1、高考资源网（ ），您身边的高考专家高三化学测试题 选修一基础知识汇编专题1-1传统发酵技术的应用-果酒和果醋和制作【补充知识】发酵1、概念：利用微生物或其他生物的细胞在有氧或无氧条件下繁殖或积累其代谢产物的过程。2、类型：（1）根据是否需要氧气分为：需氧发酵和厌氧发酵。（2）根据产生的产物可分为：酒精发酵、乳酸发酵、醋酸发酵等。一、基础知识（一）果酒制作的原理1菌种是酵母菌，属于真核生物，新陈代谢类型异养兼性厌氧型，有氧时，进行有氧呼吸，大量繁殖，反应式为：C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量；无氧时，能进行酒精发酵，反应式为：C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+
2、能量。2酵母菌繁殖的最适温度20左右，酒精发酵一般控制在1825。3自然发酵过程中，起作用的主要是附着于葡萄皮上的野生型酵母菌。也可以在果汁中加入人工培养的酵母菌。（二）果醋制作的原理1菌种是醋酸菌，属于原核生物，新陈代谢类型为异养需氧型。只有在氧气充足时，才能进行旺盛的生命活动。变酸的酒表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖形成的。2当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，反应简式为C2H5OH+O2 CH3COOH+H2O。3醋酸菌的最适合生长温度为3035。4菌种到生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买，或从食醋中分离醋酸菌
3、。二、实验设计1、流程图挑选葡萄 冲洗 榨汁 酒精发酵 醋酸发酵 果酒 果醋2、制作实例实验材料葡萄、榨汁机、纱布、醋酸菌（或醋曲）、发酵瓶（如右图）、气泵、体积分数为70%的酒精等。实验步骤1对发酵瓶、纱布、榨汁机等实验用具进行清洗并消毒。先用温水反复冲洗几次，再用体积分数为70%的酒精擦拭消毒，晾干待用。2取葡萄500g，去除枝梗和腐烂的子粒。3用清水冲洗葡萄12遍除去污物。（注意不要反复多次冲洗。）4用榨汁机榨取葡萄汁后，将其装入发酵瓶中。（如果没有合适的发酵装置，可用500mL的塑料瓶替代。但注入的果汁量不要超过塑料瓶总体积的2/3。）5将发酵瓶置于适宜的温度（1825）下发酵。6由于
4、发酵旺盛期CO2的产量非常多，因此需要及时排气，以防止发酵瓶爆裂。（如果是简易发酵装置，每天拧松瓶盖24次。进行排气。）710天后，取样检验。例如，可以检验酒味、酒精的含量、进行酵母菌的镜检等工作。8当果酒制成以后，可在发酵液中加入醋酸菌（或醋曲），然后移至3035条件下发酵，适时用气泵向发酵液中充气。（如果没有充气装置，可以将瓶盖打开，在瓶口上盖上纱布。）三、操作提示（一）材料的选择与处理选择新鲜的葡萄，榨汁前先将葡萄进行冲洗，然后再出去枝梗。（二）防止发酵液被污染1、榨汁机要清洗干净，并晾干。2、发酵瓶要清洗干净，用体积分数巍峨哦70%的酒精消毒。3、装入葡萄汁后，封闭充气口。（三）控制好
5、发酵条件1、葡萄汁装入发酵瓶时，要留出大约1/3的空间。2、制作葡萄酒过程中，将温度严格控制在1825，时间控制在1012d左右，可通过出料口对发酵的情况进行及时的监测。3、制作葡萄醋的过程中，将温度严格控制在3035，时间控制在78d左右，并注意适时通过充气口充气。四、课题延伸果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。检测时，先在试管中加入发酵液2mL，再滴入物质的量的浓度为3mol/L的H2SO43滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴。专题1-2传统发酵技术的应用-腐乳的制作一、基础知识腐乳制作的原理1腐乳的发酵有多种微生物的
6、协同作用，其中起主要作用的是毛霉，它是一种真核生物，新陈代谢类型是异养需氧型。2毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸；脂肪酶可以将脂肪水解成甘油和脂肪酸。3现代的腐乳生产是在严格的无菌条件下，将优良毛霉菌种直接接种在豆腐上，这样可以避免其他菌种的污染，保证产品的质量。二、实验设计1、实验流程让豆腐长出毛霉加盐腌制加乳汤装瓶密封腌制。2、制作实例实验材料：含水量70%的豆腐，粽叶，盘子，盐，黄酒，米酒，糖，香辛料等，广口玻璃瓶，高压锅等。实验步骤1将豆腐切成3cm3cm1cm若干块。2将豆腐块平放在铺有干粽叶的盘内（粽叶可以提供菌种，并能起到保温的作用），每块豆腐
7、等距离排放，周围留一定的空隙。豆腐上面再铺上干净的粽叶。气候干燥时，将平盘用保鲜膜包裹，但不要封严，以免湿度太高，不利于毛霉的生长。3将平盘放在温度为1518 的地方，毛霉逐渐生长，大约5d后，豆腐表面丛生直立菌丝。4当毛霉生长旺盛，并呈淡黄色时，去除保鲜膜及铺在上面的粽叶，使豆腐块的热量和水分能够迅速散失，同时散去霉味，这一过程一般持续36h以上。5豆腐凉透后，将豆腐间的连在一起的菌丝拉断，并整齐排在容器内，准备腌制。6长满毛霉的豆腐块（以下称毛坯）分层摆放，分层加盐，并随层高而增加盐量，在接近瓶口表面盐要铺厚一些，以防止杂菌污染，约腌制8d。（豆腐与盐质量分数比为51）7将黄酒、米酒和糖、
8、香辛料等混合制成卤汤。卤汤酒精含量控制在12%左右为宜。8将广口玻璃瓶刷洗干净，用高压锅在1000C蒸汽灭菌30min，将腐乳成坯摆入瓶中，加入卤汤和辅料后，将瓶口用酒精灯加热灭菌，用胶条密封。在常温下，一般六个月即可以成熟。三、操作提示（一）控制好材料的用量1、用盐腌制时，注意控制盐的用量。盐的浓度过低，不足以抑制微生物的生长，可能导致豆腐腐败；盐的浓度过高，会影响腐乳的口味。2、乳汤中酒的含量应控制在12%左右。酒精含量过低，不足以抑制微生物生长，可能导致豆腐腐败；酒精含量过高，腐乳成熟的时间将会延长。（二）防止杂菌污染1、用来腌制腐乳的玻璃瓶，刷干净后要用沸水消毒。2、装瓶时要迅速小心；
9、加入乳汤后要用胶条将瓶口密封；封瓶时，最好将瓶口通过酒精灯的火焰，防止瓶口被污染。专题1-3传统发酵技术的应用-制作泡菜并检测亚硝酸盐含量一、乳酸菌1.代谢类型为异养厌氧型，在无氧情况下，将葡萄糖分解成乳酸2.常见种类：乳酸链球菌和乳酸杆菌3.分布：分布广泛，空气、土壤、植物体表、人或动物的肠道内等均有分布。4.应用：常用于生产乳酸二、亚硝酸盐1.物理性质白色粉末、易溶于水。2.应用在食品生产中常用作食品添加剂。3.分布自然界中分布广泛。据统计，亚硝酸盐在蔬菜中的平均含量约为4mg/kg，咸菜中平均含量在7mg/kg以上，而豆粉中的平均含量可达10mg/kg。4.对人体的影响膳食中的亚硝酸盐一
10、般不危害人体健康，当人体摄入总量达0.30.5g时，会引起中毒；当摄入总量达3g时，会引起死亡。5.我国卫生标准亚硝酸盐残留量在肉制品中不得超过30mg/kg，酱腌菜中不超过20mg/kg，婴儿奶粉中不得超过2mg/kg。6.代谢绝大多数亚硝酸盐随尿液排出，但在特定条件下，即适宜的PH、温度和一定的微生物作用，会转变成致癌物质-亚硝胺。三、泡菜腌制过程1.泡菜坛的选择（1）应选用火候好、无砂眼、无裂纹、坛沿深、盖子吻合好的泡菜坛。（2）检查时可将坛口向上压入水中，看坛内有无渗水现象。2.腌制（1）过程：将清水和盐以4：1的质量比例配制盐水。将盐水煮沸冷却后备用。将蔬菜装至半坛时加入香辛料，装至
11、八成满时，加入盐水，要使盐水没过全部菜料盖好坛盖。将坛盖边沿的水槽中注满水，以保证坛内的乳酸菌发酵所需的无氧环境。（2）条件：控制腌制的时间、温度和食盐的用量。温度过高、食盐用量过低，腌制时间过短，容易造成细胞大量繁殖，亚硝酸盐含量增加。四、亚硝酸盐的测定1.原理（1）在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N1萘基乙二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。（2）将显色反应后的样品与已知浓度的标准色液进行比较，可以大致估算出泡菜中亚硝酸盐的含量。2.测定步骤配制溶液制备标准显色液制备样品处理液比色。专题2微生物的培养与应用一、培养基1概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出
12、的供其生长繁殖的营养基质。2营养构成：一般都含有水、碳源、氮源、无机盐、生长因子，还需满足不同微生物对pH、特殊营养物质以及O2的要求。二、无菌技术1消毒：（1）特点：使用较为温和的物理或化学方法仅杀死物体表面或内部一部分对人体有害的微生物（不包括芽孢和孢子）。（2）常用方法：煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法。2灭菌：（1）特点：指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。（2）常用方法：灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌。三、微生物培养的基本技术1配制培养基：称量混合溶化调pH分装包扎。2灭菌：加水加培养基密封排冷气维持压力取出倒平板（或搁置斜面）。3接种：（1）接种过
13、程：洗净双手点燃酒精灯接种贴标签。（2）接种工具：包括接种环、涂布器。（3）接种方法：平板划线法、稀释涂布平板法。（4）注意事项：整个操作过程都要在酒精灯火焰旁完成。4培养：接种后的培养皿放入恒温培养箱内培养。四、菌种保藏1临时保藏：（1）操作：采用固体斜面培养基，菌落长成后，放入4冰箱中保藏，以后每36个月，转移一次新的培养基。（2）缺点：保存时间不长，菌种易被污染或产生变异。2长期保存法：甘油管藏法，放在20 下保存。五、土壤中分解尿素细菌的分离与计数1菌种筛选：（1）培养基：选择培养基。 （2）特点：尿素是唯一氮源。2统计菌落数目：（1）计算方法：稀释涂布平板法。 显微镜直接计数。（2）
14、平板计数公式：3设置对照：（1）对照实验：是指除了被测试的条件外，其他条件都相同的实验。（2）主要目的：排除实验组中非测试因素对实验结果的影响。六、分解纤维素的微生物的分离纤维素分解菌的筛选1土壤取样：选择富含纤维素的环境。2将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上（1）制备鉴别培养基：主要碳源为CMCNa。（2）刚果红染色法：先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应。倒平板时加入刚果红。3进一步鉴定：（1）为确定得到的菌株是否是纤维素分解菌，还需进行发酵产纤维素酶的实验。（2）测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定。专题3植物的组织培养技术一、菊花的组织培养1理论基
15、础：植物细胞的全能性。2基本过程：3影响因素：（1）材料：种类、年龄、保存时间长短等。（2）营养：无机营养： a大量元素。 b微量元素。有机营养：维生素、甘氨酸、烟酸、肌醇以及蔗糖等。（3）激素：生长素和细胞分裂素。（4）pH：5.8左右。（5）温度：1822 。（6）光照：每日光照12 h。4实验操作步骤：制备MS培养基外植体消毒接种培养移栽栽培二、月季的花药培养1理论基础：花粉具有全能性。2花粉发育过程：四分体时期、单核期、双核期等阶段。3产生花粉植株的两种途径：4操作关键：（1）选材： 要选择初花期、完全未开放的花蕾。 花粉最好处于单核期细胞核由中央移向细胞一侧的时期，花药培养的成功率最
16、高。 确定花粉发育时期最常用的方法是醋酸洋红法和焙花青铬矾法，可以将细胞核分别染成红色和蓝黑色。（2）接种：剥离花药尽量不损伤花药，否则接种后容易从受伤部分产生愈伤组织。 要彻底去除花丝，因为与花丝相连的花药不利于愈伤组织或胚状体的形成。（3）培养：花药培养一段时间后开裂，长出愈伤组织或释放出胚状体。要将前者及时转移到分化培养基上，如释放出胚状体，要尽快在花药开裂后，将幼小植株分开，分别移植到新的培养基上。专题4-1酶的研究与应用-果胶酶在果汁生产中的作用一、果胶与果胶酶1果胶（1）作用：是植物细胞壁及胞间层的主要组成成分之一。（2）成分：由半乳糖醛酸聚合而成的一种高分子化合物，不溶于水。2果
17、胶酶（1）作用：能把果胶分解成可溶性半乳糖醛酸。（2）组成：是分解果胶的一类酶的总称。包括多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。（3）植物、霉菌、酵母菌和细菌均能产生果胶酶。由霉菌发酵生产的果胶酶，被广泛地应用于果汁加工业。二、酶的活性与影响酶活性的因素1酶的活性是指酶催化一定化学反应的能力，其高低可用一定条件下酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。2酶的反应速度是指单位时间内，单位体积中反应物的减少量或产物的增加量。3影响酶活性的条件有温度、pH和酶的抑制剂等。三、果胶酶的用量生产果汁时，为了使果胶酶得到充分的利用，需要控制好酶的用量，用量多少常要通过实验手段探究。四、实验设计1探究温
18、度和pH对果胶酶活性的影响（1）实验流程包括制备苹果泥、设置一系列具有梯度的温度和pH、加入果胶酶反应一段时间、过滤果汁。（2）该实验的自变量是温度或pH，因变量是苹果汁的变化，检测因变量是通过测定果汁的体积或澄清度来实现的。2探究果胶酶的用量（1）该实验的自变量是果胶酶的用量，除此之外，影响果汁产量的因素还有温度、pH、酶催化反应的时间、苹果泥的用量等无关变量。（2）判断的思路是：如果随着酶的用量增加，过滤到的果汁的体积也增加，说明酶的用量不足；如果当酶的用量增加到某个值后，再增加酶的用量，过滤到的果汁的体积不再改变，说明酶的用量足够。专题4-2酶的研究与应用-酵母细胞的固定化一、固定化酶的
19、应用实例1能将葡萄糖转化为果糖的酶是葡萄糖异构酶，该酶稳定性好。2反应柱上的孔应满足酶颗粒无法通过，反应溶液可以自由通过。二、固定化细胞技术1概念：利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术。2方法：包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。细胞多采用包埋法固定化，而酶多采用化学结合法和物理吸附法固定化。3载体：包埋法固定化细胞常用的是不溶于水的多孔性载体材料，如明胶、琼脂糖、海藻酸钠、醋酸纤维素和聚丙烯酰胺。4优点：（1）固定化酶既能与反应物接触，又能与产物分离，可以反复利用。（2）固定化细胞技术制备的成本更低，操作更容易。三、实验操作程序1酵母细胞的活化：向干酵母中加入蒸馏水，使其恢复正
20、常的生活状态。2配制CaCl2溶液。3配制海藻酸钠溶液。在加热时要用小火或间断加热。4海藻酸钠溶液与酵母细胞混合。5固定化酵母细胞。6用固定化酵母细胞发酵：将凝胶珠加入用于发酵的葡萄糖溶液后，发现有气泡产生，同时有酒精味散发。专题4-3酶的研究与应用-探讨加酶洗衣粉的洗涤效果一、基础知识1加酶洗衣粉（1）概念： 是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。（2）作用原理蛋白酶可将大分子蛋白质最终水解为可溶性的氨基酸或小分子肽。脂肪酶可将脂肪最终水解为甘油和脂肪酸。淀粉酶可将淀粉最终水解为麦芽糖和葡萄糖。纤维素酶可将纤维素最终水解为葡萄糖。（3）与环境的关系加酶
21、洗衣粉降低了表面活性剂和三聚磷酸钠的用量，使洗涤剂朝低磷无磷的方向发展，减少对环境的污染。2普通洗衣粉普通洗衣粉中含有磷，含磷污水的排放可能导致微生物和藻类的大量繁殖，造成水体污染。3加酶洗衣粉洗涤效果的影响因素影响酶活性的因素有温度、酸碱度和表面活性剂等，为此科学家通过基因工程生产出了能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶，并制成酶制剂，使其与洗衣粉的其他成分隔离。二、实验设计1遵循原则：单一变量原则和控制其他变量（对照）原则。2探究问题：（1）普通洗衣粉和加酶洗衣粉对衣物污渍洗涤效果的区别要控制洗衣粉的种类为变量，其他条件一致，使普通洗衣粉处理污渍物与加酶洗衣粉处理污渍物形成对照实验
22、。（2）加酶洗衣粉的最适温度温度是自变量，不同的实验组之间形成相互对照。（3）不同种类的加酶洗衣粉的洗涤效果变量是加酶洗衣粉的种类；污渍的种类、程度等应是完全相同的。专题5-1DNA和蛋白质技术-DNA的粗提取与鉴定一、提取生物大分子的基本思路1基本思路：选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。2提取DNA的方法（1）概念：利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。（2）原理：分离：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，利用这一特点选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分
23、离目的。提纯：aDNA不溶于酒精，但是某些蛋白质则可溶于其中。b蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。c大多数蛋白质不能忍受6080的高温而发生变性，而DNA在80以上才会变性。利用以上原理可以将DNA与蛋白质进一步分离。鉴定：在沸水浴的条件下，DNA被二苯胺染成蓝色。（3）洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。二、实验设计1实验材料的选取选用DNA含量相对较高的生物组织。2破碎细胞，获取含DNA的滤液（1）动物细胞的破碎以鸡血为例在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可。（2）植物细胞的破碎以洋葱为例先将洋葱切碎，然后加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分搅拌
24、和研磨，过滤后收集研磨液。3去除滤液中的杂质（1）方案一：通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质。（2）方案二：直接向滤液中加入嫩肉粉，反应10min15min，嫩肉粉中的木瓜蛋白酶能够分解蛋白质。（3）方案三：将滤液放在6075的恒温水浴箱中保温10min15min，注意严格控制温度范围，使蛋白质沉淀析出而DNA分子还未变性，可以将DNA与蛋白质分离。4DNA的进一步提纯利用DNA不溶于冷却的酒精这一原理，可从冷却的酒精中析出较纯净的DNA，此时DNA的状态为白色丝状。5DNA的鉴定将呈丝状的DNA溶解于5mL物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液中，再加入4mL的二苯胺试剂，沸水浴加热5mi
25、n，冷却后观察溶液的颜色。注意要同时设置对照实验。三、操作提示1以血液为实验材料时，每100mL血液中需要加入3g柠檬酸钠，防止血液凝固。2加入洗涤剂后，动作要轻缓柔和，否则容易产生大量的泡沫。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。3二苯胺试剂要现配现用。专题5-2DNA和蛋白质技术-多聚酶链式反应扩增DNA片段一、生物体内DNA分子复制的条件1四种脱氧核苷酸是合成子链的原料。2DNA母链提供了DNA复制的模板。3解旋酶打开了DNA双链。4DNA聚合酶催化合成DNA子链。5引物使DNA聚合酶能够从脱氧核苷酸的3端开始连接脱氧核苷酸。二、
26、PCR扩增的原理及条件1概念：PCR即多聚酶链式反应，是一种体外迅速扩增DNA的技术。它能以极少量的DNA为模板，在短时间内复制出上百万份的DNA拷贝。2原理（1）DNA的热变性：在80100的温度范围内，DNA双螺旋结构解体，双链分开，这个过程称为变性。当温度缓慢降低后，两条彼此分离的DNA链又会重新结合成双链。（2）子链的合成：需要引物；合成方向总是从子链的5向3端延伸。3条件（1）DNA模板。（2）分别与模板DNA两条单链相结合的两种引物。（3）A、T、G、C四种脱氧核苷酸。（4）耐热的DNA聚合酶，一般用Taq DNA聚合酶。（5）需要稳定的缓冲液和能严格控制温度的温控设备。三、PCR
27、反应过程PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、复性和延伸三步。1变性：当温度上升到90以上时，双链DNA解旋为单链。2复性：当温度下降到50左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。3延伸：温度上升到72左右，溶液中的四种脱氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。四、实验操作1实验用具 （1）PCR仪：该仪器能自动调控温度，实现DNA的扩增。如果没有PCR仪，可用3个恒温水浴锅代替，操作时按程序在3个水浴锅中来回转移PCR反应的微量离心管。（2）微量离心管：总容积为0.5mL，实际上是进行PCR反应的场所。（3）微量移液器：用于微量移液器转
28、移PCR配方中的液体，其上的一次性吸液枪头要随时更换。2操作步骤：准备融化混合离心反应。五、操作提示1为避免外源DNA等因素的污染，实验中使用的一些用具在使用前必须进行高压灭菌。2所用的缓冲液和酶应分装成小份，并在20储存。3在微量离心管中添加反应成分时，每吸取一种试剂后，移液器上的枪头必须更换。六、DNA含量的测定1原理：利用DNA在260nm的紫外线波段的吸收峰曲线来测定相应含量。2计算公式：DNA含量（g/mL）50（260nm的读数）稀释倍数。专题5-3DNA和蛋白质技术-血红蛋白的提取和分离一、凝胶色谱法1概念：也称做分配色谱法，是根据相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法。2原理（1
29、）由多糖类化合物构成的凝胶，内部有许多贯穿的通道。（2）当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较快，而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在凝胶外部移动，路程较短，移动速度较快，从而使相对分子质量不同的蛋白质分子得以分离。二、缓冲溶液1作用：在一定范围内，抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变。2配制：由12种缓冲剂溶解于水中配制而成，通过调节缓冲剂的使用比例就可以得到不同pH范围内使用的缓冲液。三、电泳1概念：指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。2原理：在一定的pH下，多肽、核酸等生物大分子的可
30、解离基团会带上正电或负电，在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动。3作用：电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。4方法：常用的电泳方法有琼脂糖凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳，测定蛋白质分子量时通常使用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。四、实验操作1样品处理：通过红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液等操作收集血红蛋白溶液。（1）红细胞的洗涤：目的是去除杂蛋白。分离时采取低速短时间离心，直至上清液中没有黄色，表明红细胞已洗涤干净。（2）血红蛋白的释放：在蒸馏水和甲苯的作用下，红细胞
31、破裂，释放出血红蛋白。（3）分离血红蛋白溶液：把搅拌好的混合液离心后，将试管中的液体用滤纸过滤，除去脂溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分离出下层的红色透明液体。2粗分离：即透析（1）方法：将血红蛋白溶液装入透析袋，将透析袋放入一定量的适宜浓度的磷酸缓冲液中，透析12h。（2）目的：将样品中分子量较小的杂质除去。（3）原理：透析袋能使小分子自由进出，而将大分子物质保留在袋内。3纯化：通过凝及色谱柱将相对分子质量较大的杂质蛋白除去。操作如下：（1）凝胶色谱柱的制作。（2）凝胶色谱柱的装填材料：本实验使用的是交联葡聚糖凝胶。方法：凝胶用蒸馏水充分溶胀后，配成凝胶悬浮液，一次性缓慢倒入色谱柱内。不
32、能有气泡存在；不能发生缓冲液流干露出凝胶颗粒的现象。（2）样品的加入的洗脱a准备：加样前，打开流出口，使柱内凝胶面上的缓冲液缓慢下降到与凝胶面平齐，关闭出口。b加样：用吸管小心地将1mL透析后的样品加到色谱柱的顶端，注意不要破坏凝胶面。c加样后，打开下端出口，使样品渗入凝胶层内。洗脱：加入磷酸缓冲液，打开下端出口，进行洗脱。4纯度鉴定：在鉴定的方法中，使用最多的是SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。五操作提示1红细胞的洗涤：洗涤次数、离心速度与离心时间十分重要。洗涤次数过少，无法除去血浆蛋白；离心速度过高和时间过长会使白细胞等一同沉淀，达不到分离效果。2色谱柱填料的处理：商品凝胶使用前需直接放在洗脱液中
33、膨胀，可以将加入其中的湿凝胶用沸水浴加热，加速膨胀。3凝胶色谱柱的装填：在装填凝胶柱时，不得有气泡存在。气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序，降低分离效果。4蛋白质的分离：如果红色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功。专题6-1植物有效成分的提取-植物芳香油的提取一、植物芳香油的来源天然香料的主要来源是动物和植物。动物香料主要来源于麝、灵猫、海狸和抹香鲸等，植物香料的来源更为广泛。植物芳香油可以从大约50多个科的植物中提取。例如，工业生产中，玫瑰花用于提取玫瑰油，樟树树干用于提取樟油。提取出的植物芳香油具有很强的挥发性，其组成也比较复杂，主要包括萜类化合物及其衍生物。二、植物芳香油的提取方法1
34、.植物芳香油的提取方法有蒸馏、压榨和萃取等。具体采用那种方法要根据植物原料的特点来决定。水蒸气蒸馏法是植物芳香油提取的常用方法，它的原理是利用水蒸气将挥发性强的芳香油携带出来。根据蒸馏过程中原料放置的位置，可以将水蒸气蒸馏法划分为水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。其中，水中蒸馏的方法对于有些原料不适用，如柑橘和柠檬。这是因为水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题。因此，柑橘、柠檬芳香油的制备通常使用压榨法。2.植物芳香油不仅挥发性强，而且易溶于有机溶剂，如石油醚、酒精、乙醚和戊烷等。不适于用水蒸气蒸馏的原料，可以考虑使用萃取法。萃取法是将粉末、干燥的植物原料用有机溶剂浸泡，使芳香油溶解在有机溶
35、剂中的方法。芳香油溶解于有机溶剂后，只需蒸发出有机溶剂，就可以获得纯净的植物芳香油了。但是，用于萃取的有机溶剂必须事先精制，除去杂质，否则会影响芳香油的质量。三、玫瑰精油的提取玫瑰精油是制作高级香水的主要成分，能使人产生愉悦感。由于玫瑰精油化学性质稳定，难溶于水，易溶于有机溶剂，能随水蒸气一同蒸馏， 通常采用水蒸气蒸馏法中的水中蒸馏法。 提取玫瑰精油的实验流程玫瑰油水、水蒸气蒸馏、油水混合物、 分离油层、除水、玫瑰油。四、橘皮精油的提取从橘皮中提取的橘皮油，主要成分为柠檬烯，具有很高的经济价值。橘皮精油主要储藏在橘皮部分，由于橘皮精油的有效成分在用水蒸气蒸馏时会发生部分水解，使用水中蒸馏法又会
36、产生原料焦糊的问题，所以一般采用压榨法。具体的流程是石灰水浸泡、漂洗、压榨、过滤、静置、再次过滤、橘皮油。五、植物芳香油的提取技术1.提取植物芳香油有三种基本方法：蒸馏、压榨和萃取水蒸气蒸馏是常用的方法，原理：水和芳香油沸点不同，利用水蒸气将挥发性强的芳香油携带出来，形成油水混合物，再冷却分离。根据原料放置的位置，可分为水中蒸馏、水上蒸馏、水气蒸馏。压榨法主要为冷压榨。原理是通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油。优点:常温下不发生化学反应，质量提高。萃取是利用化合物在两种互不相容的溶剂中溶解度的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中。经过反复多次萃取，使芳香油溶解在有机溶剂中，蒸发溶剂后
37、就可获得芳香油。2.要根据原料特点的不同，采用适宜的提取方法提取方法 方法步骤 适用范围水蒸气蒸馏1.水蒸气蒸馏2.分离油层3.除水过滤适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油压 榨 法1.石灰水浸泡、漂洗2.压榨、过滤、静置3.再次过滤适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取有机溶剂萃取1.粉碎、干燥2.萃取、过滤3.浓缩适用范围广，要求原料的颗粒要尽可能细小，能充分浸泡在有机溶液中3.实验提取过程中，石灰水使用的目的是浸泡充分氢氧化钙溶液的俗名是石灰水，pH为12，强碱性，能够破坏细胞结构，分解果胶，防止橘皮压榨时滑脱，提高出油率。实验中要注意避免石灰水与皮肤接触。橘皮可以放入家用榨汁机中粉碎
38、压榨，但要注意安全。专题6-2植物有效成分的提取-胡萝卜素的提取一、胡萝卜素的提取1.胡萝卜素是橘黄色结晶，化学性质比较稳定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂。根据双键的数目可以将胡萝卜素划分为、三类。是其中最主要的组成成分。与-胡萝卜素化学结构类似的胡萝卜素约有100多种,它们大多存在于蔬菜中。胡萝卜等蔬菜是提取天然-胡萝卜素的原料。2.工业生产上，提取天然-胡萝卜素的方法主要有三种，一是从植物中提取，二是从大面积养殖的岩藻中获得，三是利用微生物的发酵生产。本课题所提供的方法只能提取胡萝卜素的分离油层，若要获得-胡萝卜素，还需要进一步的分离。3.提取胡萝卜素的实验流程有胡萝卜、粉
39、碎、干燥、萃取、过滤、浓缩、胡萝卜素。二、萃取剂的选择根据胡萝卜素易溶于有机溶剂的特点，可以考虑有机溶剂萃取的方法。有机溶剂分为水溶性和水不溶性两种。乙醇和丙酮能够与水混溶，是水溶性有机溶剂；石油醚、乙酸乙酯、乙醚、苯、四氯化碳等不能与水混溶，称为水不溶性有机溶剂。萃取胡萝卜素的有机溶剂应该具有很高的溶点，能够充分溶解胡萝卜素，并且不与水溶。最佳萃取剂为石油醚。三、纸层析的操作（1）层析时注意选择干净的滤纸，为了防止操作时对滤纸的污染，应尽量避免用手直接接触滤纸，可以带手套进行操作。（2）点样时应注意点样斑点不能太大（直径应小于0.5），如果用吹风机吹干，温度不宜过高，否则斑点会变黄。（3）将
40、点好样的滤纸卷成筒状，卷纸时注意滤纸两边不能相互接触，以免因毛细管现象导致溶剂沿滤纸两边的移动加快，溶剂前沿不齐，影响结果。 3、比较水蒸气蒸馏法、压榨法和有机溶剂萃取法在实验原理、方法步骤及适用范围方面的异同，并分析这三种方法的优点和局限性。提取方法实验原理 方法步骤 适用范围水蒸气蒸馏1.水蒸气蒸馏2. 3.除水过滤适用于提取玫瑰油、薄荷油等挥发性强的芳香油压 榨 法通过机械加压，压榨出果皮中的芳香油1. 2.压榨、过滤、静置3.再次过滤适用于柑橘、柠檬等易焦糊原料的提取有机溶剂萃取1.粉碎、干燥2. 3.浓缩适用范围广，要求原料的颗粒 ，能充分浸泡在有机溶液中注意：若以上知识与课本不同或差异，请以课本为准，或者询问老师。欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。
