常用蛋白还原剂和变性剂

常用蛋白还原剂

1．DTT

中文名称为二硫苏糖醇（Dithiothreitol，简称为DTT），是苏糖醇的C-1及C-4位羟基置换成巯基的化合物。在生化反应中用做还原剂，保护蛋白质或酶中的巯基不致氧化而失活。也常用于还原蛋白质分子中的二硫键等。

DTT是一种小分子有机还原剂，化学式为C4H10O2S2。其还原状态下为线性分子，被氧化后变为包含二硫键的六元环状结构。二硫苏糖醇的名字衍生自苏糖（一种四碳单糖）。DTT的异构体为二硫赤糖醇（DTE），即DTT的C3-差向异构体。

DTT也常常被用于蛋白质中二硫键的还原，可用于阻止蛋白质中的半胱氨酸之间所形成的蛋白质分子内或分子间二硫键。但DTT往往无法还原包埋于蛋白质结构内部（溶剂不可及）的二硫键，这类二硫键的还原常常需要先将蛋白质变性（高温加热或加入变性剂，如6M 盐酸胍、8M 尿素或1% SDS）。反之，根据DTT存在情况下，二硫键还原速度的不同，可以判断其包埋程度的深浅。

2.β-巯基乙醇

英文名称：β-Mercaptoethanol，化学式：HOCH2CH2SH，分子量：，是一种具有特殊臭味的无色透明液体，易燃、易溶于水和醇、醚等多种有机溶剂。

β-巯基乙醇(又称为2-巯基乙醇、1-硫代乙二醇、2-羟基乙硫醇、β-硫醇代乙醇）是一种有机化合物，其化学式为HOCH2CH2SH，英文通用缩写为ME或β-ME。它兼具乙二醇（HOCH2CH2OH）和乙二硫醇（HSCH2CH2SH）的官能团，为挥发性液体，

具有较强烈的刺激性气味。β-ME通常用于二硫键的还原，可以作为生物学实验中的抗氧化剂。它被广泛使用的原因是它的羟基使它能够溶解于水中，并且降低它的挥发性。由于具有较低的蒸汽压，它的难闻的情况比起恶臭的硫醇要好得多。

2-巯基乙醇可以打开蛋白质中存在的二硫键：cysS-Scys+2HOCH2CH2SH→

2cysSH+ HOCH2CH2S-SCH2CH2OH，二硫键被打开后可以使蛋白质的四级或三级结构被破坏。由于2-巯基乙醇能够打开蛋白质的结构，它常常被用于蛋白质分析。而2-巯基乙醇也常常被用于保护蛋白质中自由的半胱氨酸巯基之间不会错误形成二硫键。作为还原剂，2-巯基乙醇常常可以与二硫苏糖醇（DTT）或三(2-甲酰乙基)膦盐酸盐（TCEP）互换使用。

2-巯基乙醇是少数几种被发现可以延长小鼠寿命的化合物。在微克量级水平上，2-巯基乙醇被观察到对实验鼠的生命具有多种可能的正面效应。

化学名称：三(2-羧乙基)膦；英文名称：Tris(2-carboxyethyl)phosphine（TCEP）；分子量：。无色透明液体，不溶于脂肪烃，微溶于水，溶于醇、酮、酯、醚、苯、甲苯、二甲苯等，能与氯仿及四氯化碳混溶，与醋酸纤维素、硝酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、乙基纤维素、聚氯乙烯、酚醛树脂、聚丙烯酸酯等高聚物相容性好。

TCEP是一种非常有效的硫醇类还原剂，广泛用作蛋白质化学及蛋白质组学研究中二硫键的定量还原剂。该试剂在水溶液中的稳定性和溶解性都很好。在酸性、碱性溶液中的稳定性也不错。与其他类别的硫醇类还原剂如DTT相比，TCEP不仅是一种高效的二硫键还原剂，而且在某些巯基的交联反应中不需要除掉。因而在蛋白质化学及蛋白质组学研究常常优先选择TCEP。

TCEP在很宽的PH值范围内都可以选择性定量地还原哪怕水溶性很差的烷基类二硫化合物。通常室温下反应不到5分钟就可以完成。TCEP没有难闻的气味，而且在空气中不怕氧化。

补充： DTT，beta-巯基乙醇，TCEP等是巯基类还原剂。还原剂可以保护蛋白质上自由的巯基不被氧化，从而避免蛋白质的聚集或变性。在结晶实验中，一般使用的还原剂工作浓度是1~10 mM。

beta-巯基乙醇是上述三种还原剂中还原能力最差的一个，因为它本身只有一个巯基。它的效果一般只能维持2－3天。因此，在实验中要每隔2－3天补加一次beta-巯基乙醇来维持它的作用。由于beta-巯基乙醇是挥发性的，因此，可以在池液中加入beta-巯基乙醇，利用它的挥发扩散到液滴中去。

二硫苏糖醇DTT有两个巯基基团，其作用能维持3－7天。DTT的挥发性不像beta-巯基乙醇那么强，所以使用时应该直接加入到悬滴中去。DTT还可以通过微透析的方法加入。

TCEP的还原能力比beta-巯基乙醇和DTT都强，它的作用可以维持2－3周。TCEP 能使结晶用的缓冲液酸化。与DTT类似，TCEP需要直接加入到悬滴中，因此可以考虑微透析法。

beta-巯基乙醇，DTT，和TECP的作用机制可能不同。像其他添加剂一样，如果你发现一类物质对样品的稳定性和结晶有利，则可以去筛选这一类物质中最适合你的样品的一种。我们建议是，最好这三种还原剂都尝试一下，去发现最适合的。

还原剂可以与金属离子结合，金属离子其被还原，而还原剂的作用被抑制。这

就使得用重金属原子作同晶置换法遇到了麻烦。可以使用EDTA来避免还原剂被金属离子抑制。但是，如果金属离子是你的样品蛋白维持活性所必须的，就要小心使用EDTA了。

碱性条件下，beta-巯基乙醇和TECP更稳定，效果要好于DTT。酸性条件下，TCEP的稳定性也要好过DTT。

DTT可以使Ni被还原，因此在用Ni柱纯化His标签的蛋白时要避免使用DTT，而应该考虑beta-巯基乙醇和TECP。

半胱氨酸也是一种还原剂。在结晶实验中，半胱氨酸局限性很明显，那是由于它容易形成六角形的晶体。但是，半胱氨酸是一种有效的添加剂，能带来明显的效果，不过需要铭记它的局限性。

如果预期到蛋白会被氧化，从制备样品开始就要加入还原剂，并且在整个流程中要不断补加保证其效果。在悬滴法中，可以在池液里加入还原剂，利用还原剂的挥发扩散，保证悬滴中还原性的环境。

在确定还原剂和样品比例时，需要考虑样品上自由巯基的数目和样品浓度。自由巯基数目越多，样品浓度越高，还原剂的用量就越大。

含砷化合物与还原剂不能共用。二甲胂和二甲胂酸钠是结晶中常使用的含砷化合物，它们不能与还原剂共同使用。其他不能与还原剂一起使用的物质还包括：硝酸铵，过氧化氢，高氯酸钾，硝酸钠。在使用某种物质之前，应该先查阅Material Safety Data Sheet (MSDS) 。

SDS是一种阴离子去污剂，它能破坏蛋白质分子之间以及其它物质分子之间的非共价键。在强还原剂如巯基乙醇或二硫苏糖醇的存在下，蛋白质分子内的二硫键被打开并解聚成多肽链。解聚后的蛋白质分子与SDS充分结合形成带负电荷的蛋白质-SDS复合物，复合物所带的负电荷大大超过了蛋白质分子原有的电荷量，这就消除了不同蛋白质分子之间原有的电荷差异，蛋白质-SDS复合物在溶液中的形状像一个长椭圆棒。SDS-PAGE不仅可以分离鉴定蛋白质，而且可以根据迁移率大小测定蛋白质亚基的分子量。

DTT和巯基乙醇相比，作用相似，但DTT的刺激性气味要小很多，毒性也比巯基乙醇低很多。而且DTT比巯基乙醇的浓度低7倍时，两者效果相近。但DTT价格略高一些。DTT有两个巯基集团，巯基乙醇只有一个巯基集团。

常用蛋白变性剂

盐酸胍和尿素

尿素和盐酸胍在高浓度(4~8 mol/L)水溶液时能断裂氢键，从而使蛋白质发生不同程度的变性。同事，还可以通过增大疏水基酸性残基在水相中的溶解度，降低疏水相互作用。在室温下4~6 mol/L尿素和3~4 mol/L盐酸胍，可使球状蛋白质从天然状态转变至变性状态的中点，通常增加变性剂浓度可提高变性程度，通常8 mol/L 尿素的变性能力强。一些球状蛋白质，甚至在8 mol/L尿素溶液中也不能完全变性，然而在8 mol/L盐酸胍溶液中，他们一般以无规则卷曲(完全变性)构象状态存在。

尿素和盐酸胍引起的变性包括两种机制：1、变性蛋白质能与尿素和盐酸胍优先结合，形成变性蛋白质-变性剂复合物，当复合物被除去，从而引起N→D反应平衡

向右移动。随着变性剂浓度的着呢国家，天然状态的蛋白质不断转变为复合物，最终导致蛋白质完全变性。然而，由于变性剂与变性蛋白的结合是非常弱的。因此，只有高浓度的变性剂才能引起蛋白质完全变性；2、尿素与盐酸胍对谁说氨基酸残基的增溶作用。因为尿素和盐酸胍都具有形成氢键的能力，当他们在高浓度时，可以破坏水的氢键结构，结果尿素和盐酸胍就成为非极性残基的较好溶剂，使之蛋白质分子内部的疏水残基伸展和溶解性增加。尿素和盐酸胍引起的变性通常是可逆的。但是，在某些情况下，由于一部分尿素可以转变为氰酸盐和氨，而蛋白质的氨基能够与氰酸盐反应，引起蛋白质电荷分布的改变。因此，尿素引起的蛋白质变性有时很难完全复性。一些还原剂(半胱氨酸、抗坏血酸、β-巯基乙醇和DTT)的使用，可以还原二硫键，能有助于变性后蛋白的复性。

氧化剂和还原剂教案word

氧化剂和还原剂教案

一、教学目标 知识目标 1.通过化学方程式的分析，使学生能以化合价的变化和电子转移的得失认识并建立起氧化剂和还原剂的概念 2.初步了解化合价与氧化剂、还原剂、氧化性、还原性之间的联系 3.了解常见的氧化剂和还原剂 能力目标 学会用化合价的变化来判断氧化剂和还原剂，能够判断氧化性和还原性的相对强弱 情感目标 培养学生用辩证的对立统一的观点分析事物的意识 二、教学重点 1.掌握氧化剂和还原剂的概念 2.掌握氧化性和还原性的概念 三、教学难点 判断物质的氧化性和还原性的相对强弱从而来判断这种物质是氧化剂还是还原剂 四、教学过程 老师：同学们，在上新课之前我们先回顾一下上节课学的知识，在上节课中我们学习了氧化还原反应的概念，实质以及用双线桥法来表示一个氧化还原反应，现在我请一位同学回答一下什么是氧化还原反应？xx同学 学生：在反应过程中元素化合价发生变化的反应叫氧化还原反应 老师：请坐，回答的很好，氧化还原反应的实质也是上节课的重点，再请一位同学回答一下氧化还原反应的实质是什么? xx同学 学生：实质是电子的转移 老师：很好，请坐，看来同学们对上节课的内容都掌握了，下面我写几个反应大家判断一下哪些反应是氧化还原反应 CaCO3==CaO + CO2↑（1） Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑（2） Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2（3） Cl2+H2O=HClO+HCl （4） 老师：大家看一下哪几个反应是氧化还原反应

学生：2,3,4是氧化还原反应 老师：对，第1个反应中元素的化合价没有发生变化所以不是氧化还原反应我们把它擦掉，上节课我们学习了用双线桥法表示一个氧化还原反应，下面我们以锌和硫酸反应为例我们一起用双线桥表示一下。首先是标元素的化合价，Zn是0价，生成的ZnSO4中的Zn是+2价，H2SO4中的H是+1价，生成H2后的化合价是0价，Zn是失电子，失2个电子，化合价呢？对，化合价升高；氢得1个电子，硫酸中有两个氢原子，得两个电子，化合价降低。在这个反应中Zn和H2SO4是反应物，并且Zn的化合价降低H的化合价升高，在氧化还原反应中所含元素化合价升高的反应物叫还原剂，所含元素化合价降低的反应物叫氧化剂，这就是我们这节课所学习的内容氧化剂和还原剂。 【板书】 2.3.2 氧化剂与还原剂 老师：首先我们先来看一下氧化剂和还原剂的定义 【板书】 一．氧化剂和还原剂 1.定义 氧化剂：元素化合价降低的反应物 还原剂：元素化合价升高的反应物 老师：在这里注意一下，氧化剂和还原剂存在于氧化还原反应中并且是相对于反应物而言的。下面我们根据氧化剂和还原剂的定义我们看一下这个反应中谁做氧化剂谁做还原剂，Zn的化合价升高所以它做还原剂，H的化合价降低所以H2SO4做氧化剂。下面根据定义大家看一下Fe2O3和CO这个反应中谁是氧化剂谁是还原剂，我请一位同学上黑板来做，其他同学在下面自己写，xx同学 学生：Fe2O3作氧化剂，CO作还原剂 老师：我们看一下xx同学写的对吗？ 学生：对 老师：我们一起来看一下Fe反应前是+3价，反应后是0价化合价降低所以Fe作氧化剂；C 反应前是+2价，反应后是+4价化合价升高所以CO作还原剂。做的很好，下面我们一起来看一下Cl2和H2O的反应，Cl反应前是0价，反应后既有+1价也有-1价，化合价既有升高也有下降所以Cl2在这里既是氧化剂又是还原剂 老师：氧化剂和还原剂的概念都清楚了吗？

沉淀蛋白质的常用方法

沉淀蛋白质的常用方法（TCA、乙醇、丙酮沉淀蛋白操作步骤） TCA-DOC For precipitation of very low protein concentration 1) To one volume of protein solution, add 1/100 vol. of 2% DOC (Na deoxycholate, 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 bottleat 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 with one volume of cold acetone (acetone keep at –20oC). Vortex and 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 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 bottleat 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

沉淀蛋白质的常用方法

沉淀蛋白质的常用方法（TCA、乙醇、丙 酮沉淀蛋白操作步骤） TCA-DOC For precipitation of very low protein concentration 1) To one volume of protein solution, add 1/100 vol. of 2% DOC (Na deoxycholate, 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 bottleat 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 with one volume of cold acetone (acetone keep at –20oC). Vortex and 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 to obtain the normal blue sample buffer colour.) Normal TCA To eliminate TCA soluble interferences and protein concentration

高中常见的化学物质(分子_离子)的氧化性_还原性强弱排列

氧化性：F2>Cl2>Br2>Fe3+>I2>SO2>S 高锰酸钾溶液的酸性越强，氧化性越强。 还原性:S2->SO3(2-)>I->Fe2+>Br->Cl->F- 推荐： 常见的氧化剂有：1活泼的金属单质，如X2（卤素）、O2、O3、S等 2高价金属阳离子，如Cu2+，Fe3+等或H+ 3高价过较高价含氧化合物，如MnO2、KMnO4、K2Cr2O7、HNO3、H2SO4(浓）、KClO3、HClO等 4过氧化物，如Na2O2、H2O2等 常见的还原剂有 1活泼或较活泼的的金属，如K,Na,Mg,Al,Zn,Fe等 2低价金属阳离子，如Fe3+,Sn2+等 3非金属阳离子，如Cl-，B-，I-，S2-等 4某些非金属单质，如H2,C,Si 在含可变化合价的化合物中，具有中间价态元素的物质（单质或化合物）即可作氧化剂，又可做还原剂，例如Cl2,H2O2,Fe2+,H2SO3等既具有氧化性，又具有还原性。 （1）根据化学方程式判断氧化性、还原性的强弱 氧化性：氧化剂>氧化产物 还原性：还原剂>还原产物 （2）根据物质活动顺序判断氧化性、还原性的强弱 1金属活动顺序 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 原子还原性逐渐减弱，对应阳离子氧化性逐渐增强。 （金属还原性与溶液有关，如在稀盐酸，稀硫酸中Al比Cu活泼，但在浓硝酸中Cu比Al 活泼 2非金属活动顺序 F Cl Br I S 原子（或单质）氧化性逐渐减弱，对应阳离子还原性逐渐增强。 （3）根据反应条件判断氧化性和还原性的强弱 当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，若氧化剂价态相同，可根据反应条件的高、低来进行判断，例如： 16HCl+2KMnO4=2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2（1） 4HCl+MnO2=(加热）MnCl2+2H2O+Cl2（2） 4HCl+O2=（CuCl2，500摄氏度）2H2O+2Cl2（3） 上述三个反应中，还原剂都是浓盐酸，氧化产物都是Cl2，而氧化剂分别是KMnO4，MnO2，O2，（1）式中KMnO4常温下就可以把浓盐酸中的氯离子氧化成氯原子，（2）式中MnO2需要在加热条件下才能完成，（3）式中O2不仅需要加热，而且还需要CuCl2做催化剂才能完成，由此可以得出氧化性KMnO4>MnO2>O2

常见氧化剂和还原剂

氧化还原反应 一、内容概述 本周学习了氧化还原反应，重点介绍了：化学反应的分类，从得氧和失氧观、化合价升降观、电子转移观分析氧化还原反应，找出氧化还原反应的判断依据和氧化还原的本质；氧化还原反应有关概念，如氧化剂、还原剂、氧化性、还原性、氧化产物、还原产物等；氧化性和还原性强弱的判断方法、常见的氧化剂和还原剂、氧化还原反应的规律。 二、重难点知识剖析 （一）化学反应的分类 （二）元素的化合价 元素原子的最外电子层结构决定了原子间是按一定数目相互化合，元素的原子相互化合的数目叫这种元素的化合价。 1、单质中元素的化合价为0； 2、在化合物中金属元素的化合价全为正值，非金属元素的化合价一般既有负值又有正值； 3、在化合物中，各元素的正、负化合价的代数和为0； 如：原子团的化合价：NO3－、SO42－、SO32－、HSO3－（亚硫酸氢根）、CO32－、HCO3－、ClO3－（氯酸根）、NH4＋（铵根）、MnO4－（高锰酸根）、PO43－（磷酸根）。 中心元素的化合价：

4、离子化合物中，元素的化合价与在生成它们的反应中原子得、失电子数目及离子的电荷数在数值上相等，如NaCl： 共价化合物中，元素的化合价与在生成它们的反应中共用电子对的偏向、偏离的对数在数值上相等。如HCl： 共用电子对偏向氯原子，氯元素化合价为－1价； 共用电子对偏离氢原子，氢元素化合价为＋1价。 （三）氧化还原反应的特征与本质 1、比较 2、氧化反应与还原反应同时发生，既对立又统一，在反应中化合价上升和下降总数相等，得到电子和失去电子总数相等。 3、特征（或判断依据）：元素的化合价是否发生变化。 4、本质：有电子转移（得失或偏移） 5、氧化还原反应与四种基本类型反应的关系为 置换反应全部属于氧化还原反应，复分解反应全部属于非氧化还原反应，有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。 例：有下列反应

浓缩蛋白方法

1，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。 主要用于更换蛋白质的缓冲液，有透析袋即可，不需要特殊的仪器。 2，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。 在冷冻状态下让扬品种的液体升华 3，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℃。4，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。 主要针对小体积蛋白质溶液（几ml）此法更不易引起变性，不过得有浓缩器，不是哪个实验室都有的。 5，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。 6，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％。比凝胶应用方便，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。 7，丙酮沉淀法： 试验要求的仪器简单，但是常常导致蛋白质变性。 8，免疫沉淀法： 通过免疫沉淀法，用蛋白质特异性能够定量能够分离目的蛋白。有三个步骤组成：首先将特异性抗体加入细胞提取物，第二步加入经化学固定的金黄色葡萄球菌，以确保形成大量沉淀。这些细菌通过蛋白质A和抗体形 成复合物，蛋白质A与免疫球蛋白的Fc部分有高度的亲和性。或者说，纯化的蛋白A结合Sephrarose树脂，为从细胞提取物中分离出抗原抗体复合物，提供一个固体基质。最后通过洗脱，除去尚未沉淀的杂质。 为了除去已破碎的或固定差的细胞，在用于免疫沉淀（作用）之前可以与纤细地金黄色葡萄球菌细胞，如果要用蛋白质ASephrarose树脂,参考厂家说明书。 9，硫酸铵沉淀法： 利用高浓度盐将蛋白质析出（盐析），选择硫酸按是因为：盐析有效性，pH范围广，溶解度高，溶液散热少，经济. 10， (低温)有机溶剂沉淀法： 强调低温（0-4度以下）是因为10度时蛋白会在有机溶剂中变性，可用乙醇，丙酮等。注意：Mg2+离子，pH值。 11，聚乙二醇（PEG）沉淀法： PEG是一个水溶性非离子多聚体，使用PEG时旨在个别情况下才会是蛋白质稍有变性！他溶解是散热低，形成沉淀的平衡时间短，通常达到30%时蛋白质就会达到最大量的沉淀。

蛋白纯化的一般原则及方法选择

随着分子生物学的发展，越来越多的科研人员熟练掌握了分子生物学的各种试验技术，并研制成套试剂盒，使基因克隆表达变得越来越容易lIl。但分子生物学的上游工作往往并非是最终目的，分子克隆与表达的关键是要拿到纯的表达产物，以研究其生物学作用，或者大量生产出可用于疾病治疗的生物制品。相对与上游工作来说，分子克隆的下游工作显得更难，蛋白纯化工作非常复杂，除了要保证纯度外，蛋白产品还必须保持其生物学活性。纯化工艺必须能够每次都能产生相同数量和质量的蛋白，重复性良好。这就要求应用适应性非常强的方法而不是用能得到纯蛋白的最好方法去纯化蛋白。在实验室条件下的好方法却可能在大规模生产应用中失败，因为后者要求规模化，且在每日的应用中要有很好的重复性。本文综述了蛋白质纯化的基本原则和各种蛋白纯化技术的原理、优点及局限性，以期对蛋白纯化的方法选择及整体方案的制定提供一定的指导。 1 蛋白纯化的一般原则 蛋白纯化要利用不同蛋白间内在的相似性与差异，利用各种蛋白间的相似性来除去非蛋白物质的污染，而利用各蛋白质的差异将目的蛋白从其他蛋白中纯化出来。每种蛋白间的大小、形状、电荷、疏水性、溶解度和生物学活性都会有差异，利用这些差异可将蛋白从混合物如大肠杆菌裂解物中提取出来得到重组蛋白。蛋白的纯化大致分为粗分离阶段和精细纯化阶段二个阶段。粗分离阶段主要将目的蛋白和其他细胞成分如DNA、RNA等分开，由于此时样本体积大、成分杂，要求所用的树脂高容量、高流速，颗粒大、粒径分布宽．并可 以迅速将蛋白与污染物分开，防止目的蛋白被降解。精细纯化阶段则需要更高的分辨率，此阶段是要把目的蛋白与那些大小及理化性质接近的蛋白区分开来，要用更小的树脂颗粒以提高分辨常用的离子交换柱和疏水柱，应用时要综合考虑树脂的选择性和柱效两个因素。选择性指树脂与目的蛋白结合的特异性，柱效则是指蛋白的各成分逐个从树脂上集中洗脱的能力，洗脱峰越窄，柱效越好。仅有好的选择性，洗脱峰太宽，蛋白照样不能有效分离。 2.各种蛋白纯化方法及优缺点 2.1蛋白沉淀蛋白能溶于水是因为其表面有亲水性氨基酸。在蛋白质的等电点处若溶液的离子强度特别高或特别低，蛋白则倾向于从溶液中析出。硫酸铵是沉淀蛋白质最常用的盐，因为它在冷的缓冲液中溶解性好，冷的缓冲液有利于保护蛋白的活性。硫酸铵分馏常用做纯化的第一步，它可以初步粗提蛋白质，去除非蛋白成分。蛋白质在硫酸铵沉淀中较稳定，可以短期在这种状态下保存中间产物，当前蛋白质纯化多采用这种办法进行粗分离翻。在规模化生产上硫酸铵沉淀方法仍存在一些问题，硫酸铵对不锈钢器具的腐蚀性很强。其他的盐如硫酸钠不存在这种问题，但其纯化效果不如硫酸铵。除了盐析外蛋白还可以用多聚物如PEG 和防冻剂沉淀出来，PEG是一种惰性物质，同硫酸铵一样对蛋白有稳定效果， 在缓慢搅拌下逐渐提高冷的蛋白溶液中的PEG浓度，蛋白沉淀可通过离心或过滤获得，蛋白可在这种状态下长期保存而不损坏。蛋白沉淀对蛋白纯化来说并不是多么好的方法，因为它只能达到几倍的纯化效果，而我们在达到目的前需要上千倍的纯化。其好处是可以把蛋白从混杂有蛋白酶和其他有害杂质的培养基及细胞裂解物中解脱出来。

蛋白质变性

蛋白质在烹调过程中的变化 富含蛋白质的食物在烹调加工中，原有的化学结构将发生多种变化，使蛋白质改变了原有的特性，甚至失去了原有的性质，这种变化叫做蛋白质的变性。蛋白质的变性受到许多因素的影响，如温度、浓度、加工方法、酸、碱、盐、酒等。许多食品加工需要应用蛋白质变性的性质来完成，如:水煮蛋、咸蛋、皮蛋、豆腐、豆花、鱼丸子、肉皮冻等。 在烹调过程中，蛋白质还会发生水解作用，使蛋白质更容易被人体消化吸收和产生诱人的鲜香味。因此我们需要了解和掌握蛋白质在烹调和食品加工过程中的各种变化，使烹调过程更有利于保存时食物中的营养素和增进营养素在人体的吸收。 一、烹调使蛋白质变性 1、振荡使蛋白质形成蛋白糊 在制作芙蓉菜或蛋糕时，常常把鸡蛋的蛋清和蛋黄分开，将蛋清用力搅拌振荡，使蛋白质原有的空间结够发生变化，因其蛋白质变性。变形后的蛋白质将形成一张张有粘膜的网，把空气包含到蛋白质的分子中间，使蛋白质的体积扩大扩大很多倍，形成粘稠的白色泡沫，即蛋泡糊。 蛋清形成蛋泡糊是振荡引起蛋白质的变性。蛋清能否形成稳定的蛋泡糊，受很多因素的影响。蛋清之所以形成蛋泡糊，是由于蛋清中的卵粘蛋白和类粘蛋白能增加蛋白质的粘稠性和起泡性，鸡蛋越新鲜，蛋清中的卵粘蛋白和类粘蛋白质越多，振荡中越容易形成蛋泡糊。因此烹调中制作蛋泡糊，要选择新鲜鸡蛋。 如果搅拌震动的时的温度越低或振荡时间较短，蛋清形成的蛋白糊放置不久仍会还原为蛋清，因为这种情况下，只能破坏蛋白质的三、四结构，蛋白质二级螺旋结构没有拉伸开，无法形成稳定的蛋白质网。一旦失去振荡的条件，空气就会从泡沫中逸出，蛋白质又回复到原来的结构，这种变性称为可逆性。烹调和食品加工都不希望发生这种可逆变性发生，要设法提高蛋泡糊的稳定性。 向蛋清中加入一定量的糖，可以提高蛋泡糊的稳定性。蛋清中的卵清与空气接触凝固，使振荡后形成的气体泡膜变硬，不能保容较多的气体，影响蛋泡糊的膨胀。糖很强的渗透性，可以防止卵清蛋白遇空气凝固，使蛋泡糊的泡膜软化，延伸性、弹性都增加，蛋泡糊的体积和稳定性也增加。 做蛋泡糊时，容器、工具和蛋清液都不能沾油。搅打蛋清时如果沾上少量油脂就会严重破坏蛋清的起泡性能，因为油脂的表面张力大于蛋清泡膜的表面张力，能将蛋泡糊的的泡沫拉裂，泡沫中的空气很快从断裂处逸出，蛋泡糊就不能形成。

教案氧化剂和还原剂

教案氧化剂和还原剂 氧化剂和还原剂 一、教学目标 知识目标 1.通过化学方程式的分析，使学生能以化合价的变化和电子转移的得失认识并建立起氧化剂和还原剂的概念 2.初步了解化合价与氧化剂、还原剂、氧化性、还原性之间的联系 3.了解常见的氧化剂和还原剂 能力目标 学会用化合价的变化来判断氧化剂和还原剂，能够判断氧化性和还原性的相对强弱情感目标 培养学生用辩证的对立统一的观点分析事物的意识

二、教学重点 1.掌握氧化剂和还原剂的概念 2.掌握氧化性和还原性的概念 三、教学难点 判断物质的氧化性和还原性的相对强弱从而来判断这种物质是氧化剂还是还原剂 四、教学过程 老师：同学们，在上新课之前我们先回顾一下上节课学的知识，在上节课中我们学习了氧化还原反应的概念，实质以及用双线桥法来表示一个氧化还原反应，现在我请一位同学回答一下什么是氧化还原反应？xx同学 学生：在反应过程中元素化合价发生变化的反应叫氧化还原反应 老师：请坐，回答的很好，氧化还原反应的实质也是上节课的重点，再请一位同学回答一下氧化还原反应的实质是什么? xx同学

学生：实质是电子的转移 老师：很好，请坐，看来同学们对上节课的内容都掌握了，下面我写几个反应大家判断一下哪些反应是氧化还原反应 CaCO3==CaO + CO2↑（1） Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑（2） Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 （3） Cl2+H2O=HClO+HCl （4） 老师：大家看一下哪几个反应是氧化还原反应 学生：2,3,4是氧化还原反应 老师：对，第1个反应中元素的化合价没有发生变化所以不是氧化还原反应我们把它擦掉，上节课我们学习了用双线桥法表示一个氧化还原反应，下面我们以锌和硫酸反应为例我们一起用双线桥表示一下。首先是标元素的化合价，Zn是0价，生成的ZnSO4中的Zn是+2

蛋白质纯化的方法选择

蛋白质纯化的方法选择 随着分子生物学的发展，越来越多的科研人员熟练掌握了分子生物学的各种试验技术，并研制成套试剂盒，使基因克隆表达变得越来越容易。但分子生物学的上游工作往往并非是最终目的，分子克隆与表达的关键是要拿到纯的表达产物，以研究其生物学作用，或者大量生产出可用于疾病治疗的生物制品。相对与上游工作来说，分子克隆的下游工作显得更难，蛋白纯化工作非常复杂，除了要保证纯度外，蛋白产品还必须保持其生物学活性。纯化工艺必须能够每次都能产生相同数量和质量的蛋白，重复性良好。这就要求应用适应性非常强的方法而不是用能得到纯蛋白的最好方法去纯化蛋白。在实验室条件下的好方法却可能在大规模生产应用中失败，因为后者要求规模化，且在每日的应用中要有很好的重复性。本文综述了蛋白质纯化的基本原则和各种蛋白纯化技术的原理、优点及局限性，以期对蛋白纯化的方法选择及整体方案的制定提供一定的指导。 1、蛋白纯化的一般原则 蛋白纯化要利用不同蛋白间内在的相似性与差异，利用各种蛋白间的相似性来除去非蛋白物质的污染，而利用各蛋白质的差异将目的蛋白从其他蛋白中纯化出来。每种蛋白间的大小、形状、电荷、疏水性、溶解度和生物学活性都会有差异，利用这些差异可将蛋白从混合物如大肠杆菌裂解物中提取出来得到重组蛋白。蛋白的纯化大致分为粗分离阶段和精细纯化阶段二个阶段。粗分离阶段主要将目的蛋白和其他细胞成分如DNA、RNA等分开，由于此时样本体积大、成分杂，要求所用的树脂高容量、高流速，颗粒大、粒径分布宽．并可以迅速将蛋白与污染物分开，防止目的蛋白被降解。精细纯化阶段则需要更高的分辨率，此阶段是要把目的蛋白与那些大小及理化性质接近的蛋白区分开来，要用更小的树脂颗粒以提高分辨率，常用离子交换柱和疏水柱，应用时要综合考虑树脂的选择性和柱效两个因素。选择性树脂与目的蛋白结合的特异性，柱效则是指各蛋白成分逐个从树脂上集中洗脱的能力，洗脱峰越窄，柱效越好。仅有好的选择性，洗脱峰太宽，蛋白照样不能有效分离。 2、各种蛋白纯化方法及其优、缺点 2．1 蛋白沉淀蛋白能溶于水是因为其表面有亲水性氨基酸，在蛋白质的等电点处若溶液的离子强度特别高或者特别低，蛋白则倾向于从溶液中析出。硫酸铵是沉淀蛋白最常用的盐，因为它在冷的缓冲液中溶解性好，冷的缓冲液有利于保持目的蛋白的活性。硫酸铵分馏常用作试验室蛋白纯化的第一步，它可以初步粗提蛋白质，去除非蛋白成分。蛋白质在硫酸铵沉淀中较稳定，可以短期在这种状态下保存中间产物，当前蛋白质纯化多采用这种办法进行粗分离翻。在规模化生产上硫酸铵沉淀方法仍存在一些问题，硫酸铵对不锈钢器具的腐蚀性很强。其他的盐如硫酸钠不存在这种问题，但其纯化效果不如硫酸铵。除了盐析外蛋白还可以用多聚物如PEG和防冻剂沉淀出来，PEG是一种惰性物质，同硫酸铵一样对蛋白有稳定效果，在缓慢搅拌下逐渐提高冷的蛋白溶液中的PEG浓度，蛋白沉淀可通过离心或过滤获得，蛋白可在这种状态下长期保存而不损坏。蛋白沉淀对蛋白纯化来说并不是多么好的方法，因为它只能达到几倍的纯化效果，而我们在达到目的前需要上千倍的纯化。其好处是可以把蛋白从混杂有蛋白酶和其他有害杂质的培养基及细胞裂解物中解脱出来。 2．2 缓冲液的更换虽然更换缓冲液不能提高蛋白纯度，但它却在蛋白纯化方案中起着极其重要的作用。不同的蛋白纯化方法需要不同pH及不同离子强度的缓冲液。假如你用硫酸铵将蛋白沉淀出来，毫无疑问蛋白是处在高盐环境中，需要想办法脱盐，可用的方法有利用半透膜透析，通过勤换透析液体去除盐分，此法尚可，但需几个小时，通常要过夜，也难以用于大规模纯化中。新型的设备将透析膜夹在两个板中间，板的一侧加缓冲液，另一侧加需脱盐的蛋白溶液，并在蛋白溶液一侧通过泵加压，可以使两侧溶液在数小时内达到平衡，若增加对蛋白溶液的压力，还可迫使水分和盐更多通过透析膜进入透析液达到对蛋白浓缩的目的。也有出售的脱盐柱，柱内的填料是小孔径的颗粒，蛋白分子不能进入孔内，先于高浓度盐离子从柱中流出，从而使二者分离。蛋白纯化的每一步都会造成目的蛋白的丢失，缓冲液平衡的步骤尤甚。蛋白会结合在任何它能接触的表面上，剪切力、起泡沫和离子强度的快速变化很容易让蛋白失活。 2．3 离子交换色谱这是在所有的蛋白纯化与浓缩方法中最有效方法。基于蛋白与离子交换树脂间的相互电荷作用，通过选择不同的缓冲液，同一种蛋白既可以和阴离子交换树脂（能结合带负电荷的分子）结合，也可以和阳离子交换树脂结合。树脂所用的带电基团有四种：二乙基氨基乙基用于弱的阴离子交换树脂；羧甲基用于弱的阳离子交换树脂；季铵用于强阴离子交换树脂；甲基磺酸酯用于强阳离子交换树脂。蛋白质由氨基酸组成，氨基酸在不同的pH环境中所带总电荷不同。大多数蛋白在生理pH（pH6～8）下带负电荷，需用阴离子交换柱纯化，极端的pH下蛋白会变性失活．应尽量避免。由于在某个特定的pH下不同的蛋白所带电荷数不同，与树脂的结合力也不同，随着缓冲液中盐浓度的增加或pH的变化，蛋白按结合力的强弱被依次洗脱。在工业化生产中更多地是改变盐浓度而不是去改变pH值，因为前者更容易控制。在实验室中几乎总是用盐浓度梯度去洗脱离子交换柱，利用泵的辅助可以使流入柱的缓冲液中盐浓度平稳地上升，当离子强度能够中和蛋白的电荷时，蛋白就被从柱上洗脱下来。但在工业生产中盐浓度很难精确控制，所以常用分步洗脱而不足连续升高的盐梯度。与排阻层析相比，离子交换特异性更好，有更多的参数可以调整以获得最优的纯化效果，树脂也比较便宜。值得一提的是，即便是用最精确控制的条件，仅用离子交换单一的方法也得不到纯的蛋白，还需要其他的纯化步骤。

浅谈蛋白质变性的原因

浅谈蛋白质变性的原因 引起蛋白质变性的原因可分为物理和化学因素两类.物理因素可以是加热、加压、脱水、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波的作用等；化学因素有强酸、强碱、尿素、重金属盐、十二烷基磺酸钠(SDS)等.在临床医学上,变性因素常被应用于消毒及灭菌.反之,注意防止蛋白质变性就能有效地保存蛋白质制剂.蛋白质的变性很复杂,要判断变性是物理变化还是化学变化,要视具体情况而定.如果有化学键的断裂和生成就是化学变化；如果没有化学键的断裂和生成就是物理变化. 1、重金属盐使蛋白质变性,是因为重金属阳离子可以和蛋白质中游离的羧（suo）基（含 C、H、O的基）形成不溶性的盐,在变性过程中有化学键的断裂和生成,因此是一个化学变化. 2、强酸、强碱使蛋白质变性,是因为强酸、强碱可以使蛋白质中的氢键断裂.也可以和游离的氨基或羧基形成盐,在变化过程中也有化学键的断裂和生成,因此,可以看作是一个化学变化. 3、尿素、乙醇、丙酮等,它们可以提供自己的羟基或羰基上的氢或氧去形成氢键,从而破坏了蛋白质中原有的氢键,使蛋白质变性.但氢键不是化学键,因此在变化过程中没有化学键的断裂和生成,所以是一个物理变化. 4、加热、紫外线照射、剧烈振荡等物理方法使蛋白质变性,主要是破坏蛋白质分子中的氢键,在变化过程中也没有化学键的断裂和生成,没有新物质生成,因此是物理变化.否则,鸡蛋煮熟后就不是蛋白质了.而我们知道,熟鸡蛋依然有营养价值,其中的蛋白质反而更易为人体消化系统所分解吸收. (1)蛋白质受热或遇到_____、____、____等化学物质，会发生化学反应，失去原有的生理 活性。（填具体物质） (2)维生素是人们不可缺少的营养物质，缺乏维生素或摄入不足，会导致人体患病。缺乏 维生素C，会引起___________。请例举两种富含维生素的常见食品：_________、_________等。 (2)1蛋白质受热或遇到（）、（）、（）等化学物质时,结构就会被破坏,失去 生理活性.（填类） 2变质食品中含有有毒的（）,其中（）的毒性较大. 3一氧化碳可与人体血液中的（）结合,使红细胞输氧能力降低.，尼古丁和焦油使吸烟者对香烟产生依赖性并诱发疾病.

高中化学氧化剂和还原剂

第3节氧化剂和还原剂 1氧化还原反应 1．元素化合价在化学反应中的变化 （1）化合价：化合价是认识氧化还原的前提与基础。 ①规则：①在化合物中，正负化合价的代数和为零；②单质中，元素的化合价为零。 ②本质： a化合价的正与负：失去电子或共用电子对偏离呈正价；得到电子或共用电子对偏向呈负价。 b化合价的数值：化合价的数值等于得、失电子（或共用电子对）的数目。 c化合价的变动：元素在氧化还原反应中，得到电子，化合价降低；失去电子，化合价升高。 ③有关规律： a金属元素一般没有负化合价，除零价外，只显正价，因为在反应中只能失去电子。 b非金属元素（除氧、氟外）在反应中既可得到电子，亦可失去电子，故既可呈正价，也能显负价。 c氧、氟的非金属性很强，在反应中一般不失去电子，故一般没有正化合价。 d显最高化合价的元素，在反应中只能得电子而不能失电子，故发生氧化还原反应化合价只能降低。相反，显最低化合价的元素，在反应中化合价只能升高。 （2）基本概念 ①氧化反应和还原反应：反应物所含元素化合价升高（或者说是物质失去电子）的反应称为氧化反应；反应物所含元素化合价降低（或者说是物质得到电子）的反应称为还原反应。 ②氧化还原反应：凡是反应过程中有元素化合价变化（或电子转移）的化学反应叫做氧化还原反应。 说明：氧化反应和还原反应是一对对立的反应，而又统一存在于一个反应中，不能分割，所以人们把这两种同时存在的一个化学反应叫做氧化还原反应。 【联想·发散】 四种基本反应类型和氧化还原反应的关系

2．氧化还原反应的实质 （1）研究表明，所有的氧化还原反应中都存在着电子的转移，电子的转移是氧化还原反应的实质。 说明：“转移”包含两方面内容：电子的得到、失去和电子的偏离、偏向。电子的偏离和偏向又统称电子的偏移。 （2）认识氧化还原反应概念的三个阶段： ①首先是从得到氧和失去氧的视角认识的。 ②接着是从元素的化合价升和降的视角去认识的。 ③最后是从元素原子电子的得到和失去的视角去认识的。 注意：第①种情况只适宜在初中阶段使用，因为它解决问题的范围太狭窄，只局限在有氧参与的反应。第②种情况没有反映出氧化还原反应产生的本质，只是氧化还原反应的一种表象，我们用来作为判断一个化学反应是否是氧化还原反应的工具。第③种情况才是氧化还原反应的本质。 2氧化剂和还原剂 1．基本概念 （3）氧化剂和还原剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低（或说得到电子）的反应物叫做氧化剂；而所含元素化合价升高（或说失去电子）的反应物，叫做还原剂。 （2）氧化产物和还原产物：还原剂失去电子被氧化所得的产物叫氧化产物；氧化剂得到电子被还原所得的产物叫还原产物。 【领悟·整合】 氧化还原反应的有关概念是互相独立，又互相依存的，其关系如下：

常用蛋白质沉淀方法有哪些

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。

蛋白质变性机理

蛋白质变性机理 1、蛋白质介绍 2、蛋白质变性结果 1)活性丧失 蛋白质的生物活性是指蛋白质所具有的酶、激素、毒素、抗原与抗体、血红蛋白的载氧能力等生物学功能。生物活性丧失是蛋白质变性的主要特征。有时蛋白质的空间结构只要轻微变化即可引起生物活性的丧失。 2）某些理化性质的改变 蛋白质变性后理化性质发生改变，如溶解度降低而产生沉淀，因为有些原来在分子内部的疏水基团由于结构松散而暴露出来, 分子的不对称性增加，因此粘度增加，扩散系数降低 蛋白质分子凝聚从溶液中析出

3）生物化学性质的改变 蛋白质变性后，分子结构松散，不能形成结晶，易被蛋白酶水解。蛋白质的变性作用主要是由于蛋白质分子内部的结构被破坏。天然蛋白质的空间结构是通过氢键等次级键维持的，而变性后次级键被破坏，蛋白质分子就从原来有序的卷曲的紧密结构变为无序的松散的伸展状结构（但一级结构并未改变）。所以，原来处于分子内部的疏水基团大量暴露在分子表面，而亲水基团在表面的分布则相对减少，至使蛋白质颗粒不能与水相溶而失去水膜，很容易引起分子间相互碰撞而聚集沉淀。 4）致变因素 引起蛋白质变性的原因可分为物理和化学因素两类。物理因素可以是加热、加压、脱水、搅拌、振荡、紫外线照射、超声波的作用等；化学因素有强酸、强碱、尿素、重金属盐、十二烷基磺酸钠(SDS)等。在临床医学上，变性因素常被应用于消毒及灭菌。 反之，注意防止蛋白质变性就能有效地保存蛋白质制剂。蛋白质的变性很复杂，要判断变性是物理变化还是化学变化，要视是物理变化 加热、紫外线照射、剧烈振荡等物理方法使蛋白质变性，主要是破坏蛋白质分子中的氢键，在变化过程中也没有化学键的断裂和生成，没有新物质生成，因此是物理变化。 否则，鸡蛋煮熟后就不是蛋白质了。而我们知道，熟鸡蛋依然有营养价值，其中的蛋白质反而更易为人体消化系统所分解吸收。 5）复性

《氧化剂和还原剂》教学设计

《氧化剂和还原剂》教学设计 北京师范大学二附中全芙君 （一）指导思想与理论依据 V形图是一种帮助学生理解知识结构及形成知识过程的方法。简单地说就是针对关键问题，先做概念的准备，体现在科学探究活动中就是要查阅书刊及其他信息源，以便弄清楚什么是已经为人所知的东西。再次，科学探究活动中要设计调研方案，根据实验来检验已经为人所知的东西。最后要对记录进行更改形成知识，实际的科学探究活动就是要运用各种手段来搜集、分析和解读数据，并得出答案解释和预测。[1] V形启发图的形成能帮助学生理解实验室作业的意义，提出的关键问题能够激发学生尽最大努力思维，使他们既认识到形成知识是一个复杂的活动，又认识到他们能掌握这种形成知识的过程。[2] （二）教学背景分析 1．教学内容分析 本节课是人教版高中《化学Ⅰ（必修）》中第二章化学物质及其变化第三节氧化还原的第2课时内容。本章是连接义务教育阶段化学和高中化学的纽带和桥梁。 对于发展学生的科学素养，引导学生有效进行整个高中阶段的化学学习并奠定基础，具有非常重要的承前启后作用。本节内容要引导学生从新的角度更本质更特征地认识氧化还原反应。那么本课时内容氧化剂和还原剂的判断则显得尤为重要，它将贯穿整个高中部分元素化合物知识的学习。因此这节课的重心不是让学生知道哪些是常见的氧化剂，哪些是常见的还原剂，而是让学生自己通过已有经验和实验来判断，从而深化对氧化还原反应的认识，发现氧化剂、还原剂的判断规律及其运用。 2．学生情况分析 （1）知识基础 学生通过课时1的学习已经能从化合价变化的分类标准认识氧化还原反应，初步理解此类反应的本质是电子转移并能从该角度定义氧化剂和还原剂，初步了解氧化还原反应对人类社会的利弊。结合初中的知识，学生能说出一些氧化剂和还原剂，但不多也不成规律。 （2）实验技能基础 学生来自各个初中学校，实验的动手能力和探究能力参差不齐，但经过一个多月的前期学习，尤其是化学实验基本方法和离子反应两节实验课的教学后，学生的动手能力和实验设计思想有一定提高。 （三）本课教学目标设计 1. 基本目标 知识目标：对于简单的氧化还原反应，能够找出氧化剂和还原剂；能列举中学阶段常见的氧化剂和还原剂。 能力目标：学会用化合价来判断物质可能具有的氧化性和还原性；体会验证物质氧化性和还原性的实验设计思路。 情感目标：通过有关化学实验，初步学会运用以实验为基础的实证研究方法。激发探究欲望，体验科学探究过程。 2. 开放性目标

蛋白质沉淀浓缩方法原理及详细解析

蛋白质沉淀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%%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=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度逐渐提高，达到设定浓度后，目的蛋白析出，停止透析。该法优点在于硫酸铵浓度变化有连续性，盐析效果好，但手续烦琐，需不断测量饱和度，故多用于结晶，其它情况少见。 使用固体硫酸铵时：1）必须注意饱和度表中规定的温度，一般有0℃或室温两种，加入固体盐后体积的变化已考虑在表中；2）分段盐析中，应考虑每次分段后蛋白质浓度的变化。一种蛋白质如经二次透析，一般来说，第一次盐析分离范围（饱和度范围）比较宽，第二次分离范围较窄。3）盐析后一般放置半小时至一小时，待沉淀完全后才过滤或离心。过滤多用于高浓度硫酸铵溶液，因为此种情况下，硫酸铵密度较大，若用离心法需要较高离心速度和长时间的离心操作，耗时耗能。离心多用于低浓度硫酸铵溶液。 第二节有机溶剂沉淀法 有机溶剂的沉淀机理是降低水的介电常数，导致具有表面水层的生物大分子脱水，相