碎的

5、方法。捣碎法、研磨法、匀浆法（二）物理破碎方法1.温度差破碎法（反复冻融法）把待破碎的样品迅速冷至－15～－20℃，使之凝固，然后缓慢地溶解，如此反复操作，大部分组织细胞及细胞内的颗粒可以破碎。也采用先高温然后突然冷冻的方法。通过温度、压力、声波等各种物理因素的作用，使组织细胞破碎的方法。2.压力差破碎法高压冲击法、突然降压法、渗透压变化法加气压或水压达20.59～34.32MPa的压力时，可使90%以上细胞被压碎。（1.013×105Pa＝10.336m水柱）3．超声波处理法多用于微生物材料，处理的效果与样品浓度、使用频率有关。操作中

6、注意避免溶液中气泡的存在，制备对超声波敏感的一些核酸、酶，要慎重使用。（三）化学破碎法有机溶剂：可以使细胞膜的磷脂结构破坏，从而改变细胞膜的透过性。表面活性剂：表面活性剂的分子中，兼有亲脂性和亲水性基团，能降低水的界面张力，具有乳化、分散、增溶作用。较常用的有十二烷基硫酸钠(SDS)、去氧胆酸钠、特立顿（Triton）、吐温（Tween）等。1.自溶法即新鲜的生物材料存放在一定的pH和适当温度下，利用组织细胞中自身的酶系将细胞破坏，使细胞内含物释放出来的方法。自溶的温度，动物材料选在0～4℃，微生物材料则多在室温下进行。（四）酶促破碎法

7、通过细胞本身的酶系或外加酶制剂的催化作用，使细胞外层结构受到破坏。2．酶处理法用外来酶处理生物材料：溶菌酶是专一地破坏革兰氏阳性菌细胞壁的酶；β-葡聚糖酶用于酵母细胞的破碎；用于专一性分解细胞壁的酶还有纤维素酶（破坏植物细胞）、细菌蛋白酶、酯酶、壳糖酶等。第三节生物分子的提取提取：是指在一定的条件下，用适当的溶剂（溶液）处理原料，使欲分离物质充分溶解到溶剂（溶液）中的过程，也称为抽提。提取液应具备的条件：对有效成分溶解度大，破坏作用小；对杂质溶解度小或不溶解；来源广泛、价格低廉、操作安全等。生物分子可以分为：生物大分子和生物小分子生物小

8、分子的结构由较强的共价键决定；生物大分子中除共价键外，还含有较弱的共价键和次级键，故需温和的条件才能保证生物大分子的活性不被破坏。（一）提取方法1.盐溶液提取：盐溶现象与盐析现象2.酸溶液提取3.碱溶液提取