1、课题3血红蛋白的提取和分离一、选择题1(2019平遥期中)下列关于电泳技术分离蛋白质原理的叙述，正确的是()A蛋白质中含有游离的氨基，是碱性电解质B蛋白质中含有游离的羧基，是酸性电解质C蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相同的电极方向移动D蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相反的电极方向移动解析：选D氨基酸既有氨基也有羧基，是中性电解质，A、B错误；蛋白质在电场中可以向与其自身所带电荷相反的电极方向移动，C错误、D正确。2相对分子质量不同的蛋白质在凝胶中的行进过程可表示为()解析：选B用凝胶色谱法分离蛋白质时，相对分子质量较大的蛋白质容易通过凝胶间隙，先被洗脱出来；相对分子质量较小的蛋白质
2、容易进入凝胶内部，后被洗脱出来。3在血红蛋白的整个提取过程中，不断用磷酸缓冲液处理的目的是()A防止血红蛋白被氧气氧化B血红蛋白是一种碱性物质，需磷酸中和C磷酸缓冲液会加速血红蛋白的提取过程D让血红蛋白处在稳定的pH范围内，维持其结构和功能不变解析：选D磷酸缓冲液的作用是稳定pH，从而维持血红蛋白的结构和功能不变。4蛋白质的各种特性的差异，可以作为分离不同种类的蛋白质的依据。下列可作为分离依据的是()A分子的形状、大小和溶解度B所带电荷的性质和多少、吸附性质C对其他分子的亲和力D以上三项都是解析：选D利用蛋白质的各种特性，可以采用不同的方法对蛋白质进行分离和提取。如蛋白质分子的形状和大小、在不
3、同溶剂中的溶解度、所带电荷的性质和多少、吸附性质以及对其他分子的亲和力等，都可作为分离依据。5下面是血红蛋白提取和分离实验中对样品的处理措施，不正确的是()A采集血样后要高速短时间离心获得血细胞B洗涤三次后如上清液仍有黄色，可增加洗涤次数，否则血浆蛋白无法除净C在蒸馏水和甲苯的作用下，红细胞破裂，释放出血红蛋白D释放血红蛋白后再经过离心，就可以使血红蛋白和其他杂质分离开来解析：选A采集血样后要低速短时间离心获得血细胞，否则会使淋巴细胞、血小板等混杂在红细胞中。6下列有关血红蛋白的提取与分离的实验操作的叙述，正确的是()A分离红细胞时采用低速长时间离心B红细胞释放出血红蛋白只需要加入蒸馏水即可C
4、分离血红蛋白溶液要低速短时间离心D透析时要用20 mmol/L的磷酸缓冲液，透析12 h解析：选D分离红细胞应采用低速短时间离心，防止白细胞与红细胞一同沉淀；红细胞释放血红蛋白，需加入蒸馏水和40%的甲苯，再在磁力搅拌器上充分搅拌10 min；分离血红蛋白要高速长时间离心。7下列有关血红蛋白提取和分离的相关叙述，正确的是()A用蒸馏水进行红细胞的洗涤，其目的是去除细胞表面的杂蛋白B将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较大的杂质C血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是使血红蛋白溶于有机溶剂D整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持血红蛋白的结构解析：选D红细胞的洗涤应用生理盐水，其目的
5、是去除血浆蛋白等杂质，有利于后续步骤的分离纯化，而不是洗去细胞表面的杂蛋白，A项错误；将血红蛋白溶液进行透析，其目的是去除相对分子质量较小的杂质，B项错误；血红蛋白释放时加入有机溶剂，其目的是溶解细胞膜，有利于血红蛋白的释放，而不是溶解血红蛋白，C项错误；整个过程不断用磷酸缓冲液处理，是为了维持血红蛋白的结构，D项正确。8(2019绵阳南山中学期中)下图为凝胶色谱法分离蛋白质的示意图和SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳示意图。据图分析不正确的是()A在装填图甲中凝胶色谱柱时一旦发现柱内有气泡存在，就需要重装B图甲中大分子蛋白质因阻力大而移动得慢，所以最后从层析柱中流出来C图乙中凝胶中加入的SDS可以使蛋
6、白质迁移速率完全取决于分子大小D已知凝胶中的SDS带负电，则应在电泳槽的处接电源负极，处接电源正极解析：选B在装填凝胶色谱柱时，凝胶装填在色谱柱内要均匀，不能有气泡存在，因为气泡会影响蛋白质洗脱的次序，A正确；图甲中大分子蛋白质因大不容易进入凝胶内部的通道，路程短，移动速度快，所以最先从层析柱中流出来，B错误；图乙中凝胶中加入的SDS所带负电荷的量大大超过蛋白质分子原有的电荷量，故可以使蛋白质迁移速率完全取决于分子大小，C正确；凝胶中的SDS带负电，所以电泳槽的处接电源负极，处接电源正极，D正确。9已知某样品中存在甲、乙、丙、丁、戊5种蛋白质分子，分子大小、电荷的性质和数量情况如图所示，下列有
7、关蛋白质分离的叙述，正确的是()A若将样品以2 000 r/min的速度离心10 min，分子戊在沉淀中，则丙也一定在沉淀中B若用凝胶色谱法分离样品中的蛋白质，则分子甲移动速度最快C将样品装入透析袋中透析12 h，若分子丙保留在袋内，则乙也一定保留在袋内D若用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分离样品中的蛋白质分子，则分子甲和分子丁形成的电泳带相距最远解析：选A分子丙的相对分子质量大于戊，所以，在离心时戊存在于沉淀中，丙也一定在沉淀中，A正确；用凝胶色谱法分离蛋白质时，甲相对分子质量最小，容易进入凝胶内部，则移动速度最慢，B错误；分子丙的相对分子质量大于乙，则丙保留在袋内，乙可能在袋外也可能在袋内，C错
8、误；SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳的迁移速度完全取决于分子的大小，因此，分子甲与丙形成的电泳带相距最远，D错误。10以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是()A洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂B猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少C血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测D在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢解析：选D凝胶色谱法分离蛋白质过程中，分子量较小的蛋白质易进入凝胶内部，移动速度比较慢，故血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动快。二、非选择题11请完成下列有关血红蛋白的提取与分离的问题：(1)洗涤红细胞的目的是_，采集的血样要及时采用_的方法分离
9、红细胞，然后用胶头吸管吸出上层透明的黄色血浆，将下层暗红色的_液体倒入烧杯，再加入_，缓慢搅拌10 min，低速短时间离心，如此重复洗涤三次，直至_，表明红细胞已洗涤干净。为防止血液凝固，在采血容器中要预先加入抗凝血剂_。(2)血红蛋白的释放过程中，在_的作用下，红细胞破裂释放出血红蛋白。(3)透析时，取1 mL的血红蛋白溶液装入透析袋中，将透析袋放入盛有300 mL的物质的量浓度为20 mmol/L的_中，透析12 h。透析可以去除样品中_的杂质。解析：(1)洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，采集的血样要及时采用低速短时间离心的方法分离红细胞，然后用胶头滴管吸出上层透明的黄色血浆，将下层暗红色的
10、红细胞液体倒入烧杯，再加入(五倍体积的)生理盐水，缓慢搅拌10 min，低速短时间离心，如此重复洗涤三次，直至上清液不再呈现黄色，表明红细胞已洗涤干净。为防止血液凝固，在采血容器中要预先加入抗凝血剂柠檬酸钠。(2)在蒸馏水和甲苯的作用下，红细胞破裂，释放出血红蛋白。(3)透析时，取血红蛋白溶液装入透析袋中，再将透析袋放入物质的量深度为20 mmol/L的磷酸缓冲液中，透析12 h。透析可去除样品中分子量较小的杂质。答案：(1)去除杂蛋白低速短时间离心红细胞五倍体积的生理盐水上清液不再呈现黄色柠檬酸钠(2)蒸馏水和甲苯(3)磷酸缓冲液分子量较小12血红蛋白是人和其他脊椎动物红细胞的主要组成成分，
11、负责血液中O2和CO2的运输。请根据血红蛋白的提取和分离流程图回答问题：(1)将实验流程补充完整：_，_。(2)凝胶色谱法的基本原理是根据_分离蛋白质。(3)洗涤红细胞的目的是去除_，洗涤干净的标志是_。(4)分离血红蛋白时，由上到下第_层是血红蛋白溶液。(5)如果红色区带_，说明色谱柱制作成功。(6)相对分子质量测定：化学物质SDS能使蛋白质发生完全变性，解聚成单条肽链。在聚丙烯酰胺凝胶中加入一定量的SDS，电泳迁移率完全取决于肽链的分子大小。如图为本实验中用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定血浆某白蛋白的结果。根据电泳结果，某同学得出“提取的血浆某白蛋白有两条肽链”的结论，这种说法可靠吗？_。理
12、由是_。解析：(1)样品处理包括红细胞的洗涤、血红蛋白的释放、分离血红蛋白溶液。凝胶色谱操作包括凝胶色谱柱的制作、凝胶色谱柱的装填、样品的加入和洗脱。(2)凝胶色谱法的基本原理是根据相对分子质量的大小分离蛋白质。(3)洗涤红细胞的目的是去除杂蛋白，洗涤干净的标志是离心后的上清液不再呈现黄色。(4)分离血红蛋白时，可明显看到试管中的溶液分为4层，从上往下数分别是：第1层为无色透明的甲苯层；第2层为白色薄层固体，是脂溶性物质的沉淀层；第3层是红色透明液体，这是血红蛋白溶液；第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。(5)如果红色区带均匀一致地移动，说明色谱柱制作成功。(6)从图中可以看出，得到的血浆某白蛋白
13、含有两种大小不同的肽链，但不一定是两条。答案：(1)血红蛋白的释放凝胶色谱柱的装填(2)相对分子质量的大小(3)杂蛋白(或血浆蛋白)离心后的上清液不再呈现黄色(4)三(5)均匀一致地移动(6)不可靠只能得出提取的血浆某白蛋白含有两种大小不同的肽链，不一定是两条13(2019银川检测)下图表示血红蛋白提取和分离的部分实验装置，请据图分析回答下列问题：(1)甲装置用于_，目的是去除样品中_的杂质，图中A是_。B是_溶液。(2)用乙装置分离蛋白质的方法叫_，是根据_分离蛋白质的有效方法。(3)乙装置中，C是_，其作用是_。(4)用乙装置分离血红蛋白时，待_时，用试管收集流出液，每5 mL收集一管，连
14、续收集6管，图中试管序号表示收集的先后。经检测发现，试管和试管中蛋白质含量最高，则试管中的蛋白质相对分子质量比血红蛋白_(填“大”或“小”)。解析：(1)甲装置为透析装置，目的是去除样品中相对分子质量较小的杂质。其中A是磷酸缓冲液，B是血红蛋白溶液。(2)乙装置分离蛋白质的方法叫凝胶色谱法，是根据蛋白质的相对分子质量大小分离蛋白质的有效方法。(3)乙装置中，C溶液为磷酸缓冲液，作用是洗脱血红蛋白。(4)待红色的蛋白质接近色谱柱底端时，用试管收集流出液，每5 mL收集一管，连续收集。最先收集到的蛋白质是血红蛋白分子，则试管内的大量蛋白质为血红蛋白。由于试管晚于试管收集得到，因此其内收集到的蛋白质
15、比血红蛋白分子移动速度慢，其相对分子质量比血红蛋白小。答案：(1)透析(粗分离)相对分子质量较小磷酸缓冲液血红蛋白(2)凝胶色谱法相对分子质量的大小(3)磷酸缓冲液洗脱血红蛋白(4)红色的蛋白质接近色谱柱底端小14电泳技术是在外电场作用下，利用分子携带的净电荷不同，把待测分子的混合物放在一定的介质(如琼脂糖凝胶)中进行分离和分析的实验技术，利用它可分离氨基酸、多肽、蛋白质、核苷酸、核酸等物质。如图是电泳装置和电泳结果，请据图分析回答下列问题：(1)在电泳过程中，带电分子会向着与其所带电荷_的电极移动。(2)图3是把含有21个氨基酸的多肽进行水解，得到的氨基酸混合物进行电泳的结果，由图可推知该多肽由_种氨基酸构成。(3)电泳过程中分子的迁移速率除与本身所带净电荷的多少有关外，你认为影响电泳过程中分子迁移速率的因素还包括_(至少列出2种)。解析：(1)带电粒子在电场力的作用下会向着与其所带电荷相反的电极移动。(2)图3显示，该氨基酸混合物电泳的结果出现6个条带，说明有6种不同的氨基酸。(3)影响电泳的因素很多，除与待测分子本身所带净电荷的多少有关外，还与待测分子的大小、待测分子的形状、电泳的电压、凝胶的种类、凝胶的密度等有关。答案：(1)相反(2)6(3)待测分子的大小、待测分子的形状、电泳的电压、凝胶的种类、凝胶的密度等(以上各项任选两项即可)