实验一氨基酸的分离鉴定——纸层析法
实验目的
1.学习氨基酸纸层析的基本原理。
2.掌握氨基酸纸层析的操作技术。
实验原理
纸层析法是用滤纸作为惰性支持物的分配层析法。层析溶剂由有机溶剂和水组成,滤纸和水的亲和力强,与有机溶剂的亲和和弱,因此在展层时,水是固定相,有机溶剂是流动相。将样品点在滤纸上(原点),进行展层,样品中的各种AA在两相溶剂中不断进行分配,由于它们的分配系数不同,不同AA随流动相移动速率就不同,于是将这些AA分离开来,形成距原点距离不等的层析点。
溶质在滤纸上的移动速率用比移(rateofflow,Rf)来表示
Rf=原点到层析点中心的距离(X)/原点到溶剂前沿的距离(Y)只要条件(如温度、展层剂的组成)不变,某种物质的Rf值是常数。可根据Rf作为定性依据。Rf值的大小与物质的结构、性质、溶剂系统、层析滤纸的质量和层析温度等因素有关。
样品中如有多种AA,其中有些AA的Rf值相同或相近,此时只用一种溶剂展层,就不能将它们分开,为此,当用一种溶剂展层后,将滤纸转90度再用另一种溶剂展层,从而达到分离的目的,这种方法叫双向层析。
仪器、试剂
1、扩展剂:是水饱和的正丁醇和醋酸以体积比4:1进行混合得混合液。将20ml正丁醇和5ml冰醋酸放入分液漏斗中,与15ml水混合,充分振荡,静置后分层,放出下层水层,漏斗内即为扩展剂。取漏斗内的扩展剂约5ml置于小烧杯中做平衡溶剂,其余的倒入培养皿中备用。
2、氨基酸溶液
⑴.已知单一氨基酸:5%赖氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、
⑵.混合氨基酸:各5ml混合。
3、显色剂:0.1%水合茚三酮正丁醇溶液。
4、层析缸、滤纸(14*17)、喷雾器、电吹风
实验步骤
1.放置平衡溶剂:用量筒量取约5ml平衡溶剂,放入培养皿中,然后置于密闭的层析缸中。
2.准备滤纸:取层析滤纸(长17㎝、宽14㎝)一张。在纸的一端距边缘2㎝处用铅笔划一条直线,在此直线上每间隔1.5㎝作一记号——点样线。
3.点样:用毛细管将各氨基酸样品分别点在这8个位置上,干后再点一次。每点在纸上扩散的直径最大不超过3mm。
4.扩展:用线将滤纸缝成筒状,纸的两边不能接触。将盛有约20ml扩展剂的培养皿迅速置于密闭的层析缸中,并将滤纸直立于培养皿中(点样的一端在下,扩展剂的液面需低于点样线1㎝)。待溶剂上升12㎝时即取出滤纸,用铅笔描出溶剂前沿界线,自然干燥或用吹风机热风吹干。
5.显色:用喷雾器均匀喷上0.1%茚三酮正丁醇溶液,然后置烘箱中烘烤5分钟(100℃)或用热风吹干即可显出各层析斑点。
6.计算:计算各种氨基酸的比移(Rf)值。
精讲点播
1.利用逆流分溶或逆流分配的方法作为分配层析原理的说明:
2.物质的结构与极性对Rf值的影响
物质的结构不同,其分子的极性不一样,物质在水和有机溶剂两相中的溶解度就不同,分配系数的不同可通过Rf值反应出来,极性较强的物质,在水中的溶解度较大,其Rf值就较小,相反极性较弱的物质,在有机溶剂中的溶解度就较大Rf值就大些,如中性AA的极性弱于酸碱性AA,故中性AA的Rf值较大。注意事项、出现的问题及解决办法
1.取滤纸前,要将手洗净,并尽可能少接触滤纸,不得已时只能拿滤纸的一角,平放在洁净的纸上。
2.点样点的直径不能大于0.5㎝,否则分离效果不好,样品用量大会造成“拖尾巴”现象。
思考题
1.何谓纸层析法?
2.何谓Rf值?影响Rf值的主要因素是什么?
3.怎样制备扩展剂?
4.层析缸中平衡溶剂的作用是什么?
实验二.酶的特异性(专一性)及影响酶活性的因素
1.掌握检查酶特异性的方法和原理。
2.了解温度对酶活性的影响。
3.了解激活剂、抑制剂对酶活力的影响。
1.酶的专一性
酶是生物体中一种具有催化功能的特殊蛋白质(传统酶的概念),也常称为生物催化剂。它与一般催化剂的最主要区别就是具有高度的特异性,即专一性。根据各种酶对底物的选择程度不同,可分为绝对专一性、相对专一性、立体异构专一性,。例如唾液淀粉酶属于相对专一性酶,它只能随机作用于淀粉链内部的a——1,4糖苷键,使其分子迅速断裂成较短的链,称为糊精,糊精分子量递减,淀粉——大分子糊精——中分子糊精——小分子糊精——简单分子糊精——麦芽糖和a——糊精(含a——1,6糖苷键的短链聚糖,平均分子量为8个残基)。
由于淀粉酶催化所形成的产物都是还原糖,故可用灵敏度较高的Benedict试剂检测和观察。
2.温度对酶促反应速度的影响
3.激活剂和抑制剂对酶活力的影响
酶的活性常受某些物质的影响,有些物质能增加酶的活性,称为酶的激活剂;另一些物质则会降低酶的活性,称为酶的抑制剂。例如氯离子为唾液淀粉酶的激活剂,铜离子则为该酶的抑制剂。通常情况下,很少量的激活剂或抑制剂就会影响酶的活性,而且常具有特异性,但是激活剂和抑制剂不是绝对的,有些物质对不同的酶所起的作用不同,如镁是脱羧酶烯醇化酶的激活剂,但是肌球蛋白ATP酶的抑制剂,同一种酶也可因激活剂的浓度不同而作用不同,如CL-在低浓度时是激活剂,达三分之一饱和度时则变为抑制剂。
器材和试剂
1.配制的溶于0.3%氯化钠的0.5%淀粉溶液:
2.新配制的溶于0.3%氯化钠的0.1%淀粉溶液:
3.新配制的溶于0.3%氯化钠的0.2%淀粉溶液:
4.新配制的溶于0.3%氯化钠的1%淀粉溶液:
5.稀释的新鲜唾液。漱口后将唾液吐入量筒内收集约10ml加水至200ml,取0.2%的淀粉2ml,唾液2ml混匀,每间隔1分钟取1-2滴于白磁反应板内,加KI-I检测,控制酶的浓度使反应刚好在4-5分钟内完成。
6.碘化钾-碘溶液:将碘化钾20克及碘10克溶于100毫升水中。使用前稀释10倍。
7.本尼迪克特(Benedict)试剂:取86.5克柠檬酸钠(Na3C6O7·2H2O)和50克无水碳酸钠溶于450毫升蒸馏水中;再取硫酸铜(CuSO4·5H2O)8.7克溶于50毫升蒸馏水中;然后将硫酸铜溶液慢慢到入前液,边加边摇动;最后加蒸馏水稀释至