【正文】 蛋白質(zhì)分子比較容易進入凝膠內(nèi)的通道，通過的路程較長，移動速度較慢。因此，樣品中相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)先流出，相對分子質(zhì)量中等的分子后流出，相對分子質(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)狀結構，相對分子質(zhì)量大的分子通過這種網(wǎng)狀結構上的空隙時阻力大，而相對分子質(zhì)量小的分子通過時阻力小，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)，能對抗外來少量強酸、強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體系的pH不變。在生物體內(nèi)進行的各種生物化學過程都是在精確的pH下進行的，受到氫離子濃度的嚴格調(diào)控。為了在實驗室條件下準確地模擬生物體內(nèi)的天然環(huán)境，就必須保持體外生物化學反應過程有與體內(nèi)過程完全相同的pH。3．答：電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。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，它們在某個特定的pH下會帶上正電或負電；在電場的作用下，這些帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極方向移動。電泳技術就是在電場的作用下，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，從而達到對樣品進行分離、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。首先通過洗滌紅細胞、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)過透析去除分子量較小的雜質(zhì)，即樣品的粗分離；然后通過凝膠色譜法將相對分子質(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可以通過觀察顏色來判斷什么時候應該收集洗脫液。這使血紅蛋白的分離過程非常直觀，大大簡化了實驗操作。專題6 植物有效成分的提取課題1 植物芳香油的提取實驗案例案例一 玫瑰精油的提取5月上、中旬是玫瑰的盛開期，最好是選用當天采摘的鮮玫瑰花。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。本實驗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。按教科書圖62所示安裝蒸餾裝置。蒸餾裝置包括：鐵架臺兩個、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸餾瓶、橡膠塞、蒸餾頭、溫度計、直型冷凝管、接液管、錐形瓶，以及連接進水口和出水口的橡皮管。所有儀器必須事先干燥，保證無水。整套蒸餾裝置可分為左、中、右三部分，其中左邊的部分通過加熱進行蒸餾，中部將蒸餾物冷凝，右邊的部分用來接收。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中圖62所示，并且保持蒸餾瓶軸心與鐵架臺的水平面垂直。（3）安裝蒸餾頭，使蒸餾頭的橫截面與鐵架臺平行。（4）連接冷凝管。保證上端出水口向上，通過橡皮管與水池相連；下端進水口向下，通過橡皮管與水龍頭相連。（5）連接接液管（或稱尾接管）。（6）將接收瓶瓶口對準尾接管的出口。常壓蒸餾一般用錐形瓶而不用燒杯作接受器，接收瓶應在實驗前稱重，并做好記錄。（7）將溫度計固定在蒸餾頭上，使溫度計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，防止液體過度沸騰。打開水龍頭，緩緩通入冷水，然后開始加熱。加熱時可以觀察到，蒸餾瓶中的液體逐漸沸騰，蒸氣逐漸上升，溫度計讀數(shù)也略有上升。當蒸氣的頂端達到溫度計水銀球部位時，溫度計讀數(shù)急劇上升。在整個蒸餾過程中，應保證溫度計的水銀球上常有因冷凝作用而形成的液滴?？刂普麴s的時間和速度，通常以每秒1～2滴為宜。蒸餾完畢，應先撤出熱源，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。打開頂塞，再將活塞緩緩旋開，放出下層的玫瑰精油，用接收瓶收集。向接收瓶中加入無水硫酸鈉，吸去油層中含有的水分，放置過夜。為了更好地將油、水兩層液體分離，操作時應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滑脂，注意切勿將潤滑脂涂得太厚或使?jié)櫥M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植季鶆颉２⒂盟畽z查分液漏斗的頂塞與活塞處是否滲漏，確認不漏水后再使用。（3）將分液漏斗放置在大小合適的、并已固定在鐵架臺上的鐵圈中，關好活塞。將待分離的液體從上部開口處倒入漏斗中，塞緊頂塞，注意頂塞不能涂潤滑脂。（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（開始振蕩時要慢）。（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，下部管口指向無人處，用拇指和食指旋開活塞，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，這一步操作也稱做“放氣”。（6）重復上述操作，直至分液漏斗中只放出很少的氣體時為止。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備在實驗前一天，教師需要準備新鮮的、沒有霉爛的橘皮，用量可根據(jù)實驗人數(shù)來決定。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處。將晾干的橘皮浸泡在pH大于1質(zhì)量分數(shù)為7%～8%的石灰水中，時間為16～24 h，中間翻動2～3次。浸泡好的橘皮呈黃色、無白芯、稍硬、脆而不斷、具有彈性。這樣的橘皮在壓榨時不易打滑，橘油的噴射力強；壓榨后的殘渣呈顆粒狀，殘渣中的含水量低，黏稠度不太高，過濾時比較順利，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，放入家用榨汁機或手動壓榨機中粉碎。%的小蘇打和質(zhì)量分數(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，然后用布袋過濾，除去糊狀殘渣。再將得到的混合物，用6 000 r/min～8 000 r/min的轉(zhuǎn)速進行高速離心。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，再通過墊有濾紙或石棉紙的漏斗進行減壓抽濾，得到黃色油狀的橘皮精油。 課題成果評價（一）是否提取出了植物精油觀察學生提取出的玫瑰精油或橘皮精油，從顏色、氣味等方面來評價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色透明，具有誘人的橘香味。本課題只是對兩種精油進行了初步的提取，其中仍然含有大量的雜質(zhì)。（二）出油率的計算根據(jù)教科書提供的公式計算出油率。如果出油率高，說明實驗方案設計合理；如果出油率低，教師可以幫助學生從實驗方法的選擇、實驗過程的操作等各方面分析原因，改進后再作嘗試。答案和提示練習：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，比如胡桃油、甜杏油?；子团c其他芳香油調(diào)配在一起，能夠加強功效。從玫瑰花中提取出的玫瑰油稱為“液體黃金”，是世界香料工業(yè)不可取代的原料，多用于制造高級香水等化妝品。提取出的玫瑰油不含有任何添加劑或化學原料，是純天然的護膚品，具有極好的抗衰老和止癢作用，能夠促進細胞再生、防止肌膚老化、平撫肌膚細紋，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、促進細胞再生的功能，可以用于治療燙傷和蚊蟲叮咬、預防和改善脫發(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、關節(jié)炎，還具有促進血液循環(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。茶樹精油具有新鮮、強烈的藥草香味，能改善毛孔阻塞，凈化肌膚，抗感染，對治療青春痘有奇效。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，還有助于恢復精力，平緩心情。茉莉精油能防止肌膚老化，對中干性皮膚和敏感性皮膚具有良好的保濕和滋潤作用，尤其對女性的妊娠紋和內(nèi)分泌有獨特的改善效果。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，促進皮膚再生。 ：教師可以組織學生進行一次社會調(diào)查，并要求學生寫出詳細的調(diào)查報告。課題2 胡蘿卜素的提取實驗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，時間約需2 h，將干燥后的胡蘿卜進一步粉碎過篩。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，按教科書中圖67所示安裝萃取回流裝置，萃取30 min，然后過濾萃取液，除去固體物質(zhì)。，對萃取的樣品進行濃縮。具體的操作步驟及注意事項見本專題課題1的案例1。，觀察樣品的顏色和氣味，并通過紙層析進行鑒定。層析時注意選擇干凈的濾紙，為了防止操作時對濾紙的污染，應盡量避免用手直接接觸濾紙，可以帶手套進行操作。點樣時應注意點樣斑點不能太大（ cm），如果用吹風機吹干，溫度不宜過高，否則斑點會變黃。將點好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時注意濾紙的兩邊不能相互接觸，以免因毛細管現(xiàn)象導致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，溶劑前沿不齊，影響結果。課題成果評價（一）確定提取胡蘿卜素的最佳方案在進行本實驗時，教師可以將學生分組，每組可以采用不同的有機溶劑和時間進行萃取，比較各組的實驗結果，確定提取胡蘿卜素的最佳方案。（二）是否出現(xiàn)對應的層析帶如果萃取樣品中出現(xiàn)了和標準樣品一樣的層析帶，說明提取胡蘿卜素的實驗成功。由于提取物中含有雜質(zhì)，萃取樣品的顏色可能比標準樣品的顏色淺，我們也可以通過顏色的比較，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溶劑中，哪種最適宜用來提取胡蘿卜素？答：在這五種有機溶劑中，石油醚的沸點最高，在加熱萃取時不易揮發(fā)，所以石油醚最適宜用作萃取劑。（二）練習： 列表分析如下。提取方法實驗原理方法步驟適用范圍水蒸氣蒸餾 利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的芳香油攜帶出來 適用于提取玫瑰油、薄荷油等揮發(fā)性強的芳香油壓榨法 通過機械加壓，壓榨出果皮中的芳香油、漂洗、過濾、靜置 適用于柑橘、檸檬等易焦糊原料的提取有機溶劑萃取 使芳香油溶解在有機溶劑中，蒸發(fā)溶劑后就可獲得芳香油、干燥、過濾 適用范圍廣，要求原料的顆粒要盡可能細小，能充分浸泡在有機溶液中22