第一章生物大分子制备

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1、+生物化学技术导论生物化学技术实质就是生物化学实验手段和方法。利用这些方法和手段对生物体进行各种水平尤其是分子水平的制备。如：核酸、蛋白质、酶等方面的结构分析、纯化、功能与结构的关系等多方面的研究。生物化学技术是在生物化学实验技术基础上发展和推广开来的。在生物化学、遗传学、微生物学、生物物理学、免疫学和信息学相互渗透和融会贯通形成了现代生物化学及分子生物学。其后既形成了生命科学及医学前言学科并得以突飞猛进的发展。在此中，生化技术和分子生物学技术起到了举足轻重的作用，而生物化学技术的发展、进步和创新又成为推动了生物化学与分子生物学理论的飞速发展的直接动力。

2、生物化学技术：色谱技术、光谱技术、电泳技术、离心分离技术、生物大分子制备技术、放射同位素技术等。生物化学技术与分子生物学技术的结合使得现代生物学成为当今乃至21世纪的前沿学科和热门领域。而21世纪是生物革命的时代，它将为我们人类解决过去无法解决的三大难题。第一章生物大分子制备技术生物大分子：蛋白质（包括酶）和核酸。+在当前迅速发展的现代生物学中，主要的研究方向就是以核酸和蛋白质的结构与功能为基础，从分子水平去认识生命现象。因此，得到高纯度具有生物活性的目的物质成为一切研究的首位。生物大分子的制备工作涉及物理、化学、生物等多学科知识。但总的来说就是：1、混

3、合物中几个组分分配率的差别，把它们分配到可用机械方法分离的两个或几个物相中。如：盐析、层析、结晶和有机溶剂提取等。2、将混合物置于单一物相中，通过物理力场的作用使各组分分配于不同的区域而达到分离目的。如：电泳、梯度密度离心、超滤等。注意：不管采取什么方法必须保持生物大分子的完整性和分子的生物活性。生物大分子的制备步骤：1、选择材料和预处理2、细胞破碎和细胞器分离3、提取、纯化与浓缩4、干燥与保存一、选择材料与预处理微生微生物材料：1、利用微生物菌体分泌到培养基中的代谢产物和胞外酶+2、利用微生物体含有的生化物质：蛋白质、核酸和胞内酶等。使用微生物作为提取

4、材料时要注意它的生长期。因为，在它达到对数生长期时，酶和核酸的含量较高，可获得较高的产量。植物材料：利用材料的根、茎、叶、果实等部分提取其中的生物活性物质。使用植物作为提取材料时要注意它的品种、生长地域、季节、气候条件等，甚至采摘的时间段都要考虑。动物材料：利用动物的脏器或组织提取有效成分。主要是选择有效成分含量丰富的部分。动物材料一般要进行绞碎、脱脂等处理。上述处理后的材料，若不立即进行试验应冷冻保存！而对于易分解的生物大分子应选用新鲜材料制备。二、细胞的破碎与细胞器的分离（一）细胞的破碎1、高速组织捣碎机+++将材料配置成稀糊状液，放置于捣碎杯内

5、1/3体积，旋紧杯盖。将调速器慢慢启动逐渐调至所需转速。或采用间歇方式进行。此方法适于动物内脏组织和植物肉质种子等。2、玻璃匀浆器将剪碎的组织放入匀浆器管中，插入研杵来回研磨，利用管内和研杵的磨砂部分将组织细胞破碎。此方法适用于动物内脏和植物组织较嫩部分等。适合处理较少量的细胞破碎。其细胞破碎程度高于组织捣碎机。1、超声波处理法++使用一定功率的超声波对细胞悬浊液进行处理，使细胞急剧震荡破碎。此法多用于微生物材料，如用大肠杆菌制备各种酶。此方法的缺点在于处理材料时会产生大量的热量，应注意降温。而对于超声波敏感的酶和核酸要慎用此法。采用此法时选用菌体质量

6、浓度为50—100mg/ml,在10—100KHZ下，处理10—15分钟。4、反复冻融法将细胞在-20℃以下冰冻，室温解冻。反复几次。此时由于细胞内的水分形成冰粒和剩余细胞液的盐浓度增加引起溶胀，使细胞结构破碎。常用于细菌的破壁和一些植物材料。5、化学处理法在细胞液中加入一定试剂，使其细胞膜破坏的方法。如：+肿瘤细胞常采用加入SDS或去氧胆酸钠等破坏细胞膜使胞内物释放。细菌的细胞壁较厚常采用溶菌酶破壁。（二）细胞器的分离各类生物大分子在细胞内的分布不同。如：DNA几乎全在细胞核内；RNA主要在细胞浆中。各种酶在细胞中也有特定的位置，因此，要根据目的物质的

7、存在位置选取提取材料。蛋白质、酶、核酸在肝细胞中的分布情况细胞器名称主要蛋白质及酶核酸细胞核线粒体内质网（微粒体）溶酶体高尔基体细胞膜细胞液精蛋白、组蛋白、核酸合成酶系参与电子传递、氧化磷酸化、脂肪酸氧化、TCA、氨基酸氧化的酶系及脲合成酶系蛋白质合成酶系、羟化酶类水解酶系糖苷转移酶、粘多糖、类固醇合成酶系全部DNA总RNA的10%微量DNA总RNA的5-10%总RNA的50%+载体与受体蛋白、特异抗体、ATP酶、环化脲苷酶、葡萄糖-6-磷酸酶嘧啶与嘌呤代谢酶系、氨基酸合成酶系、可溶性蛋白类总RNA的30%（主要是tRNA）细胞器的分离一般采用差速离心法

8、。利用细胞各组分质量大小不同，沉降于离心管的不同区域，分离后得到所