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生物化学实验

生物化学实验. 兰州理工大学 生命科学与食品工程实验教学中心. 实验一 总糖的测定. 实验目的. 掌握直接测定法测定总糖的原理和方法。. 实验原理. 样品经处理除去蛋白质等杂志后，加入盐酸，在加热条件下使蔗糖水解为还原性单糖，以直接滴定法测定水解后样品中的还原糖总量。. 实验器材及试剂. 器材： 电炉、滴定管、锥形瓶、容量瓶 试剂： 1.6mol/L 盐酸溶液 ； 2.0.1% 甲基红乙醇溶液：称取 0.1g 甲基红，用 60% 乙醇溶解并定容至 100ml ； 3.20% 氢氧化钠溶液 ； 4.0.1% 葡萄糖 糖标准溶液 ；

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Presentation Transcript

  1. 生物化学实验 兰州理工大学 生命科学与食品工程实验教学中心

  2. 实验一总糖的测定

  3. 实验目的 • 掌握直接测定法测定总糖的原理和方法。

  4. 实验原理 • 样品经处理除去蛋白质等杂志后，加入盐酸，在加热条件下使蔗糖水解为还原性单糖，以直接滴定法测定水解后样品中的还原糖总量。

  5. 实验器材及试剂 • 器材： • 电炉、滴定管、锥形瓶、容量瓶 • 试剂： • 1.6mol/L 盐酸溶液； • 2.0.1%甲基红乙醇溶液：称取0.1g 甲基红，用60%乙醇溶解并定容至100ml； • 3.20%氢氧化钠溶液； • 4.0.1%葡萄糖糖标准溶液； • 5.斐林甲液 6.斐林乙液 • 7.乙酸锌溶液8.10.6%亚铁氰化钾溶液

  6. 实验步骤 1．样品处理 取适量样品，移入250ml 容量瓶中，慢慢加入5ml 乙酸锌溶液和5ml 亚铁氰化钾溶液，加水至刻度，摇匀后静置30min，用干燥滤纸过滤，弃去初滤液，收集滤液备用。 吸取处理后的样液50m 于100ml 容量瓶中，加入5ml 6mol/L 盐酸溶液，置68-70℃水浴中加热15min，取出后迅速冷却，加甲基红指示剂2 滴，用20%NaOH溶液中和至中性，加水至刻度，混匀。

  7. 实验步骤 2. 碱性酒石酸铜溶液的标定 准确吸取碱性酒石酸铜甲液和乙液各5ml，置于250ml 锥形瓶中，加水10ml，玻璃珠3 粒。从滴定管滴加约9ml 转化糖标准溶液，加热使其在2min 内沸腾，准确沸腾30s，趁热以每2 秒1 滴的速度继续滴加转化糖标准溶液，直至溶液蓝色刚好褪去为终点。记录消耗转化糖标准溶液的总体积。平行操作3 次，取其平均值，按下式计算。

  8. 实验步骤 式中：F——10ml 碱性酒石酸铜溶液相当于转化糖的质量，mg； C——转化糖标准溶液的浓度，mg/ml； V——标定时消耗转化糖标准溶液的总体积，ml

  9. 实验步骤 3. 样品溶液预测 准确吸取碱性酒石酸铜甲液和乙液各5ml，置于250ml 锥形瓶中，加水10ml，玻璃珠3 粒，加热使其在2min 内沸腾，准确沸腾30s，趁热以先快后慢的速度从滴定管中滴加样品溶液，滴定时要始终保持溶液呈沸腾状态，待溶液兰色变浅时，以每2 秒1 滴的速度滴定，直至溶液蓝色刚好褪去为终点。记录样品溶液消耗的体积。

  10. 实验步骤 4. 样品溶液测定 准确吸取碱性酒石酸铜甲液和乙液各5ml，置于250ml 锥形瓶中，加水10ml，加玻璃珠3 粒，从滴定管滴加入比预测时样品溶液消耗总体积少1ml 的样品溶液，加热使其在2min 内沸腾，准确沸腾30s，趁热以每2 秒1 滴的速度继续滴加样液，直至蓝色刚好褪去为终点。记录消耗样品溶液的总体积。同法平行操作3份，取平均值。

  11. 实验步骤 式中：F——10ml 碱性酒石酸铜溶液相当于转化糖的质量，mg； V1——样品处理液总体积，ml； V2——测定时消耗样品水解液体积，ml； m——样品质量，g。

  12. 注意事项总糖测定的结果一般以转化糖计，但也可以葡萄糖计，要根据产品的质量指标要求而定注意事项总糖测定的结果一般以转化糖计，但也可以葡萄糖计，要根据产品的质量指标要求而定

  13. 思考题 • 本实验中为什么要对碱性酒石酸铜溶液进行标定？

  14. 实验二蛋白质及氨基酸的呈色反应

  15. 实验目的 1.了解构成蛋白质的基本结构单位及主要连接方式。 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。

  16. （一）双缩脲反应

  17. 实验原理 • 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。

  18. 双 缩 脱 反 应 原 理

  19. 实验器材及试剂 • 器材： • 试管、酒精灯、试管夹、试管架 • 试剂： • （1）尿素 • （2）10%氢氧化钠溶液 • （3）1%硫酸铜溶液 • （4）2％卵清蛋白溶液

  20. 实验步骤 • 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。

  21. （二）茚三酮反应

  22. 实验原理 • 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CO2、NH3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。

  23. 实验原理 • 反应机理如下：

  24. 实验器材及试剂 • 器材： • 试管、酒精灯、试管夹、试管架 • 试剂： • (1)蛋白质溶液：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 • (3)0.1％茚三酮水溶液 • (4)0.1％茚三酮—乙醇溶液

  25. 实验步骤 • (1)取2支试管分别加入蛋白质溶液和甘氨酸溶液1毫升，再各加0.5毫升0.1％茚三酮水溶液，混匀，在沸水浴中加热1—2分钟，观察颜色由粉色变紫红色再变蓝。 • (2)在一小块滤纸上滴一滴0.5％的甘氨酸溶液，风干后，再在原处滴上一滴0.1％的茚三酮乙醇溶液在微火旁烘干显色，观察紫红色斑点的出现。

  26. （三）黄色反应

  27. 实验原理 • 含有苯环结构的氨基酸，如酪氨酸和色氨酸遇硝酸后，可被硝化成黄色物质，该化合物在碱性溶液中进一步形成深橙色的硝醌酸钠。反应式如下：

  28. 实验器材及试剂 • 器材： • 试管、酒精灯、试管夹、试管架 • 试剂： • (1)鸡蛋清溶液将新鲜鸡蛋的蛋清与水按1：20混匀，然后用六层纱布过滤。 • (2)大豆提取液将大豆浸泡充分吸胀后研磨成浆状用纱布过滤。 • (3)头发(4)指甲(5)0.5％苯酚溶液 • (6)浓硝酸 (7)0.3％色氨酸溶液 • (8)0.3％酪氨酸溶液(9)10％氢氧化钠溶液

  29. 管号 1 2 3 4 5 6. 7 材料 鸡蛋清溶 液（4滴） 大豆提取 液（4滴） 指甲屑 （少许） 头发 （少许） 0.5%苯酚 （4滴） 0.3%酪氨酸（4滴） 0.3%色氨酸 浓硝酸 2滴 4滴 2 ml 2 ml 4滴 4滴 4滴 现象 实验步骤 • 向7个试管中分别按下表加入试剂，观察各管出现的现象，有的试管反应慢可略放置或用微火加热。待各管出现黄色后，于室温下逐滴加入10％氢氧化钠溶液至碱性，观察颜色变化。

  30. （四）考马斯亮蓝反应

  31. 实验原理 考马斯亮蓝G250具有红色和蓝色两种色调。在酸性溶液中，其以游离态存在，呈棕红色；在偏中性溶液中呈蓝黑色；当它与蛋白质通过疏水作用结合后变为蓝色。 在0.01~1.0mg蛋白质范围内，蛋白质浓度与A595nm值成正比。常用来测定蛋白质含量。

  32. 实验器材及试剂 • 器材： • 试管、移液管、试管架 • 试剂： • （1）考马斯亮蓝染液 • （2）蛋白质样品

  33. 试剂 管号 蛋白质溶液（mL） 蒸馏水（mL） 考马斯亮蓝（mL） 1 0 1 2.5 2 0.1 0.9 2.5 实验步骤 • 按照下表进行操作

  34. 思考题 1.通过本次试验，你掌握了几种鉴定蛋白质和氨基酸的方法？它们的原理？ 2.从本次实验的每个实验中，应该注意的事项都有哪些？

  35. 实验三蛋白质的等电点测定和沉淀反应

  36. 一、蛋白质等电点的测定

  37. 实验目的 (1)了解蛋白质的两性解离性质。 (2)学习测定蛋白质等电点的一种方法。

  38. 实验原理 • 蛋白质是两性电解质。在蛋白质溶液中存在下列平衡：

  39. 实验原理 • 蛋白质分子的解离状态和解离程度受溶液的酸碱度影响。当溶液的pH达到一定数值时，蛋白质颗粒上正负电荷的数日相等，在电场中，蛋白质既不向阴极移动，也不向阳极移动，此时溶液的pH值称为此种蛋白质的等电点。不同蛋白质各有其特异的等电点。在等电点时，蛋白质的理化性质都有变化，可利用此种性质的变化测定各种蛋白质的等电点。最常用的方法是测其溶解度最低时的溶液pH值。

  40. 实验原理 • 本实验借观察在不同pH溶液中的溶解度以测定酪蛋白的等电点。用醋酸与酷酸钠(醋酸钠混合在酪蛋白溶液中)配制成各种不同pH值的缓冲液。向诸缓冲溶液中加入酪蛋白后，沉淀出现最多的缓冲液的pH值即为酪蛋白的等电点。

  41. 实验器材及试剂 • 器材： • 水浴锅、温度计、200毫升锥形瓶、100毫升容量瓶、吸管、试管、试管架、乳钵 • 试剂： • (1)0.4％酪蛋白醋酸钠溶液 • (2)1.00摩尔／升醋酸溶液 • (3)0.10摩尔／升醋酸溶液 • (4)0.01摩尔／升醋酸溶液

  42. 试管号 蒸馏水（ml） 0.01M醋酸（ml） 0.1M醋酸（ml） 1M醋酸（ml） 1 8.4 0.6 — — 2 8.7 — 0.3 — 3 8.0 — 1.0 — 4 7.4 — — 1.6 实验步骤 • (1) 取同样规格的试营4支，按下表颠序分别精确地加入各试剂，然后混匀。

  43. 实验步骤 • (2) 向以上试管中各加酪蛋白的醋酸钠溶液1毫升，加一管，摇句一管。此时1、2、3、4管的pH值依次为5.9、5.3、4.7、3.5。观察其混浊度。静置10分钟后，再观察其混浊度。最混浊的一管的pH即为酪蛋白的等电点。

  44. 二、蛋白质的沉淀及变性

  45. 实验目的 (1)加深对蛋白质胶体溶液稳定因素的认识。 (2)了解沉淀蛋白质的几种方法及其实用意义。 (3)了解蛋白质变性与沉淀的关系。

  46. 实验原理 • 在水溶液中的蛋白质分子由于表面生成水化层和双电层而成为稳定的亲水胶体颗粒，在一定的理化因素影响下，蛋白质颖拉可因失去电荷和脱水而沉淀。 • 蛋白质的沉淀反应可分为两类。 • (1)可逆的沉淀反应； • (2)不可逆沉淀反应；

  47. 实验器材及试剂 试剂： (1)蛋白质溶液 (2)pH4.7醋酸—醋酸钠的缓冲溶液 (3)3%硝酸银溶液 (4)5％三氯乙酸溶液 (5)95％乙醇 (6)饱和硫酸铵溶液 (7)硫酸铵结晶粉末 (8)0.1mol/L盐酸溶液 (9)0.1mol/L氢氧化钠溶液 (10)0.05碳酸钠溶液 (11)0.1mol/L醋酸溶液 (12)甲基红溶液

  48. 实验步骤 • (1)蛋白质的盐析。 • 无机盐(硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)浓溶液能析出蛋白质。盐的浓度不同，析出的蛋白质也不同。 • 如球蛋白可在半饱和硫酸铵溶液中析出，而清蛋白则在饱和硫酸铵溶液中才能析出。 • 加5％卵靖蛋白溶液5毫升于试管中，再加等量的饱和硫酸铵溶液，混匀后静置数分钟则析出球蛋白的沉淀。倒出少量混蚀沉淀，加少量水，是否溶解，为什么？

  49. 实验步骤 (2)重金属离子沉淀蛋白质 重金属离子与蛋白质结合成不溶于水的复合物。取一支试管，加入蛋白质溶液2毫升，再加3％硝酸银溶液1～2滴，振荡试管，有沉淀产生。放置片刻，倾出上消液，向沉淀中加入少量的水，沉淀是否溶解？为什么？

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