蛋白质的颜色反应和沉淀反应
一:蛋白质的颜色反应:
1:米伦式反应:苯酚溶液变为橘红色,蛋清溶液变为粉红色,白明胶无
反应
2:2:双缩脲反应:双缩脲溶液变为紫红色,蛋清溶液变为紫色
3:黄色反应:加入浓硝酸后溶液变为黄色,加碱后溶液变为橘黄色
4:茚三酮反应:溶液变为蓝色浑浊
5:乙醛酸反应:在界面处出现红紫色的环
蛋白质的沉淀反应
1:蛋白质的盐析作用:静置后出现白色沉淀,向滤液中加入硫酸铵后也会出现白色沉淀,且沉淀稀释后溶解
实验二蛋白质和氨基酸的呈色反应 一、实验目的 1.了解构成蛋白质的基本结构单位及主要联接方式。 2.了解蛋白质和某些氨基酸的呈色反应原理。 3.学习几种常用的鉴定蛋白质和氨基酸的方法 二、呈色反应: (一)双缩脱反应: 1.原理: 尿素加热至180℃左右生成双缩脲并放出一分子氨。双缩脲在碱性环境中能与cu2+结合生成紫红色化合物,此反应称为双缩脲反应。蛋白质分子中有肽键,其结构与双缩脲相似,也能发生此反应。可用于蛋白质的定性或定量测定。 一切蛋白质或二肽以上的多肽部有双缩脲反应,但有双缩脲反应的物质不一定都是蛋白质或多肽。 2.试剂: (1)尿索: 10克 (2)10%氢氧化钠溶液 250毫升 (3)1%硫酸铜溶液 60毫升 (4)2%卵清蛋白溶液 80毫升 3.操作方法: 取少量尿素结晶,放在干燥试管中。用微火加热使尿素熔化。熔化的尿素开始硬化时,停止加热,尿素放出氨,形成双缩脲。冷后,加10%氢氧化钠溶液约1毫升,振荡混匀,再加1%硫酸铜溶液1滴,再振荡。观察出现的粉红颜色。避免添加过量硫酸铜,否则,生成的蓝色氢氧化铜能掩盖粉红色。 向另一试管加卵清蛋白溶液约l毫升和10%氢氧化钠溶液约2毫升,摇匀,再加1%硫酸铜溶液2滴,随加随摇,观察紫玫色的出现。
(二)茚三酮反应 1.原理: 除脯氨酸、羟脯氨酸和茚三酮反应产生黄色物质外,所有α—氨基酸及一切蛋白质都能和茚三酮反应生成蓝紫色物质。 该反应十分灵敏,1:1 500 000浓度的氨基酸水溶液即能给出反应,是一种常用的氨基酸定量测定方法。 茚三酮反应分为两步,第一步是氨基酸被氧化形成CO 2、NH 3 和醛,水合 茚三酮被还原成还原型茚三酮;第二步是所形成的还原型茚三酮同另一个水合茚三酮分于和氨缩合生成有色物质。 反应机理如下: 此反应的适宜pH为5—7,同一浓度的蛋白质或氨基酸在不同pH条件下的颜色深浅不同,酸度过大时甚至不显色。 2.试剂: (1)蛋白质溶液 100毫升 2%卵清蛋白或新鲜鸡蛋清溶液(蛋清:水=1:9) (2)0.5%甘氨酸溶液 80毫升 (3)0.1%茚三酮水溶液 50毫升 (4)0.1%茚三酮—乙醇溶液 20毫升
实验二蛋白质的显色反应 一、实验目的 1、了解构成蛋白质的基本结构单位及主要连接形式。 2、了解蛋白质和某些氨基酸的呈色反应原理。 3、学习几种常用的鉴定蛋白质和氨基酸的方法。 二、呈色反应 1、双缩脲反应 (1)原理: 尿素加热至180o C左右,生成双缩脲并放出一分子氨。双缩脲在碱性条件下能与Cu2+结合生成紫红色化合物,此反应称为双缩脲反应。蛋白质分子中有肽键,其结构与双缩脲相似,也能发生此反应(二肽和氨基酸都不能发生双缩脲反应)。可用于蛋白质的定性或定量测定。 反应式如下: 双缩脲反应不仅为含有两个以上肽键的物质所有,含有一个肽键和一个 -CS-NH 2, -CH 2 -NH 2 , -CHR-NH 2 , -CH 2 -NH 2 -CH-NH 2 -CH 2 -OH或-CHOHCH 2 NH 2 等基团的物 质以及乙二酰二胺等物质也有此反应。NH 3也干扰此反应,因为NH 3 与Cu2+可生成 暗蓝色的络离子Cu(NH 3) 4 2+。因此,一切蛋白质或二肽以上的多肽都有双缩脲反 应,但有双缩脲反应的物质不一定都是蛋白质或多肽。 (2)试剂 ①尿素,②10%氢氧化钠溶液,③1%硫酸铜溶液,④2%卵清蛋白溶液(改为蛋清溶液:水= 1:9) (3)操作
取少量尿素结晶,放在干燥试管中。用微火加热使尿素熔化。熔化的尿素开始硬化时,停止加热,尿素放出氨,形成双缩脲。冷后,加10%氢氧化钠溶液约1mL,振荡混匀,再加1%硫酸铜溶液1滴,再振荡。观察出现的粉红颜色。要避免添加过量硫酸铜,否则,生成的蓝色氢氧化铜能掩盖粉红色。(由于杂质以及氨气的干扰,导致颜色不都是紫红色) 向另一试管加2%卵清蛋白溶液(改为蛋清溶液:水= 1:9)约1mL和10%氢氧化钠溶液约2mL,摇匀,再加1%硫酸铜溶液2滴,随加随摇。观察紫玫瑰色的出现。 2、茚三酮反应 (1) 原理 蛋白质、多肽和各种氨基酸以及所有 -氨基酸均能发生该反应,除无α-氨基的脯氨酸和羟脯氨酸呈黄色反应外,其它均生成蓝紫色化合物,最终生成蓝色化合物。氨、β-丙氨酸和许多一级氨化合物都有此反应。尿素、马尿酸、二酮吡嗪和肽键上的亚氨基不呈现此反应。因此,虽然蛋白质或氨基酸均有茚三酮反应,但能与茚三酮反应呈阳性反应的不一定都是蛋白质或氨基酸。该反应分为两步, 第一步是氨基酸被氧化脱氨形成酮酸,酮酸脱羧成醛,放出CO 2、NH 3 ,水合茚三 酮被还原成还原型茚三酮;第二步是所形成的还原型茚三酮同另一个水合茚三酮分子和氨缩合生成有蓝色物质。 反应机理如下: 该反应非常灵敏,1:150万浓度的氨基酸水溶液即能给出反应,是一种常用的氨基酸定量测定方法。但在定性、定量测定中,一方面要严防干扰物存在,另 蓝紫色
P13三、5 、常用蛋白质沉淀方法有哪些?列举沉淀应用的实例 蛋白质分子凝聚从溶液中析出的现象称为蛋白质沉淀(precipitation),变性蛋白质一般易于沉淀,但也可不变性而使蛋白质沉淀,在一定条件下,变性的蛋白质也可不发生沉淀。 常用蛋白质沉淀的方法有: (一)盐析(Salting Out) 在蛋白质溶液中加入大量的中性盐以破坏蛋白质的胶体稳定性而使其析出,这种方法称为盐析。常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等。例如用半饱和的硫酸铵来沉淀出血清中的球蛋白,饱和硫酸铵可以使血清中的白蛋白、球蛋白都沉淀出来,盐析沉淀的蛋白质,经透析除盐,仍保证蛋白质的活性。 (二)重金属盐沉淀蛋白质 蛋白质可以与重金属离子如汞、铅、铜、银等结合成盐沉淀。重金属沉淀的蛋白质常是变性的,但若在低温条件下,并控制重金属离子浓度,也可用于分离制备不变性的蛋白质。如临床上利用蛋白质能与重金属盐结合的这种性质,抢救误服重金属盐中毒的病人,给病人口服大量蛋白质,然后用催吐剂将结合的重金属盐呕吐出来解毒。 (三)生物碱试剂以及某些酸类沉淀蛋白质 蛋白质又可与生物碱试剂(如苦味酸、钨酸、鞣酸)以及某些酸(如三氯醋酸、过氯酸、硝酸)结合成不溶性的盐沉淀。如临床血液化学分析时常利用此原理除去血液中的蛋白质,此类沉淀反应也可用于检验尿中蛋白质。 (四)有机溶剂沉淀蛋白质 可与水混合的有机溶剂,如酒精、甲醇、丙酮等,对水的亲和力很大,能破坏蛋白质颗粒的水化膜,在等电点时使蛋白质沉淀。在常温下,有机溶剂沉淀蛋白质往往引起变性。例如酒精消毒灭菌就是如此,但若在低温条件下,则变性进行较缓慢,可用于分离制备各种血浆蛋白质。
实验三蛋白质颜色反应及沉淀反应 一、目的 1、掌握鉴定蛋白质的原理及方法。 2、熟悉蛋白质的沉淀反应。 3、进一步掌握蛋白质的有关性质。 二、原理 蛋白质分子中的某种或某些基团与显色剂作用,可产生特定的颜色反应,不同蛋白质所含氨基酸种类不同,颜色反应亦不同。颜色反应不是蛋白质的专一反应,一些非蛋白物质亦可产生相同的颜色反应,因此不能仅根据颜色反应的结果决定被测物质是否是蛋白质。颜色反应是一些常用的蛋白质定量测定的依据。 多数蛋白质是亲水胶体,当其稳定性被破坏或与某些试剂结合成不溶解的盐后,即产生沉淀。 三、实验器材 1、鸡蛋白 2、试管 3、吸管 4、滴管 5、水浴锅等 四、实验试剂 1、卵清蛋白液:将鸡蛋白用蒸馏水稀释20-40倍,2-3层纱布过滤,滤液冷藏备用。 2、0.1%茚三酮溶液:0.1g茚三酮溶于95%乙醇并稀释至100ml。 3、10%氢氧化钠溶液:10g氢氧化钠溶于蒸馏水并稀释至100ml。 4、浓硝酸:比重1.42。 5、1%硫酸铜溶液:硫酸铜1g溶于蒸馏水,稀释至100ml。 6、饱和硫酸铵溶液:蒸馏水100ml加硫酸铵至饱和。 7、95%乙醇。 8、结晶氯化钠。 9、1%醋酸铅:1g醋酸铅溶于蒸馏水并稀释至100ml。 10、饱和苦味酸溶液。 11、1%醋酸溶液:冰醋酸1ml用蒸馏水稀释至100ml。 五、操作 1、颜色反应: A、双缩脲反应:蛋白质分子中含有肽键,与两分子尿素经过加热形成的双缩脲的结构相似,能与硫酸铜结合成红紫色的络合物。 取一支试管,加蛋白质溶液10滴,再加10%NaOH溶液10滴及1%CuSO4溶液2滴,混匀,观察是否出现紫玫瑰色。 B、黄色反应:蛋白质分子中含有苯环结构的氨基酸。遇硝酸可硝化成黄色物质,此物质在碱性环境中变为橘黄色的硝苯衍生物。
蛋白质沉淀反应实验集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
蛋白质的沉淀反应 一、目的和要求 1、加深对蛋白质胶体溶液稳定因素的认识 2、掌握几种沉淀蛋白质的方法 3、了解蛋白质变性与沉淀的关系 二、沉淀反应 (一)原理 在水溶液中,蛋白质分子的表面上由于有水化层和同性电荷的作用,所以成为稳定的胶体颗粒。但这种稳定的状态是有条件的。在某些理化因素的作用下,蛋白质分子表面带电性质发生变化、脱水甚至变性,则会以固态形式从溶液中析出,这个过程就称为蛋白质的沉淀反应。蛋白质的沉淀反应可分为以下两种类型: 1、可逆沉淀反应 沉淀反应发生后,蛋白质分子内部结构并没有发生大的或者显着变化。在沉淀因素去除后,又可恢复其亲水性,这种沉淀反应就是可逆沉淀反应,也叫做不变性沉淀反应。属于这类沉淀反应的有盐析作用、等电点沉淀以及在低温下短时间的有机溶剂沉淀法等。 2、不可逆沉淀反应 蛋白质在沉淀的同时,其空间结构发生大的改变,许多副键发生断裂,即使除去沉淀因素,蛋白质也不会恢复其亲水性,并丧失生物活性,这种沉
淀反应就是不可逆沉淀反应。重金属盐、生物碱试剂、强酸、强碱、加热、强烈震荡、有机溶剂等都能使蛋白质发生不可逆沉淀反应。 (二)盐析 1、材料与试剂 (1)10%的卵清蛋白溶液(要求新鲜配制)、浓蛋白溶液(2)饱和硫酸铵溶液(3)固体硫酸铵(4)滤纸、玻棒 2、操作方法 (1)取试管一支,加入浓蛋白溶液2ml,再加等量的饱和硫酸铵溶液,混匀后静置10分钟将出现沉淀。此沉淀物为球蛋白。 (2)取上清液于另一支试管。 (3)向上清液液中加入硫酸铵粉末,边加边用玻棒搅拌,直至粉末不再溶解为止。静置数分钟后,沉淀析出的是清蛋白。 (4)向两支试管中分别加水,观察其沉淀是否溶解。 (三)重金属盐沉淀 重金属离子如Pb2+、Cu2+、Hg2+、Ag2+等可与蛋白质分子上的羟基结合生成不溶性金属盐而沉淀: 重金属盐类沉淀蛋白质的反应通常很完全,特别是在碱金属盐类存在时。因此,生化分析中,常用重金属盐除去体液中的蛋白质;临床上用蛋白质解除重金属盐引起的食物中毒。 1、材料与试剂 (1)10%的卵清蛋白溶液(2)0.1mol/L氢氧化钠溶液 (3)3%硝酸银溶液(4)0.1%硫酸铜溶液(6)试管3支
蛋白质的显色反应
实验二蛋白质的显色反应 一、实验目的 1、了解构成蛋白质的基本结构单位及主要连接形式。 2、了解蛋白质和某些氨基酸的呈色反应原理。 3、学习几种常用的鉴定蛋白质和氨基酸的方法。 二、呈色反应 1、双缩脲反应 (1)原理: 尿素加热至180o C左右,生成双缩脲并放出一分子氨。双缩脲在碱性条件下能与Cu2+结合生成紫红色化合物,此反应称为双缩脲反应。蛋白质分子中有肽键,其结构与双缩脲相似,也能发生此反应(二肽和氨基酸都不能发生双缩脲反应)。可用于蛋白质的定性或定量测定。 反应式如下:
取少量尿素结晶,放在干燥试管中。用微火加热使尿素熔化。熔化的尿素开始硬化时,停止加热,尿素放出氨,形成双缩脲。冷后,加10%氢氧化钠溶液约1mL ,振荡混匀,再加1%硫酸铜溶液1滴,再振荡。观察出现的粉红颜色。要避免添加过量硫酸铜,否则,生成的蓝色氢氧化铜能掩盖粉红色。(由于杂质以及氨气的干扰,导致颜色不都是紫红色) 向另一试管加2%卵清蛋白溶液(改为蛋清溶液:水= 1:9)约1mL 和10%氢氧化钠溶液约2mL ,摇匀,再加1%硫酸铜溶液2滴,随加随摇。观察紫玫瑰色的出现。 2、茚三酮反应 (1) 原理 蛋白质、多肽和各种氨基酸以及所有 -氨基酸均能发生该反应 ,除无α-氨基的脯氨酸和羟脯氨酸呈黄色反应外,其它均生成蓝紫色化合物,最终生成蓝色化合物。氨、β-丙氨酸和许多一级氨化合物都有此反应。尿素、马尿酸、二酮吡嗪和肽键上的亚氨基不呈现此反应。因此,虽然蛋白质或氨基酸均有茚三酮反应,但能与茚三酮反应呈阳性反应的不一定都是蛋白质或氨基酸。该反应分为两步,C C C OH OH +H 2N C H COOH R O O
实验三蛋白质的颜色反应和沉淀反应 一、目的: 1.熟悉蛋白质的沉淀反应、颜色反应及其机理。 二、原理: (一)蛋白质的颜色反应原理 蛋白质分子中的某些基团与显色剂作用,可产生特定的颜色反应,不同蛋白质所含氨基酸不完全相同,颜色反应亦不同。颜色反应不是蛋白质的专一反应,一些非蛋白物质亦可产生相同颜色反应,因此不能仅根据颜色反应的结果决定被测物是否是蛋白质。颜色反应是一些常用的蛋白质定量测定的依据。 (二)蛋白质的沉淀反应原理 蛋白质的水溶液是一种比较稳定的亲水胶体,这是因为蛋白质颗粒表面带有很多极性基团,如—NH3+,—COO-,—SH,—CONH2等和水有高度亲和性,当蛋白质与水相遇时,就很容易被蛋白质吸住,在蛋白质颗粒外面形成一层水膜(又称水化层)。水膜的存在使蛋白颗粒相互隔开,颗粒之间不会碰撞而聚成大颗粒。因此蛋白质在溶液中比较稳定而不会沉淀。蛋白质能形成较稳定的亲水胶体的另一个原因,是因为蛋白质颗粒在非等电状态时带有相同电荷,使蛋白质颗粒之间相互排斥,保持一定距离,不致相互凝集沉淀。 蛋白质由于带有电荷和水膜,因此在水溶液中形成稳定的胶体。当某些物理化学因素破坏了蛋白质的水膜或中和了蛋白质的电荷,则蛋白质胶体溶液就不稳定而出现沉淀现象。 三、仪器、试剂和材料 1. 卵清蛋白液:将鸡蛋白用蒸馏水稀释20~40倍,2~3层纱布过滤,滤液冷藏备用。 2. 饱和硫酸铵溶液:称硫酸铵850g 加于1000mL 蒸馏水中,在70~80℃下搅拌促溶,室温中放置过夜,瓶底析出白色结晶,上清液即为饱和硫酸铵溶液。 3. 1%醋酸铅溶液 4. 1%硫酸铜溶液 5. 0.1%茚三酮溶液:0.1g 茚三酮溶于95%乙醇并稀释至100mL。 6. 浓硝酸:比重1.42。 7.试管及试管架、吸管、量筒、布氏漏斗。
实验蛋白质的沉淀反应与颜色反应 一、实验目的 掌握鉴定蛋白质的原理和方法。熟悉蛋白质的沉淀反应,进一步熟悉蛋白质的有关反应。 二、实验原理 蛋白质分子中某种或某些集团可与显色剂作用,产生颜色。不同的蛋白质由于所含的氨基酸不完全相同,颜色反应亦不完全相同。颜色反应不是蛋白质的专一反应,一些非蛋白物质也可产生同样的颜色反应,因此不能根据颜色反应的结果来决定被测物是否为蛋白质。另外,颜色反应也可作为一些常用蛋白质定量测定的依据。蛋白质是亲水性胶体,在溶液中的稳定性与质点大小、电荷、水化作用有关,但其稳定性是有条件的,相对的。如果条件发生了变化,破坏了蛋白质的稳定性,蛋白质就会从溶液中沉淀出来。 三、实验仪器 1、吸管 2、滴管 3、试管 4、电炉 5、pH试纸 6、水浴锅 7、移液管 四、实验试剂 1、卵清蛋白液:鸡蛋清用蒸馏水稀释10-20倍,3-4层纱布过滤,滤液放在冰箱里冷藏备用。 2、0.5%苯酚:1g苯酚加蒸馏水稀释至200ml。
3、Millon’s试剂:40g汞溶于60ml浓硝酸(水浴加温助溶)溶解后,冷却,加二倍体积的蒸馏水,混匀,取上清夜备用。此试剂可长期保存。 4、尿素晶体 5、1%CuSO 4:1g CuSO 4 晶体溶于蒸馏水,稀释至100ml 6、10%NaOH:10g NaOH溶于蒸馏水,稀释至100ml 7、浓硝酸 8、0.1%茚三酮溶液:0.1g茚三酮溶于95%的乙醇并稀释至100ml. 9、冰醋酸 10、浓硫酸 11、饱和硫酸铵溶液:100ml蒸馏水中加硫酸铵至饱和。 12、硫酸铵晶体:用研钵研成碎末。 13、95%乙醇。 14、醋酸铅溶液:1g醋酸铅溶于蒸馏水并稀释至100ml 15、氯化钠晶体 16、10%三氯乙酸溶液:10g三氯乙酸溶于蒸馏水中并稀释至100ml 17、饱和苦味酸溶液:100ml蒸馏水中加苦味酸至饱和。 18、1%醋酸溶液。 五、实验步骤 蛋白质的颜色反应 (一)米伦(Millon’s)反应
沉淀蛋白质的常用方法(TCA、乙醇、丙酮沉淀蛋白操作步骤) 2010-08-18 15:19 TCA-DOC For precipitation of very low protein concentration 1) To one volume of protein solution, add 1/100 vol. of 2% DOC (Na deoxy cholate, detergent). 2) Vortex and let sit for 30min at 4oC. 3) Add 1/10 of Trichloroacetic acid (TCA) 100% vortex and let sit ON at 4oC (preparation of 100% TCA: 454ml H2O/kg TCA. Maintain in dark bottle at 4oC.Be careful, use gloves!!!). 4) Spin 15min 4oC in microfuge at maximum speed (15000g). Carefully discharge supernatant and retain the pellet: dry tube by inversion on tissue paper (pellet may be difficult to see). [OPTION: Wash pellet twice repellet samples 5min at full speed between washes]. 5) Dry samples under vaccum (speed vac) or dry air. For PAGE-SDS, resuspend samples in a minimal volume of sample buffer. (The presence of some TCA can give a yellow colour as a consequence of the acidification of the sample buffer ; titrate with 1N NaOH or 1M TrisHCl pH8.5 to obtain the normal blue sample buffer colour.) Normal TCA To eliminate TCA soluble interferences and protein concentration 1) To a sample of protein solution add Trichloroacetic acid (TCA) 100% to get 13% final concentration. Mix and keep 5min –20oC and then 15min 4oC; or longer time at 4oC without the –20oC step for lower protein concentration. Suggestion: leave ON if the protein concentration is very low. (preparation of 100% TCA: 454ml H2O/kg TCA. Maintain in dark bottle at 4oC.Be careful, use gloves!!!). 2) Spin 15min 4oC in microfuge at maximum speed (15000g). Carefully discharge supernatant and retain the pellet: dry tube by inversion on tissue paper (pellet may be difficult to see). 3) For PAGE-SDS, resuspend samples in a minimal volume of sample buffer. (The presence of some TCA can give a yellow colour as a consequence of the acidification of the sample buffer ; titrate with 1N NaOH or 1M TrisHCl pH8.5 to obtain the normal blue sample buffer colour.) Acetone Precipitation To eliminate acetone soluble interferences and protein concentration
实验一蛋白质的颜色反应和沉淀反应 一、实验目的 (1)掌握鉴定蛋白质的原理和方法 (2)熟悉蛋白质的沉淀反应;进一步掌握蛋白质的有关性质 二、实验原理 (1)蛋白质颜色反应原理:蛋白质分子中的某些或某种基团与显色剂作用,可产生特定的颜色反应,是一些常用蛋白质定量测定的依据;但颜色反应不是蛋白质的专一反应; 1、米伦反应原理:米伦试剂是硝酸、亚硝酸、硝酸汞、亚硝酸汞的混合物。他能与苯酚及某些二羟基苯衍生物起颜色反应。组成蛋白质的氨基酸中只有酪氨酸含苯酚基团,因此该反应为蛋白质中酪氨酸存在的依据。 2、双缩脲反应原理:尿素被加热,则两分子的尿素放出一分子氨而形成双缩脲。双缩脲在碱性环境中,能与硫酸铜结合成紫色的化合物,此反应称为双缩脲反应。蛋白质分子中含有肽键与缩脲结构相似,故也能进行此反应。双缩脲反应可作为蛋白质定量测定的依据。 3、黄色反应原理:蛋白质分子中含有苯环结构的氨基酸(如酪氨酸、色氨酸等),于浓硝酸可反应并生成黄色物质,此物质在碱性环境下变为桔黄色的硝基苯衍生物硝醌酸等。 4、茚三酮反应原理:蛋白质与茚三酮共热,产生兰紫色的还原茚三酮、茚三酮和氨的缩合物。此反应为一切蛋白质及a-氨基酸所共有。
亚氨基酸(脯氨酸和羟脯氨酸)与茚三酮反应呈黄色,含有氨基的其他物质亦呈此反应。 (2)蛋白质沉淀反应原理:多数蛋白质是亲水胶体,当其稳定因素被破坏或与某些试剂结合成不溶解的盐后,即产生沉淀。 1、蛋白质的盐析作用原理:向蛋白质中加入大量的中性盐(硫酸铵、硫酸钠或氯化钠等),使蛋白质胶体颗粒脱水,破坏其水化层,同时它所带有的电荷亦被中性盐上所带的相反电荷的离子所中和。于是稳定因素被破坏,蛋白质聚集沉淀。盐析作用一般不使蛋白质变性。 2、有机溶剂沉淀蛋白质原理:某些有机溶剂(如乙醇、甲醇、丙醇等),因引起蛋白质脱去水化层以及降低介电常数而增加带电质点间的相互作用,致使蛋白质颗粒容易凝聚而沉淀 3、重金属盐与某些有机酸沉淀蛋白质原理:重金属离子(如Pb2+、Cu2+等)与蛋白质的羧基等结合生成不溶性的金属盐类而沉淀,同时蛋白质发生变性。某些有机酸的酸根则与蛋白质的自由氨基结合而沉淀。 4、生物碱试剂沉淀蛋白质原理:植物体内具有显著生理作用的含氮碱性化合物成为生物碱。能沉淀生物碱或与其产生颜色反应的物质称为生物碱试剂,如鞣酸等。当溶液PH小于等电点时,蛋白质颗粒带正电荷,容易与生物碱试剂的负离子发生反应而沉淀。 三、实验器材 1、吸管1.0(×3)、0.50ml(×1)、2.0ml(×2)、5.0ml(×2) 2、试管1.5㎝×15㎝(×7)
蛋白质检测方法汇总 2010-04-26 12:00:38| 分类:蛋白电泳| 标签:|字号大中小订阅 本文引用自啸月天狼《蛋白质检测方法汇总》 更多相关资料请查看https://www.wendangku.net/doc/8b5433343.html, 蛋白质检测方法汇总 本实验的目的是学会各种蛋白质含量的测定方法。 了解各种测定方法的基本原理和优缺点。 蛋白质含量测定法,是生物化学研究中最常用、最基本的分析方法之一。目前常用的有四种古老的经典方法,即定氮法,双缩尿法(Biuret法)、Folin-酚试剂法(Lowry法)和紫外吸收法。另外还有一种近十年才普遍使用起来的新的测定法,即考马斯亮蓝法(Bradford 法)。其中Bradford法和Lowry法灵敏度最高,比紫外吸收法灵敏10~20倍,比Biuret法灵敏100倍以上。定氮法虽然比较复杂,但较准确,往往以定氮法测定的蛋白质作为其他方法的标准蛋白质。 值得注意的是,这后四种方法并不能在任何条件下适用于任何形式的蛋白质,因为一种蛋白质溶液用这四种方法测定,有可能得出四种不同的结果。每种测定法都不是完美无缺的,都有其优缺点。 在选择方法时应考虑: ①实验对测定所要求的灵敏度和精确度; ②蛋白质的性质; ③溶液中存在的干扰物质; ④测定所要花费的时间。 考马斯亮蓝法(Bradford法),由于其突出的优点,正得到越来越广泛的应用。 一、微量凯氏(Kjeldahl)定氮法 样品与浓硫酸共热。含氮有机物即分解产生氨(消化),氨又与硫酸作用,变成硫酸氨。经强碱碱化使之分解放出氨,借蒸汽将氨蒸至酸液中,根据此酸液被中和的程度可计算得样品之氮含量。若以甘氨酸为例,其反应式如下: CH2COOH | + 3H2SO4--------- 2CO2 + 3SO2 +4H2O +NH3 (1) NH2 2NH3 + H2SO4 -------- ---(NH4)2SO4 (2) (NH4)2SO4 + 2NaOH ----------- 2H2O +Na2SO4 + 2NH3 (3) 反应(1)、(2)在凯氏瓶内完成,反应(3)在凯氏蒸馏装置中进行。 为了加速消化,可以加入CuSO4作催化剂,K2SO4以提高溶液的沸点。收集氨可用硼酸溶液,滴定则用强酸。实验和计算方法这里从略。计算所得结果为样品总氮量,如欲求得样品中蛋白含量,应将总氮量减去非蛋白氮即得。如欲进一步求得样品中蛋白质的含量,即用样品中蛋白氮乘以6.25即得。 五种蛋白质测定方法比较如下: 方法灵敏度时间原理干扰物质说明 凯氏定氮法(Kjedahl法)灵敏度低,适用于0.2~ 1.0mg氮,误差为±2%费时8~10小时将蛋白氮转化为氨,用酸吸收后滴定非蛋白氮(可用三氯乙酸沉淀蛋白质而分离)用于标准蛋白质含量的准确测定;干扰少;费时太长 双缩脲法(Biuret法)灵敏度低1~20mg 中速20~30分钟多肽键+碱性Cu2+?紫色络合物硫酸铵;Tris缓冲液;某些氨基酸用于快速测定,但不太灵敏;不
蛋白质纯化方法 蛋白质浓缩有多种方法,有盐析,超滤,离子交换,有机溶剂沉淀等方法。 有机溶剂沉淀法:有机溶剂能降低溶液的电解常数,从而增加蛋白质分子上不同电荷的引力,导致溶解度的降低;另外,有机溶剂与水的作用,能破坏蛋白质的水化膜,故蛋白质在一定浓度的有机溶剂中的溶解度差异而分离的方法,称“有机溶剂分段沉淀法”,它常用于蛋白质或酶的提纯。使用的有机溶剂多为乙醇和丙酮。高浓度有机溶剂易引起蛋白质变性失活,操作必须在低温下进行,并在加入有机溶剂时注意搅拌均匀以避免局部浓度过大。由此法析出的沉淀一般比盐析容易过滤或离心沉降,分离后的蛋白质沉淀,应立即用水或缓冲液溶解,以降低有机溶剂浓度。操作时的pH值大多数控制在待沉淀蛋白质的等电点附近,有机溶剂在中性盐存在时能增加蛋白质的溶解度,减少变性,提高分离的效果,在有机溶剂中添加中性盐的浓度为0.05mol/L左右,中性盐过多不仅耗费有机溶剂,可能导致沉淀不好。沉淀的条件一经确定,就必须严格控制,才能得到可重复的结果。医学教育`网搜集整理有机溶剂浓度通常以有机溶剂和水容积比或用百分浓度表示。有机溶剂沉淀蛋白质分辨力比盐析法好,溶剂易除去;缺点是易使酶和具有活性的蛋白质变性。故操作时要求条件比盐析严格。对于某些敏感的酶和蛋白质,使用有机溶剂沉淀尤其要小心。 可与水混合的有机溶剂,如酒精、甲醇、丙酮等,对水的亲和力很大,能破坏蛋白质颗粒的水化膜,在等电点时使蛋白质沉淀。在常温下,有机溶剂沉淀蛋白质往往引起变性。例如酒精消毒灭菌就是如此,但若在低温条件下,则变性进行较缓慢,可用于分离制备各种血浆蛋白质。
蛋白质浓缩技术是免疫学中常用的手段,现介绍几种常用的浓缩技术。 (一)透析袋浓缩法 利用透析袋浓缩蛋白质溶液是应用最广的一种。将要浓缩的蛋白溶液放入透析袋(无透析袋可用玻璃纸代替),结扎,把高分子(6 000-12 000)聚合物如聚乙二醇(碳蜡)、聚乙烯吡咯、烷酮等或蔗糖撒在透析袋外即可。也可将吸水剂配成30%-40%浓度的溶液,将装有蛋白液的透析袋放入即可。吸水剂用过后,可放入温箱中烘干或自然干燥后,仍可再用。 (二)冷冻干燥浓缩法 这是浓缩蛋白质的一种较好的办法,它既使蛋白质不易变性,又保持蛋白质中固有的成分。它是在冰冻状态下直接升华去除水分。具体做法是将蛋白液在低温下冰冻,然后移置干燥器内(干燥器内装有干燥剂,如NaOH、CaCl2和硅胶等)。密闭,迅速抽空,并维持在抽空状态。数小时后即可获得含有蛋白的干燥粉末。干燥后的蛋白质保存方便,应用时可配成任意浓度使用。也可采用冻干机进行冷冻干燥。 (三)吹干浓缩法 将蛋白溶液装入透析袋内,放在电风扇下吹。此法简单,但速度慢,且温度不能过高,最好不要超过15℃。 (四)超滤膜浓缩法 此法是利用微孔纤维素膜通过高压将水分滤出,而蛋白质存留于膜上达到浓缩目的。有两种方法进行浓缩:一种是用醋酸纤维素膜装入高压过滤器内,在不断搅拌之下过滤;另一种是将蛋白液装入透析袋内置于真空干燥器的通风口上,负压抽气,而使袋内液体渗出。 (五)凝胶浓缩法 选用孔径较小的凝胶,如SephadexG25或G50,将凝胶直接加入蛋白溶液中。根据干胶的吸水量和蛋白液需浓缩的倍数而称取所需的干胶量。放入冰箱内,凝胶粒子吸水后,通过离心除去。 (六)浓缩胶浓缩法 浓缩胶是一种高分子网状结构的有机聚合物,具有很强的吸水性能。每克干胶可吸水120ml~150ml。它能吸收低分子量的物质,如水、葡萄糖、蔗糖、无机盐等,适宜浓缩10 000分子量以上的生物大分子物质。浓缩后,蛋白质的回收率可达80%~90%。比浓缩胶应用方便,直接加入被浓缩的溶液中即可。必须注意,浓缩溶液的pH值应大于被浓缩物质的等电点,否则在浓缩胶表面产生阳离子交换,影响浓缩物质的回收率。 选择材料及预处理 以蛋白质和结构与功能为基础,从分子水平上认识生命现象,已经成为现代生物学发展的主要方向,研究蛋白质,首先要得到高度纯化并具有生物活性的目的物质。蛋白质的制备工作涉及物理、化学和生物等各方面知识,但基本原理不外乎两方面。一是得用混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,有机溶剂提取,层析和结晶等;二是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来同区域而达到分离目的,如电泳,超速离心,超滤等。在所有这些方法的应用中必须注意保存生物大分子的完整性,防止酸、硷、高温,剧烈机械作用而导致所提物质生物活性的丧失。蛋白质的制备一般分为以下四个阶段:选择材料和预处理,细胞的破碎及细胞器的分离,提取和纯化,浓细、干燥和保存。
實驗3 蛋白質的沉澱與變性反應 目的 (1)瞭解蛋白質的沉澱反應、變性作用和凝固作用的原理及它們的相互關係。 (2)學習鹽析和透析等生物化學的操作技術。 原理 在水溶液中,蛋白質分子的表面,由於形成水化層和雙電層而成為穩定 的膠體顆粒,所以蛋白質溶液和其他親水膠體溶液相類似。但是,蛋白質膠 體顆粒的穩定性是有條件的,相對的。在一定的物理化學因素影響下,蛋白 質顆粒失去電荷,脫水,甚至變性,則以固態形式從溶液中析出,這個過程 稱為蛋白質的沉澱反應。這種反應可分為以下兩種類型: 一、可逆澱汲反應 在發生沉澱反應時,蛋白質雖已沉澱析出,但它的分子內部結構並未發 生顯著變化,基本上保持原有的性質,沉澱因素除去後,能再溶於原來的溶 劑中。這種作用稱為可逆沉澱反應,又叫作不變性沉澱反應。屬於這一類的 反應有鹽析作用; 在低溫下,乙醇、丙酮對蛋白質的短時間作用以及利用等 電點的沉澱等。 二、不可逆沉澱反應
在發生沉澱反應時,蛋白質分子內部結構、空間構象遭到破壞,失去原來的天然性質,這時蛋白質已發生變性。這種變性蛋白質的沉澱不能再溶解於原來溶劑中的作用叫作不可逆沉澱反應。重金屬鹽、植物鹼試劑、過酸、過鹼、加熱、震盪、超聲波,有機溶劑等都能使蛋白質發生不可逆沉澱反應。試劑和器材 一、試劑 1.蛋白質溶液 取5m1雞蛋蛋白蛋清,用蒸餾水稀釋至100ml,攪拌均勻後用4-8層紗布過濾,新鮮配製。 2.蛋白質氯化鈉溶液 取20ml蛋清,加蒸餾水200ml和飽和氯化鈉溶液100ml,充分攪勻 後,以紗布濾去不溶物(加入氯化鈉的目的是溶解球蛋白)。 硫酸銨粉末,飽和硫酸銨溶液,3%硝酸銀,0.5% 醋酸鉛,10% 三氯醋酸,濃鹽酸,濃硫酸,濃硝酸,5% 磺基水楊酸(sulfosalicyclic acid),0.1% 硫酸銅,飽和硫酸銅溶液,0.1% 醋酸,10% 醋酸,飽和氯化鈉溶液,10% 氫氧化鈉溶液。 二、器材 試管,試管架,小玻璃漏斗,濾紙,玻璃紙,玻璃棒,500ml 燒杯,10 ml量筒。
实验一 蛋白质和氨基酸的呈色反应 一、目的要求 验证蛋白质特性;学习和掌握蛋白质呈色反应的原理和方法;学习几种常用的鉴定蛋白质和氨基酸的方法。 二、实验原理 蛋白质中的某些化学键或氨基酸残基中的某些化学基团可以与某些特殊试剂形成特定的有色物质。这些反应称为蛋白质的呈色反应。 各种蛋白质的氨基酸残基不完全相同。因此,呈色反应产物的颜色也不完全一样。呈色反应不是蛋白质所特有,一些非蛋白物质也能呈现类似的呈色反应。因此,不能仅以呈色反应结果来判别被测物质是否为蛋白质。 三、呈色反应 双缩脲反应 1.原理 两分子尿素经加热至180°C 后可以缩合成一分子双缩脲,并放出一分子氨。双缩脲在碱性溶液中与铜离子结合生成紫红色络合物,此反应称为双缩脲反应。 多肽及所有蛋白质均具有肽键,与双缩脲分子中亚酰胺键结构相同,也能发生此反应,因此,蛋白质在碱性溶液中与铜离子也能呈现出类似于双缩脲的颜色反应。 2.器材与试剂 1)器材 试管、药匙、电炉、试管夹、滴管。 2)试剂 〈1〉蛋白质溶液(10%卵清蛋白溶液):吸取鸡蛋清溶液10ml ,加蒸馏水稀释,定容至100ml 。 〈2〉10%氢氧化钠溶液。 〈3〉1%硫酸铜(CuSO4)溶液。 〈4〉0.1%甘氨酸(Gly)溶液:称0.1g 甘氨酸溶于蒸馏水中,稀释至100ml 。 〈5〉结晶尿素。 3.实验步骤 双缩脲反应实验 1234 尿素+ 加热后的尿素+ 蛋白质溶液/滴3 0.1%Gly/滴3 10%NaOH/滴5555 1%CuSO 4/滴1111 显色现象 试管 试剂/滴 (1)制备双缩脲:取结晶尿素少许(约火柴头大小),放入干燥的小试管中。微火加热至尿素熔解至硬化,刚硬化时立即停止加热,尿素放出氨,此时双缩脲
蛋白质沉淀法 在生化制备中,沉淀主要用于浓缩目的,或用于除去留在液相或沉淀在固相中的非必要成分。在生化制备中常用的有以下几种沉淀方法和沉淀剂: 1.盐析法多用于各种蛋白质和酶的分离纯化。 2.有机溶剂沉淀法多用于生物小分子、多糖及核酸产品的分离纯化,有时也用于蛋白质沉淀。 3.等电点沉淀法用于氨基酸、蛋白质及其它两性物质的沉淀。但此法单独应用较少,多与其它方法结合使用。 4.非离子多聚体沉淀法用于分离生物大分子。 5.生成盐复合物沉淀用于多种化合物,特别是小分子物质的沉淀。 6.热变性及酸碱变性沉淀法用于选择性的除去某些不耐热及在一定PH值下易变性的杂蛋白。 第一节盐析法 一般来说,所有固体溶质都可以在溶液中加入中性盐而沉淀析出,这一过程叫盐析。在生化制备中,许多物质都可以用盐析法进行沉淀分离,如蛋白质、多肽、多糖、核酸等,其中以蛋白质沉淀最为常见,特别是在粗提阶段。 盐析法分为两类,第一类叫Ks分段盐析法,在一定PH和温度下通过改变离子强度实现,用于早期的粗提液;第二种叫b分段盐析法,在一定离子强度下通过改变PH和温度来实现,用于后期进一步分离纯化和结晶。 一.影响盐析的若干因素 1.蛋白质浓度 高浓度蛋白溶液可以节约盐的用量,但许多蛋白质的b 和Ks常数十分接近,若蛋白浓度过高,会发生严重的共沉淀作用;在低浓度蛋白质溶液中盐析,所用的盐量较多,而共沉淀作用比较少,因此需要在两者之间进行适当选择。用于分步分离提纯时,宁可选择稀一些的蛋
白质溶液,多加一点中性盐,使共沉淀作用减至最低限度。一般认为2.5%-3.0%的蛋白质浓度比较适中。 2.离子强度和类型 一般说来,离子强度越大,蛋白质的溶解度越低。在进行分离的时候,一般从低离子强度到高离子强度顺次进行。每一组分被盐析出来后,经过过滤或冷冻离心收集,再在溶液中逐渐提高中性盐的饱和度,使另一种蛋白质组分盐析出来。 离子种类对蛋白质溶解度也有一定影响,离子半径小而很高电荷的离子在盐析方面影响较强,离子半径大而低电荷的离子的影响较弱,下面为几种盐的盐析能力的排列次序:磷酸钾>硫酸钠>磷酸铵>柠檬酸钠>硫酸镁。 3.PH值 一般来说,蛋白质所带净电荷越多溶解度越大,净电荷越少溶解度越小,在等电点时蛋白质溶解度最小。为提高盐析效率,多将溶液PH值调到目的蛋白的等电点处。但必须注意在水中或稀盐液中的蛋白质等电点与高盐浓度下所测的结果是不同的,需根据实际情况调整溶液PH值,以达到最好的盐析效果。 4.温度 在低离子强度或纯水中,蛋白质溶解度在一定范围内随温度增加而增加。但在高浓度下,蛋白质、酶和多肽类物质的溶解度随温度上升而下降。在一般情况下,蛋白质对盐析温度无特殊要求,可在室温下进行,只有某些对温度比较敏感的酶要求在0-4℃进行。 二.硫酸铵的使用 硫酸铵中常含有少量的重金属离子,对蛋白质巯基有敏感作用,使用前必须用H2S处理:将硫酸铵配成浓溶液,通入H2S饱和,放置过夜,用滤纸除去重金属离子,浓缩结晶,100℃烘干后使用。另外,高浓度的硫酸铵溶液一般呈酸性(PH=5.0左右),使用前也需要用氨水或硫酸调节至所需PH。 硫酸铵的加入有以下几种方法:1)加入固体盐法用于要求饱和度较高而不增大溶液体积的情况;2)加入饱和溶液法用于要求饱和度不高而原来溶液体积不大的情况;3)透析平衡法先将盐析的样品装于透析袋中,然后浸入饱和硫酸铵中进行透析,透析袋内硫酸铵饱和
蛋白质的颜色反应和沉淀反应 一、目的 (1)掌握鉴定蛋白质的原理和方法。 (2)熟悉蛋白质的沉淀反应。 (3)进一步掌握蛋白质的有关性质。 二、原理 蛋白质分子中的某种或某些基团与显色剂作用,可产生特定的颜色反应,不同蛋白质所含氨基酸不完全相同,颜色反应亦不同。颜色反应不是蛋白质的专一反应,一些非蛋白物质亦可产生相同颜色反应,因此不能仅根据颜色反应的结果决定被测物是否是蛋白质。颜色反应是一些常用的蛋白质定量测定的依据。 多数蛋白质是亲水胶体,当其稳定因素被破坏或与某些试剂结合成不溶解的盐后,即产生沉淀。 三、实验仪器 1、鸡或鸭蛋白 2、吸管1.0ml(×4)、0.50ml(×1)、2.0ml(×4)、5.0ml(×2) 3、滴管 4、试管1.5cm×15cm(×14) 5、电炉 6、漏斗 四、实验试剂 (1)卵清蛋白液 0.5%苯酚溶液米伦试剂 0.1%茚三酮溶液尿素 10%氢氧化钠溶液比重1.42的浓硝酸 1%硫酸铜溶液 (2)硫酸铵晶体 95%乙醇结晶氯化钠 1%醋酸铅 5%鞣酸溶液饱和苦味酸溶液 1%醋酸溶液 五、实验步骤 A、米伦氏反应 1、用苯酚做试验:取0.5%苯酚溶液1ml于试管中,加米伦试剂约0.5ml,小心加热,溶液即出现玫瑰红色。 2、用蛋白质溶液做实验:取2ml蛋白质溶液,加0.5ml米伦试剂,此时出现蛋白质的沉淀。小心加热,凝固的蛋白质出现红色。 B、双缩脲反应 1、取少量结晶尿素放在干燥试管中,微火加热,尿素熔化并形成双缩脲,至试管内有白色固体出现,停止加热,冷却。然后加10%氢氧化钠溶液1ml摇匀,再加两滴1%硫酸铜溶液,混匀,观察有无紫色出现。 2、另取一试管,加蛋白质溶液10滴,再加10%氢氧化钠溶液10滴及1%硫酸铜溶液2滴,混匀,观察是否出现紫玫瑰色。 C、黄色反应 1、于一试管内,置蛋白质溶液10滴及浓硝酸3~4滴,加热,冷却后再加10%氢氧化钠溶液5滴,观察颜色变化。 D、茚三酮反应 1、取1ml蛋白质溶液置于试管中,加2滴茚三酮溶液,加热至沸,即有蓝紫色出现。 E、蛋白质盐析作用
蛋白质沉淀(Protein Precipitation)浓缩方法原理及详细解析 在生化制备中,沉淀主要用于浓缩目的,或用于除去留在液相或沉淀在固相中的非必要成分。在生化制备中常用的有以下几种沉淀方法和沉淀剂: 1.盐析法多用于各种蛋白质和酶的分离纯化。 2.有机溶剂沉淀法多用于生物小分子、多糖及核酸产品的分离纯化,有时也用于蛋白质沉淀。3.等电点沉淀法用于氨基酸、蛋白质及其它两性物质的沉淀。但此法单独应用较少,多与其它方法结合使用。 4.非离子多聚体沉淀法用于分离生物大分子。 5.生成盐复合物沉淀用于多种化合物,特别是小分子物质的沉淀。 6.热变性及酸碱变性沉淀法用于选择性的除去某些不耐热及在一定PH值下易变性的杂蛋白。 第一节盐析法 一般来说,所有固体溶质都可以在溶液中加入中性盐而沉淀析出,这一过程叫盐析。在生化制备中,许多物质都可以用盐析法进行沉淀分离,如蛋白质、多肽、多糖、核酸等,其中以蛋白质沉淀最为常见,特别是在粗提阶段。 盐析法分为两类,第一类叫Ks分段盐析法,在一定PH和温度下通过改变离子强度实现,用于早期的粗提液;第二种叫Kb分段盐析法,在一定离子强度下通过改变PH和温度来实现,用于后期进一步分离纯化和结晶。 一.影响盐析的若干因素 1.蛋白质浓度 高浓度蛋白溶液可以节约盐的用量,但许多蛋白质的b 和Ks常数十分接近,若蛋白浓度过高,会发生严重的共沉淀作用;在低浓度蛋白质溶液中盐析,所用的盐量较多,而共沉淀作用比较少,因此需要在两者之间进行适当选择。用于分步分离提纯时,宁可选择稀一些的蛋白质溶液,多加一点中性盐,使共沉淀作用减至最低限度。一般认为2.5%-3.0%的蛋白质浓度比较适中。 2.离子强度和类型 一般说来,离子强度越大,蛋白质的溶解度越低。在进行分离的时候,一般从低离子强度到高离子强度顺次进行。每一组分被盐析出来后,经过过滤或冷冻离心收集,再在溶液中逐渐提高中性盐的饱和度,使另一种蛋白质组分盐析出来。 离子种类对蛋白质溶解度也有一定影响,离子半径小而很高电荷的离子在盐析方面影响较强,离子半径大而低电荷的离子的影响较弱,下面为几种盐的盐析能力的排列次序:磷酸钾>硫酸钠>磷酸铵>柠檬酸钠>硫酸镁。