【正文】 蛋白質(zhì)分子比較容易進(jìn)入凝膠內(nèi)的通道，通過(guò)的路程較長(zhǎng)，移動(dòng)速度較慢。因此，樣品中相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)先流出，相對(duì)分子質(zhì)量中等的分子后流出，相對(duì)分子質(zhì)量最小的分子最后流出，這種現(xiàn)象又叫分子篩現(xiàn)象。此外，凝膠本身具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，相對(duì)分子質(zhì)量大的分子通過(guò)這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上的空隙時(shí)阻力大，而相對(duì)分子質(zhì)量小的分子通過(guò)時(shí)阻力小，因此不同分子量的蛋白質(zhì)分子可以獲得分離。2．答：在一定范圍內(nèi)，能對(duì)抗外來(lái)少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稍加稀釋不引起溶液pH發(fā)生明顯變化的作用叫做緩沖作用，具有緩沖作用的溶液叫做緩沖溶液。緩沖溶液通常是由一或兩種化合物（緩沖劑）溶解于水中制得，調(diào)節(jié)緩沖劑的配比就可制得不同pH范圍的緩沖液。緩沖溶液的作用是維持反應(yīng)體系的pH不變。在生物體內(nèi)進(jìn)行的各種生物化學(xué)過(guò)程都是在精確的pH下進(jìn)行的，受到氫離子濃度的嚴(yán)格調(diào)控。為了在實(shí)驗(yàn)室條件下準(zhǔn)確地模擬生物體內(nèi)的天然環(huán)境，就必須保持體外生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程有與體內(nèi)過(guò)程完全相同的pH。3．答：電泳是指帶電粒子在電場(chǎng)的作用下發(fā)生遷移的過(guò)程。許多重要的生物大分子，如氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)、核苷酸、核酸等都具有可解離基團(tuán)，它們?cè)谀硞€(gè)特定的pH下會(huì)帶上正電或負(fù)電；在電場(chǎng)的作用下，這些帶電分子會(huì)向著與其所帶電荷相反的電極方向移動(dòng)。電泳技術(shù)就是在電場(chǎng)的作用下，利用待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)以及分子本身大小、形狀等性質(zhì)的差異，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而達(dá)到對(duì)樣品進(jìn)行分離、鑒定或提純的目的。4．答：血紅蛋白提取和分離的程序可分為四大步，包括：樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定。首先通過(guò)洗滌紅細(xì)胞、血紅蛋白的釋放、離心等操作收集到血紅蛋白溶液，即樣品的處理；再經(jīng)過(guò)透析去除分子量較小的雜質(zhì)，即樣品的粗分離；然后通過(guò)凝膠色譜法將相對(duì)分子質(zhì)量大的雜質(zhì)蛋白除去，即樣品的純化；最后經(jīng)聚丙烯酰胺凝膠電泳進(jìn)行純度鑒定。5．答：血紅蛋白是有色蛋白，因此在凝膠色譜分離時(shí)可以通過(guò)觀察顏色來(lái)判斷什么時(shí)候應(yīng)該收集洗脫液。這使血紅蛋白的分離過(guò)程非常直觀，大大簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)操作。專(zhuān)題6 植物有效成分的提取課題1 植物芳香油的提取實(shí)驗(yàn)案例案例一 玫瑰精油的提取5月上、中旬是玫瑰的盛開(kāi)期，最好是選用當(dāng)天采摘的鮮玫瑰花。將花瓣用清水沖洗，去掉上面的灰塵等雜質(zhì)，瀝干水分。由于玫瑰精油化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，從玫瑰花中提取玫瑰精油可采取水中蒸餾法。本實(shí)驗(yàn)的具體操作步驟如下。 g玫瑰花瓣，放入500 mL的圓底燒瓶中，加入200 mL蒸餾水。按教科書(shū)圖62所示安裝蒸餾裝置。蒸餾裝置包括：鐵架臺(tái)兩個(gè)、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸餾瓶、橡膠塞、蒸餾頭、溫度計(jì)、直型冷凝管、接液管、錐形瓶，以及連接進(jìn)水口和出水口的橡皮管。所有儀器必須事先干燥，保證無(wú)水。整套蒸餾裝置可分為左、中、右三部分，其中左邊的部分通過(guò)加熱進(jìn)行蒸餾，中部將蒸餾物冷凝，右邊的部分用來(lái)接收。安裝儀器一般都按照自下而上、從左到右的順序。拆卸儀器的順序與安裝時(shí)相反。具體安裝順序和方法如下。（1）固定熱源──酒精燈。（2）固定蒸餾瓶，使其離熱源的距離如教科書(shū)中圖62所示，并且保持蒸餾瓶軸心與鐵架臺(tái)的水平面垂直。（3）安裝蒸餾頭，使蒸餾頭的橫截面與鐵架臺(tái)平行。（4）連接冷凝管。保證上端出水口向上，通過(guò)橡皮管與水池相連；下端進(jìn)水口向下，通過(guò)橡皮管與水龍頭相連。（5）連接接液管（或稱(chēng)尾接管）。（6）將接收瓶瓶口對(duì)準(zhǔn)尾接管的出口。常壓蒸餾一般用錐形瓶而不用燒杯作接受器，接收瓶應(yīng)在實(shí)驗(yàn)前稱(chēng)重，并做好記錄。（7）將溫度計(jì)固定在蒸餾頭上，使溫度計(jì)水銀球的上限與蒸餾頭側(cè)管的下限處在同一水平線上。，可以在蒸餾瓶中加幾粒沸石，防止液體過(guò)度沸騰。打開(kāi)水龍頭，緩緩?fù)ㄈ肜渌?，然后開(kāi)始加熱。加熱時(shí)可以觀察到，蒸餾瓶中的液體逐漸沸騰，蒸氣逐漸上升，溫度計(jì)讀數(shù)也略有上升。當(dāng)蒸氣的頂端達(dá)到溫度計(jì)水銀球部位時(shí)，溫度計(jì)讀數(shù)急劇上升。在整個(gè)蒸餾過(guò)程中，應(yīng)保證溫度計(jì)的水銀球上常有因冷凝作用而形成的液滴?？刂普麴s的時(shí)間和速度，通常以每秒1～2滴為宜。蒸餾完畢，應(yīng)先撤出熱源，然后停止通水，最后拆卸蒸餾裝置，拆卸的順序與安裝時(shí)相反。， g/mL的氯化鈉溶液，使乳化液分層。然后將其倒入分液漏斗中，用分液漏斗將油層和水層完全分開(kāi)。打開(kāi)頂塞，再將活塞緩緩旋開(kāi)，放出下層的玫瑰精油，用接收瓶收集。向接收瓶中加入無(wú)水硫酸鈉，吸去油層中含有的水分，放置過(guò)夜。為了更好地將油、水兩層液體分離，操作時(shí)應(yīng)注意正確使用分液漏斗。分液漏斗的使用方法如下。（1）首先把活塞擦干，為活塞均勻涂上一層潤(rùn)滑脂，注意切勿將潤(rùn)滑脂涂得太厚或使?jié)櫥M(jìn)入活塞孔中，以免污染萃取液。（2）塞好活塞后，把活塞旋轉(zhuǎn)幾圈，使?jié)櫥植季鶆?。并用水檢查分液漏斗的頂塞與活塞處是否滲漏，確認(rèn)不漏水后再使用。（3）將分液漏斗放置在大小合適的、并已固定在鐵架臺(tái)上的鐵圈中，關(guān)好活塞。將待分離的液體從上部開(kāi)口處倒入漏斗中，塞緊頂塞，注意頂塞不能涂潤(rùn)滑脂。（4）取下分液漏斗，用右手手掌頂住漏斗頂塞并握住漏斗頸，左手握住漏斗活塞處，大拇指壓緊活塞，將分液漏斗略傾斜，前后振蕩（開(kāi)始振蕩時(shí)要慢）。（5）振蕩后，使漏斗口仍保持原傾斜狀態(tài)，左手仍握在漏斗活塞處，下部管口指向無(wú)人處，用拇指和食指旋開(kāi)活塞，使其釋放出漏斗內(nèi)的蒸氣或產(chǎn)生的氣體，以使內(nèi)外壓力平衡，這一步操作也稱(chēng)做“放氣”。（6）重復(fù)上述操作，直至分液漏斗中只放出很少的氣體時(shí)為止。再將分液漏斗劇烈振蕩2～3 min，然后將漏斗放回鐵圈中，待液體靜置分層。案例二 橘皮精油的提取課前準(zhǔn)備在實(shí)驗(yàn)前一天，教師需要準(zhǔn)備新鮮的、沒(méi)有霉?fàn)€的橘皮，用量可根據(jù)實(shí)驗(yàn)人數(shù)來(lái)決定。用清水沖洗橘皮，去掉灰塵等雜質(zhì)，瀝干水分后，將橘皮攤放在干燥通風(fēng)處。將晾干的橘皮浸泡在pH大于1質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%～8%的石灰水中，時(shí)間為16～24 h，中間翻動(dòng)2～3次。浸泡好的橘皮呈黃色、無(wú)白芯、稍硬、脆而不斷、具有彈性。這樣的橘皮在壓榨時(shí)不易打滑，橘油的噴射力強(qiáng)；壓榨后的殘?jiān)暑w粒狀，殘?jiān)械暮康?，黏稠度不太高，過(guò)濾時(shí)比較順利，不易堵塞篩孔。提取橘皮精油的具體步驟如下。，用流動(dòng)的水漂洗，洗凈后撈起、瀝干。切記一定要將橘皮徹底沖洗干凈。然后將橘皮粉碎至3 mm大小，放入家用榨汁機(jī)或手動(dòng)壓榨機(jī)中粉碎。%的小蘇打和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的硫酸鈉溶液，并調(diào)節(jié)pH為7～8。，使之沉淀并變澄清，然后用布袋過(guò)濾，除去糊狀殘?jiān)?。再將得到的混合物，? 000 r/min～8 000 r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行高速離心。在正常情況下，離心后獲得的香精油將是澄清透明的。，為了進(jìn)一步除去雜質(zhì)，可以將分離的產(chǎn)品放在5 ℃～10 ℃的冰箱中，靜置5～7 d，讓雜質(zhì)與水下沉。然后用吸管吸出上層澄清的油層，再通過(guò)墊有濾紙或石棉紙的漏斗進(jìn)行減壓抽濾，得到黃色油狀的橘皮精油。 課題成果評(píng)價(jià)（一）是否提取出了植物精油觀察學(xué)生提取出的玫瑰精油或橘皮精油，從顏色、氣味等方面來(lái)評(píng)價(jià)所提取的精油的純度和質(zhì)量。從玫瑰花提取的芳香油是淺黃色至黃色的液體，并帶有甜韻的玫瑰香；從橘皮提取的橘皮精油無(wú)色透明，具有誘人的橘香味。本課題只是對(duì)兩種精油進(jìn)行了初步的提取，其中仍然含有大量的雜質(zhì)。（二）出油率的計(jì)算根據(jù)教科書(shū)提供的公式計(jì)算出油率。如果出油率高，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)合理；如果出油率低，教師可以幫助學(xué)生從實(shí)驗(yàn)方法的選擇、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的操作等各方面分析原因，改進(jìn)后再作嘗試。答案和提示練習(xí)：植物芳香油一般都是由2～3種芳香油混合調(diào)配而成的，其中的基底油常取自植物的種子或果實(shí)，比如胡桃油、甜杏油?；子团c其他芳香油調(diào)配在一起，能夠加強(qiáng)功效。從玫瑰花中提取出的玫瑰油稱(chēng)為“液體黃金”，是世界香料工業(yè)不可取代的原料，多用于制造高級(jí)香水等化妝品。提取出的玫瑰油不含有任何添加劑或化學(xué)原料，是純天然的護(hù)膚品，具有極好的抗衰老和止癢作用，能夠促進(jìn)細(xì)胞再生、防止肌膚老化、平撫肌膚細(xì)紋，還具有使人放松、愉悅心情的功效。杏仁油富含礦物質(zhì)和維生素，是一種質(zhì)地輕柔、高滲透性的保濕劑。熏衣草精油取自熏衣草花，具有怡神、助睡眠、舒緩壓力的作用，此外它還具有降壓、止痛、促進(jìn)細(xì)胞再生的功能，可以用于治療燙傷和蚊蟲(chóng)叮咬、預(yù)防和改善脫發(fā)。檸檬精油取自檸檬果皮，具有消除緊張、焦慮、振奮精神的作用，可用于治療神經(jīng)衰弱、關(guān)節(jié)炎，還具有促進(jìn)血液循環(huán)、殺菌止痛、平衡油脂分泌、舒緩肌膚老化、滋養(yǎng)頭發(fā)的功效。茶樹(shù)精油具有新鮮、強(qiáng)烈的藥草香味，能改善毛孔阻塞，凈化肌膚，抗感染，對(duì)治療青春痘有奇效。它也能消除疲勞、緩解壓力。天竺葵精油能收斂皮膚，平衡、調(diào)理、潤(rùn)滑中干性皮膚和敏感性皮膚，改善橘皮樣表皮，還有助于恢復(fù)精力，平緩心情。茉莉精油能防止肌膚老化，對(duì)中干性皮膚和敏感性皮膚具有良好的保濕和滋潤(rùn)作用，尤其對(duì)女性的妊娠紋和內(nèi)分泌有獨(dú)特的改善效果。橙花精油具有清新的水果香味，不但能使人鎮(zhèn)靜，還能防止中干性肌膚的老化現(xiàn)象發(fā)生，給肌膚賦予青春活力，促進(jìn)皮膚再生。 ：教師可以組織學(xué)生進(jìn)行一次社會(huì)調(diào)查，并要求學(xué)生寫(xiě)出詳細(xì)的調(diào)查報(bào)告。課題2 胡蘿卜素的提取實(shí)驗(yàn)案例提取胡蘿卜素的主要步驟如下。 g新鮮的胡蘿卜，用清水洗凈，瀝干、切碎，然后在40 ℃的烘箱中烘干，時(shí)間約需2 h，將干燥后的胡蘿卜進(jìn)一步粉碎過(guò)篩。注意胡蘿卜的粉碎一定要徹底。 mL圓底燒瓶中，加入200 mL石油醚混勻，按教科書(shū)中圖67所示安裝萃取回流裝置，萃取30 min，然后過(guò)濾萃取液，除去固體物質(zhì)。，對(duì)萃取的樣品進(jìn)行濃縮。具體的操作步驟及注意事項(xiàng)見(jiàn)本專(zhuān)題課題1的案例1。，觀察樣品的顏色和氣味，并通過(guò)紙層析進(jìn)行鑒定。層析時(shí)注意選擇干凈的濾紙，為了防止操作時(shí)對(duì)濾紙的污染，應(yīng)盡量避免用手直接接觸濾紙，可以帶手套進(jìn)行操作。點(diǎn)樣時(shí)應(yīng)注意點(diǎn)樣斑點(diǎn)不能太大（ cm），如果用吹風(fēng)機(jī)吹干，溫度不宜過(guò)高，否則斑點(diǎn)會(huì)變黃。將點(diǎn)好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時(shí)注意濾紙的兩邊不能相互接觸，以免因毛細(xì)管現(xiàn)象導(dǎo)致溶劑沿濾紙兩邊的移動(dòng)加快，溶劑前沿不齊，影響結(jié)果。課題成果評(píng)價(jià)（一）確定提取胡蘿卜素的最佳方案在進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以將學(xué)生分組，每組可以采用不同的有機(jī)溶劑和時(shí)間進(jìn)行萃取，比較各組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定提取胡蘿卜素的最佳方案。（二）是否出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的層析帶如果萃取樣品中出現(xiàn)了和標(biāo)準(zhǔn)樣品一樣的層析帶，說(shuō)明提取胡蘿卜素的實(shí)驗(yàn)成功。由于提取物中含有雜質(zhì)，萃取樣品的顏色可能比標(biāo)準(zhǔn)樣品的顏色淺，我們也可以通過(guò)顏色的比較，初步確定提取的胡蘿卜素的量。答案和提示（一）［資料一］ 萃取劑的選擇討論題？為什么？答：胡蘿卜素可溶于乙醇和丙酮，但它們是水溶性有機(jī)溶劑，因萃取中能與水混溶而影響萃取效果，所以不用它們作萃取劑。、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳這幾種有機(jī)溶劑中，哪種最適宜用來(lái)提取胡蘿卜素？答：在這五種有機(jī)溶劑中，石油醚的沸點(diǎn)最高，在加熱萃取時(shí)不易揮發(fā)，所以石油醚最適宜用作萃取劑。（二）練習(xí)： 列表分析如下。提取方法實(shí)驗(yàn)原理方法步驟適用范圍水蒸氣蒸餾 利用水蒸氣將揮發(fā)性較強(qiáng)的芳香油攜帶出來(lái) 適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強(qiáng)的芳香油壓榨法 通過(guò)機(jī)械加壓，壓榨出果皮中的芳香油、漂洗、過(guò)濾、靜置 適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取有機(jī)溶劑萃取 使芳香油溶解在有機(jī)溶劑中，蒸發(fā)溶劑后就可獲得芳香油、干燥、過(guò)濾 適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細(xì)小，能充分浸泡在有機(jī)溶液中22