概括：这道题是杭欣诹同学的课后生物练习题，主要是关于分离蛋白，指导老师为和老师。

题目：分离蛋白

解：

（一）水溶液提取法

稀盐和缓冲系统的水溶液对蛋白质稳定性好、溶解度大、是提取蛋白质最常用的溶剂,通常用量是原材料体积的1-5倍,提取时需要均匀的搅拌,以利于蛋白质的溶解.提取的温度要视有效成份性质而定.一方面,多数蛋白质的溶解度随着温度的升高而增大,因此,温度高利于溶解,缩短提取时间.但另一方面,温度升高会使蛋白质变性失活,因此,基于这一点考虑提取蛋白质和酶时一般采用低温（5度以下）操作.为了避免蛋白质提以过程中的降解,可加入蛋白水解酶抑制剂（如二异丙基氟磷酸,碘乙酸等）.

下面着重讨论提取液的pH值和盐浓度的选择.

1、pH值

蛋白质,酶是具有等电点的两性电解质,提取液的pH值应选择在偏离等电点两侧的pH

范围内.用稀酸或稀碱提取时,应防止过酸或过碱而引起蛋白质可解离基团发生变化,从而导致蛋白质构象的不可逆变化,一般来说,碱性蛋白质用偏酸性的提取液提取,而酸性蛋白质用偏碱性的提取液.

2、盐浓度

稀浓度可促进蛋白质的溶,称为盐溶作用.同时稀盐溶液因盐离子与蛋白质部分结合,具有保护蛋白质不易变性的优点,因此在提取液中加入少量NaCl等中性盐,一般以0.15摩尔.升浓度为宜.缓冲液常采用0.02-0.05M磷酸盐和碳酸盐等渗盐溶液.

（二）有机溶剂提取法

一些和脂质结合比较牢固或分子中非极性侧链较多的蛋白质和酶,不溶于水、稀盐溶液、稀酸或稀碱中,可用乙醇、丙酮和丁醇等有机溶剂,它们具的一定的亲水性,还有较强的亲脂性、是理想的提脂蛋白的提取液.但必须在低温下操作.丁醇提取法对提取一些与脂质结合紧密的蛋白质和酶特别优越,一是因为丁醇亲脂性强,特别是溶解磷脂的能力强；二是丁醇兼具亲水性,在溶解度范围内（度为10%,40度为6.6%）不会引起酶的变性失活.另外,丁醇提取法的pH及温度选择范围较广,也适用于动植物及微生物材料.

二、蛋白质的分离纯化

蛋白质的分离纯化方法很多,主要有：

（一）根据蛋白质溶解度不同的分离方法

1、蛋白质的盐析

中性盐对蛋白质的溶解度有显著影响,一般在低盐浓度下随着盐浓度升高,蛋白质的溶解度增加,此称盐溶；当盐浓度继续升高时,蛋白质的溶解度不同程度下降并先后析出,这种现象称盐析,将大量盐加到蛋白质溶液中,高浓度的盐离子（如硫酸铵的SO4和NH4)有很强的水化力,可夺取蛋白质分子的水化层,使之“失水”,于是蛋白质胶粒凝结并沉淀析出.盐析时若溶液pH在蛋白质等电点则效果更好.由于各种蛋白质分子颗粒大小、亲水程度不同,故盐析所需的盐浓度也不一样,因此调节混合蛋白质溶液中的中性盐浓度可使各种蛋白质分段沉淀.

影响盐析的因素有：（1）温度：除对温度敏感的蛋白质在低温（4度）操作外,一般可在室温中进行.一般温度低蛋白质溶介度降低.但有的蛋白质（如血红蛋白、肌红蛋白、清蛋白）在较高的温度（25度）比0度时溶解度低,更容易盐析.（2）pH值：大多数蛋白质在等电点时在浓盐溶液中的溶介度最低.（3）蛋白质浓度：蛋白质浓度高时,欲分离的蛋白质常常夹杂着其他蛋白质地一起沉淀出来（共沉现象）.因此在盐析前血清要加等量生理盐水稀释,使蛋白质含量在2.5-3.0%.

蛋白质盐析常用的中性盐,主要有硫酸铵、硫酸镁、硫酸钠、氯化钠、磷酸钠等.

其中应用最多的硫酸铵,它的优点是温度系数小而溶解度大（25度时饱和溶液为4.1M,即767克/升；0度时饱和溶解度为3.9M,即676克/升）,在这一溶解度范围内,许多蛋白质和酶都可以盐析出来；另外硫酸铵分段盐析效果也比其他盐好,不易引起蛋白质变性.硫酸铵溶液的pH常在4.5-5.5之间,当用其他pH值进行盐析时,需用硫酸或氨水调节.

蛋白质在用盐析沉淀分离后,需要将蛋白质中的盐除去,常用的办法是透析,即把蛋白质溶液装入秀析袋内（常用的是玻璃纸）,用缓冲液进行透析,并不断的更换缓冲液,因透析所需时间较长,所以最好在低温中进行.此外也可用葡萄糖凝胶G-25或G-50过柱的办法除盐,所用的时间就比较短.

2、等电点沉淀法

蛋白质在静电状态时颗粒之间的静电斥力最小,因而溶解度也最小,各种蛋白质的等电点有差别,可利用调节溶液的pH达到某一蛋白质的等电点使之沉淀,但此法很少单独使用,可与盐析法结合用.

3、低温有机溶剂沉淀法

用与水可混溶的有机溶剂,甲醇,乙醇或丙酮,可使多数蛋白质溶解度降低并析出,此法分辨力比盐析高,但蛋白质较易变性,应在低温下进行.

（二）根据蛋白质分子大小的差别的分离方法

1、透析与超滤

透析法是利用半透膜将分子大小不同的蛋白质分开.

超滤法是利用高压力或离心力,强使水和其他小的溶质分子通过半透膜,而蛋白质留在膜上,可选择不同孔径的泸膜截留不同分子量的蛋白质.

2、凝胶过滤法

也称分子排阻层析或分子筛层析,这是根据分子大小分离蛋白质混合物最有效的方法之一.柱中最常用的填充材料是葡萄糖凝胶（Sephadex

ged）和琼脂糖凝胶（agarose gel）.

（三）根据蛋白质带电性质进行分离

蛋白质在不同pH环境中带电性质和电荷数量不同,可将其分开.

1、电泳法

各种蛋白质在同一pH条件下,因分子量和电荷数量不同而在电场中的迁移率不同而得以分开.值得重视的是等电聚焦电泳,这是利用一种两性电解质作为载体,电泳时两性电解质形成一个由正极到负极逐渐增加的pH梯度,当带一定电荷的蛋白质在其中泳动时,到达各自等电点的pH位置就停止,此法可用于分析和制备各种蛋白质.

2、离子交换层析法

离子交换剂有阳离子交换剂（如：羧甲基纤维素；CM-纤维素）和阴离子交换剂（二乙氨基乙基纤维素；DEAE?FONT

FACE="宋体"

LANG="ZH-CN">纤维素）,当被分离的蛋白质溶液流经离子交换层析柱时,带有与离子交换剂相反电荷的蛋白质被吸附在离子交换剂上,随后用改变pH或离子强度办法将吸附的蛋白质洗脱下来.（详见层析技术章）

（四）根据配体特异性的分离方法－亲和色谱法

亲和层析法（aflinity

chromatography）是分离蛋白质的一种极为有效的方法,它经常只需经过一步处理即可使某种待提纯的蛋白质从很复杂的蛋白质混合物中分离出来,而且纯度很高.这种方法是根据某些蛋白质与另一种称为配体(Ligand）的分子能特异而非共价地结合.其基本原理：蛋白质在组织或细胞中是以复杂的混合物形式存在,每种类型的细胞都含有上千种不同的蛋白质,因此蛋白质的分离（Separation）,提纯（Purification）

和鉴定（Characterization）是生物化学中的重要的一部分,至今还没的单独或一套现成的方法能移把任何一种蛋白质从复杂的混合蛋白质中提取出来,因此往往采取几种方法联合使用.

细胞的破碎

1、高速组织捣碎：将材料配成稀糊状液,放置于筒内约1/3体积,盖紧筒盖,将调速器先拨至最慢处,开动开关后,逐步加速至所需速度.此法适用于动物内脏组织、植物肉质种子等.

2、玻璃匀浆器匀浆：先将剪碎的组织置于管中,再套入研杆来回研磨,上下移动,即可将细胞研碎,此法细胞破碎程度比高速组织捣碎机为高,适用于量少和动物脏器组织.

3、超声波处理法：用一定功率的超声波处理细胞悬液,使细胞急剧震荡破裂,此法多适用于微生物材料,用大肠杆菌制备各种酶,常选用50-100毫克菌体/毫升浓度,在1KG至10KG频率下处理10-15分钟,此法的缺点是在处理过程会产生大量的热,应采取相应降温措施.对超声波敏感和核酸应慎用.

4、反复冻融法：将细胞在-20度以下冰冻,室温融解,反复几次,由于细胞内冰粒形成和剩余细胞液的盐浓度增高引起溶胀,使细胞结构破碎.

5、化学处理法：有些动物细胞,例如肿瘤细胞可采用十二烷基磺酸钠（SDS）、去氧胆酸钠等细胞膜破坏,细菌细胞壁较厚,可采用溶菌酶处理效果更好.

无论用哪一种方法破碎组织细胞,都会使细胞内蛋白质或核酸水解酶释放到溶液中,使大分子生物降解,导致天然物质量的减少,加入二异丙基氟磷酸（DFP）可以抑制或减慢自溶作用；加入碘乙酸可以抑制那些活性中心需要有疏基的蛋白水解酶的活性,加入苯甲磺酰氟化物（PMSF）也能清除蛋白水解酥活力,但不是全部,还可通过选择pH、温度或离子强度等,使这些条件都要适合于目的物质的提取.

浓缩、干燥及保存

一、样品的浓缩

生物大分子在制备过程中由于过柱纯化而样品变得很稀,为了保存和鉴定的目的,往往需要进行浓缩.常用的浓缩方法的：

1、减压加温蒸发浓缩

通过降低液面压力使液体沸点降低,减压的真空度愈高,液体沸点降得愈低,蒸发愈快,此法适用于一些不耐热的生物大分子的浓缩.

2、空气流动蒸发浓缩

空气的流动可使液体加速蒸发,铺成薄层的溶液,表面不断通过空气流；或将生物大分子溶液装入透析袋内置于冷室,用电扇对准吹风,使透过膜外的溶剂不沁蒸发,而达到浓缩目的,此法浓缩速度慢,不适于大量溶液的浓缩.

3、冰冻法

生物大分子在低温结成冰,盐类及生物大分子不进入冰内而留在液相中,操作时先将待浓缩的溶液冷却使之变成固体,然后缓慢地融解,利用溶剂与溶质融点介点的差别而达到除去大部分溶剂的目的.如蛋白质和酶的盐溶液用此法浓缩时,不含蛋白质和酶的纯冰结晶浮于液面,蛋白质和酶则集中于下层溶液中,移去上层冰块,可得蛋白质和酶的浓缩液.

4、吸收法

通过吸收剂直接收除去溶液中溶液分子使之浓缩.所用的吸收剂必需与溶液不起化学反应,对生物大分子不吸附,易与溶液分开.常用的吸收剂有聚乙二醇,聚乙稀吡咯酮、蔗糖和凝胶等,使用聚乙二醇吸收剂时,先将生物大分子溶液装入半透膜的袋里,外加聚乙二醇复盖置于4度下,袋内溶剂渗出即被聚乙二醇迅速吸去,聚乙二醇被水饱和后要更换新的直至达到所需要的体积.

5、超滤法

超滤法是使用一种特别的薄膜对溶液中各种溶质分子进行选择性过滤的方法,不液体在一定压力下（氮气压或真空泵压）通过膜时,溶剂和小分子透过,大分子受阻保留,这是近年来发展起来的新方法,最适于生物大分子尤其是蛋白质和酶的浓缩或脱盐,并具有成本低,操作方便,条件温和,能较好地保持生物大分子的活性,回收率高等优点.应用超滤法关键在于膜的选择,不同类型和规格的膜,水的流速,分子量截止值（即大体上能被膜保留分子最小分子量值）等参数均不同,必须根据工作需要来选用.另外,超滤装置形式,溶质成份及性质、溶液浓度等都对超滤效果的一定影响.Diaflo

超滤膜的分子量截留值：

膜名称分子量截留值孔的大的平均直径

XM－300300,000140

XM－200100,00055

XM－5050,00030

PM－30 30,00022

UM－2020,00018

PM－1010,00015

UM－21,00012

UM05500 10

用上面的超滤膜制成空心的纤维管,将很多根这样的管拢成一束,管的两端与低离子强度的缓冲液相连,使缓冲液不断地在管中流动.然后将纤维管浸入待透析的蛋白质溶液中.当缓冲液流过纤维管时,则小分子很易透过膜而扩散,大分子则不能.这就是纤维过滤秀析法,由于透析面积增大,因而使透析时间缩短10倍.

二、干燥

生物大分子制备得到产品,为防止变质,易于保存,常需要干燥处理,最常用的方法是冷冻干燥和真空干燥.真空干燥适用于不耐高温,易于氧化物质的干燥和保存,整个装置包括干燥器、冷凝器及真空干燥原理外,同时增加了温度因素.在相同压力下,水蒸汽压随温度下降而下降,故在低温低压下,冰很易升华为气体.操作时一般先将待干燥的液体冷冻到冰点以下使之变成固体,然后在低温低压下将溶剂变成气体而除去.此法干后的产品具有疏松、溶解度好、保持天然结构等优点,适用于各类生物大分子的干燥保存.

三、贮存

生物大分子的稳定性与保存方法的很大关系.干燥的制品一般比较稳定,在低温情况下其活性可在数日甚至数年无明显变化,贮藏要求简单,只要将干燥的样品置于干燥器内（内装有干燥剂）密封,保持0－4度冰箱即可,液态贮藏时应注意以下几点.

1、样品不能太稀,必须浓缩到一定浓度才能封装贮藏,样品太稀易使生物大分子变性.

2、一般需加入防腐剂和稳定剂,常用的防腐剂有甲苯、苯甲酸、氯仿、百里酚等.蛋白质和酶常用的稳定剂有硫酸铵糊、蔗糖、甘油等,如酶也可加入底物和辅酶以提高其稳定性.此外,钙、锌、硼酸等溶液对某些酶也有一定保护作用.核酸大分子一般保存在氯化钠或柠檬酸钠的标准缓冲液中.

3、贮藏温度要求低,大多数在0度左右冰箱保存,有的则要求更低,应视不同物质而定.

举一反三

例1： 【可以根据蛋白质（或酶）的那些性质进行分离?各有什么方法?】[化学练习题]

思路提示：

等电点不同.不同酸碱度时,水溶性不同.利用电泳也是,不同酸碱度时,带的电荷极性不同.

例2： 蛋白质的哪些性质可以用于分离、分析?[生物练习题]

思路提示：

主要是分子量、外形、亲水性、等电点、免疫特性、生物亲和性等的差异.比如分子量差异可以用普通变性电泳、分子筛柱来分离；外形的话有的电泳可以做到,不过这个用的不多；亲水性可以用梯度硫铵沉淀分离；等电点可以用...

例3： 蛋白质的分离方法?[生物练习题]

思路提示：

1.根据分子大小不同进行分离纯化

蛋白质是一种大分子物质,并且不同蛋白质的分子大小不同,因此可以利用一些较简单的方法使蛋白质和小分子物质分开,并使蛋白质混合物也得到分离.根据蛋白质分子大小不同进行分离的方法主要有透析、超滤、离心和凝胶过滤等.透析和超滤是分离蛋白质时常用的方法.透析是将待分离的混合物放入半透膜制成的透析袋中,再浸入透析液进行分离.超滤是利用离心力或压力强行使水和其它小分子通过半透膜,而蛋白质被截留在半透膜上的过程.这两种方法都可以将蛋白质大分子与以无机盐为主的小分子分开.它们经常和盐析、盐溶方法联合使用,在进行盐析或盐溶后可以利用这两种方法除去引入的无机盐.由于超滤过程中,滤膜表面容易被吸附的蛋白质堵塞,以致超滤速度减慢,截流物质的分子量也越来越小.所以在使用超滤方法时要选择合适的滤膜,也可以选择切向流过滤得到更理想的效果

离心也是经常和其它方法联合使用的一种分离蛋白质的方法.当蛋白质和杂质的溶解度不同时可以利用离心的方法将它们分开.例如,在从大米渣中提取蛋白质的实验中,加入纤维素酶和α-淀粉酶进行预处理后,再用离心的方法将有用物质与分解掉的杂质进行初步分离[3].使蛋白质在具有密度梯度的介质中离心的方法称为密度梯度(区带)离心.常用的密度梯度有蔗糖梯度、聚蔗糖梯度和其它合成材料的密度梯度.可以根据所需密度和渗透压的范围选择合适的密度梯度.密度梯度离心曾用于纯化苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白,得到的产品纯度高但产量偏低.蒋辰等[6]通过比较不同密度梯度介质的分离效果,利用溴化钠密度梯度得到了高纯度的苏云金芽孢杆菌伴孢晶体蛋白.凝胶过滤也称凝胶渗透层析,是根据蛋白质分子大小不同分离蛋白质最有效的方法之一.凝胶过滤的原理是当不同蛋白质流经凝胶层析柱时,比凝胶珠孔径大的分子不能进入珠内网状结构,而被排阻在凝胶珠之外,随着溶剂在凝胶珠之间的空隙向下运动并最先流出柱外;反之,比凝胶珠孔径小的分子后流出柱外.目前常用的凝胶有交联葡聚糖凝胶、聚丙烯酰胺凝胶和琼脂糖凝胶等.在甘露糖蛋白提纯的过程中使用凝胶过滤方法可以得到很好的效果,纯度鉴定证明产品为分子量约为32 kDa、成分是多糖∶蛋白质(88∶12)、多糖为甘露糖的单一均匀糖蛋白[1].凝胶过滤在抗凝血蛋白的提取过程中也被用来除去大多数杂蛋白及小分子的杂质[7].

2.根据溶解度不同进行分离纯化

影响蛋白质溶解度的外部条件有很多,比如溶液的pH值、离子强度、介电常数和温度等.但在同一条件下,不同的蛋白质因其分子结构的不同而有不同的溶解度,根据蛋白质分子结构的特点,适当地改变外部条件,就可以选择性地控制蛋白质混合物中某一成分的溶解度,达到分离纯化蛋白质的目的.常用的方法有等电点沉淀和pH值调节、蛋白质的盐溶和盐析、有机溶剂法、双水相萃取法、反胶团萃取法等.

等电点沉淀和pH值调节是最常用的方法.每种蛋白质都有自己的等电点,而且在等电点时溶解度最低;相反,有些蛋白质在一定pH值时很容易溶解.因而可以通过调节溶液的pH值来分离纯化蛋白质.王洪新等[8]研究茶叶蛋白质提取过程发现,pH值为时茶叶蛋白提取效果最好,提取率达到36·8%,初步纯化得率为91·0%.李殿宝[9]在从葵花脱脂粕中提取蛋白质时将蛋白溶液的pH值调到3~4,使目标蛋白于等电点沉淀出来.等电点沉淀法还应用于葡萄籽中蛋白质的提取.李凤英等[10]测得葡萄籽蛋白质的等电点为3·8.他们利用碱溶法提取葡萄籽蛋白质,得到了最佳的提取工艺为:以1×10-5mol·L-1的NaOH溶液,按1∶5的料液比,在40℃搅拌40 min,葡萄籽蛋白质提取率达73·78%.另外还可以利用碱法提取大米蛋白,其持水性、吸油性和起泡性等均优于酶法提取[11].利用酸法提取得到的鲢鱼鱼肉蛋白质无腥味、色泽洁白,蛋白质产率高达90%[12].

蛋白质的盐溶和盐析是中性盐显著影响球状蛋白质溶解度的现象,其中,增加蛋白质溶解度的现象称盐溶,反之为盐析.应当指出,同样浓度的二价离子中性盐,如MgCl2、(NH4)2SO4对蛋白质溶解度影响的效果,要比一价离子中性盐如NaCl、NH4Cl大得多.在葡萄籽蛋白提取工艺中除了可以利用碱溶法还可以利用盐溶法来提取蛋白质,其最佳提取工艺是:以10%NaCl溶液,按1∶25的料液比,在30℃搅拌提取30min,蛋白质提取率为57·25%[10].盐析是提取血液中免疫球蛋白的常用方法,如多聚磷酸钠絮凝法、硫酸铵盐析法,其中硫酸铵盐析法广泛应用于生产.由于硫酸铵在水中呈酸性,为防止其对蛋白质的破坏,应用氨水调pH值至中性.为防止不同分子之间产生共沉淀现象,蛋白质样品的含量一般控制在0·2% ~2·0%.利用盐溶和盐析对蛋白质进行提纯后,通常要使用透析或者凝胶过滤的方法除去中性盐[13].

有机溶剂提取法的原理是:与水互溶的有机溶剂(如甲醇、乙醇)能使一些蛋白质在水中的溶解度显著降低;而且在一定温度、pH值和离子强度下,引起蛋白质沉淀的有机溶剂的浓度不同,因此,控制有机溶剂的浓度可以分离纯化蛋白质.例如,在冰浴中磁力搅拌下,在4℃预冷的培养液中缓慢加入乙醇(-25℃),可以使冰核蛋白析出,从而纯化冰核蛋白[14].由于在室温下,有机溶剂不仅能引起蛋白质的沉淀,而且伴随着变性.因此,通常要将有机溶剂冷却,然后在不断搅拌下加入有机溶剂防止局部浓度过高,蛋白质变性问题就可以很大程度上得到解决.对于一些和脂质结合比较牢固或分子中极性侧链较多、不溶于水的蛋白质,可以用乙醇、丙酮和丁醇等有机溶剂提取,它们有一定的亲水性和较强的亲脂性,是理想的提取液.冷乙醇分离法提取免疫球蛋白最早由Cohn于1949年提出,用于制备丙种球蛋白.冷乙醇法也是目前WHO规程和中国生物制品规程推荐的方法,不仅分辨率高、提纯效果好、可同时分离多种血浆成分,而且有抑菌、清除和灭病毒的作用[15].

萃取是分离和提纯有机化合物常用的一种方法,而双水相萃取和反胶团萃取可以用来分离蛋白质.双水相萃取技术(Aqueous two phase extraction,ATPE)是指亲水性聚合物水溶液在一定条件下形成双水相,由于被分离物在两相中分配的不同,便可实现分离,被广泛用于生物化学、细胞生物学和生物化工等领域的产品分离和提取.此方法可以在室温环境下进行,双水相中的聚合物还可以提高蛋白质的稳定性,收率较高.对于细胞内的蛋白质,需要先对细胞进行有效破碎.目的蛋白常分布在上相并得到浓缩,细胞碎片等固体物分布在下相中.采用双水相系统浓缩目的蛋白,受聚合物分子量及浓度、溶液pH值、离子强度、盐类型及浓度的影响[16].

反胶团萃取法是利用反胶团将蛋白质包裹其中而达到提取蛋白质的目的.反胶团是当表面活性剂在非极性有机溶剂溶解时自发聚集而形成的一种纳米尺寸的聚集体.这种方法的优点是萃取过程中蛋白质因位于反胶团的内部而受到反胶团的保护.程世贤等[17]就利用反胶团萃取法提取了大豆中的蛋白质.

3.根据电荷不同进行分离纯化

根据蛋白质的电荷即酸碱性质不同分离蛋白质的方法有电泳和离子交换层析两类.

在外电场的作用下,带电颗粒(如不处于等电点状态的蛋白质分子)将向着与其电性相反的电极移动,这种现象称为电泳.聚丙烯酰胺电泳是一种以聚丙烯酰胺为介质的区带电泳,常用于分离蛋白质.它的优点是设备简单、操作方便、样品用量少.等电聚焦是一种高分辨率的蛋白质分离技术,也可以用于蛋白质的等电点测定.利用等电聚焦技术分离蛋白质混合物是在具有pH梯度的介质中进行的.在外电场作用下各种蛋白质将移向并聚焦在等于其等电点的pH值梯度处形成一个窄条带.孙臣忠等[18]研究了聚丙烯酰胺电泳、等电聚焦电泳和等速提纯电泳在分离纯化蛋白质中的应用.结果发现,聚丙烯酰胺电泳的条带分辨率低,加样量不高;等电聚焦电泳分辨率最高,可以分离同种蛋白的亚成分,加样量最小;等速提纯电泳区带分辨率较高,可将样品分成单一成分,加样量最大.

离子交换层析(Ion exchange chromatography,IEC)是以离子交换剂为固定相,依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法.离子交换层析中,基质由带有电荷的树脂或纤维素组成.带有正电荷的为阴离子交换树脂;反之为阳离子交换树脂.离子交换层析同样可以用于蛋白质的分离纯化.当蛋白质处于不同的pH值条件下,其带电状况也不同.阴离子交换基质结合带有负电荷的蛋白质,被留在层析柱上,通过提高洗脱液中的盐浓度,将吸附在层析柱上的蛋白质洗脱下来,其中结合较弱的蛋白质首先被洗脱下来.反之阳离子交换基质结合带有正电荷的蛋白质,结合的蛋白可以通过逐步增加洗脱液中的盐浓度或是提高洗脱液的pH值洗脱下来.李全宏等[19]将离子交换层析应用于浓缩苹果汁中蛋白质的提纯.另外,离子交换层析还用于抗凝血蛋白的提取[7].

4. 利用对配体的特异亲和力进行分离纯化

亲和层析是利用蛋白质分子对其配体分子特有的识别能力(即生物学亲和力)建立起来的一种有效的纯化方法.它通常只需一步处理即可将目的蛋白质从复杂的混合物中分离出来,并且纯度相当高.应用亲和层析须了解纯化物质的结构和生物学特性,以便设计出最好的分离条件.近年来,亲和层析技术被广泛应用于靶标蛋白尤其是疫苗的分离纯化,特别是在融合蛋白的分离纯化上,亲和层析更是起到了举足轻重的作用,因为融合蛋白具有特异性结合能力[20].亲和层析在基因工程亚单位疫苗的分离纯化中应用也相当广泛[21].范继业等[22]利用壳聚糖亲和层析提取的抑肽酶比活达到71 428 BAEE·mg-1,纯化回收率达到62·5%.该方法成本较低,吸附剂价格低廉、机械强度高、抗污染能力较强、非特异性吸附较小、可反复使用、适用性广,产品质量稳定.

例4： 电泳法为什么可以分离带电性质,分子大小和性状不同的蛋白质?

思路提示：

蛋白质大分子是由一系列氨基酸组成的,由于氨基酸具有氨基和羧基,因此在酸性或碱性溶液中能够解离出正电荷和负电荷,从而带有正点荷或负电荷.

蛋白质分子不同,其带有的总电荷数不同,在恒定的电压下,将会向一个方向移动,电泳中的凝胶,则起到了一个分离作用,类似于分子排阻.

例5： 试说明蛋白质和核酸在结构和性质上有哪些相似的特点?[生物练习题]

思路提示：

相似点：

1）都是在结构单元基础上链接而成的生物大分子.都具有一级结构,即结构单元的排列顺序,蛋白质中是氨基酸的排列,核酸中是核苷酸的排序；

2）都具有在一级结构基础上的二级结构,而且这些二级结构都是特定的结构,蛋白质中α-螺旋、β-折叠、β-转角等都是高度规则的,脱氧核糖核酸中是右手双螺旋,也是高度规则的；

3）都具有三级以上结构,即复杂的空间构象.蛋白质肽链上侧链基团相互作用,使多肽链进一步折叠卷曲,形成的整条肽链中全部氨基酸残基的相对空间位置；核酸也类似,在二级结构基础上进一步折叠卷曲,以超螺旋的形式形成的整条核酸链中各碱基、核苷酸残基的相对空间位置,包括不同二级结构单元间的相互作用、单链和二级结构单元间的相互作用.

4）在一级结构上都带有信息,核酸自不必说,蛋白质的氨基酸序列也同样带有信息；

5）都有酸性及碱性的两性解离.蛋白质羧基（酸）与氨基（碱）的解离,核酸中磷酸（酸）与碱基（碱）的解离.在溶液中,都带有电荷.蛋白质在非等电点带负电或正电,核酸则由于磷酸、碱基基团的解离带电荷.

6）都有对紫外光的特征吸收.这是因为其中都有含共轭结构而引起的π电子跃迁.

先答这些吧,打字很累的.希望对你有用.

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题5：从牛奶中分离出蛋白质的方法

点拨：从牛奶中分离酪蛋白和乳糖 一、引言 牛奶中主要的蛋白质是酪蛋白，含量约为35g/l。酪蛋白在乳中是以酪蛋白酸钙-磷酸钙复合体胶粒存在， 胶粒直径约为20～800纳米，平均为100纳米。在酸或凝乳酶的作用下酪蛋白会沉淀，加工后可制得干酪或干酪素。...

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