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微专题59 聚焦蛋白质的提取与分离及植物有效成分的提取
1.2019年1月10日,施一公教授研究团队在《科学》上报道了人源γ-分泌酶结合淀粉样前体蛋白(APP)的高分辨率冷冻电镜结构,揭示了结合底物后γ-分泌酶发生的构象变化,并对这些构象变化的功能进行了生化研究,从而为研究与癌症以及阿尔兹海默症相关的特异性药物设计提供了重要的结构信息。回答下列问题:
(1)该项研究进行时,需控制温度、酸碱度等条件,因为高温、过酸、过碱会使γ-分泌酶的______遭到破坏,失去活性。
(2)根据蛋白质的各种特性,如蛋白质分子的__________、所带电荷的______以及溶解度、吸附性、对其他分子亲和力等来分离不同种类蛋白质,从而得到γ-分泌酶。
(3)γ-分泌酶由4个跨膜蛋白亚基组成,分别为PS1、Pen-2、Aph-1和 Nicastrin。若对γ-分泌酶4个跨膜蛋白亚基进行分离、纯化及分子量测定,需采用______及电泳技术。前者是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法,相对分子质量较______(填“大”或“小”)的跨膜蛋白移动速度较慢。
(4)电泳是指______在电场的作用下发生迁移的过程。对γ-分泌酶的4个跨膜蛋白亚基进行分子量测定时,通常采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法,该方法测定的结果只是______的分子量。
2.血红蛋白是人和其他脊椎动物负责血液中O2或CO2运输的蛋白质。请回答以下有关问题:
(1)蛋白质的提取和分离分为样品处理、粗分离、纯化、纯度鉴定四步,凝胶色谱法一般用于____________这一步,凝胶色谱法是____________________________的有效方法;所用凝胶的化学本质大多为____________。
(2)科学家发现家蝇体内存在一种抗菌活性蛋白,这种蛋白质具有极强的抗菌能力,受到研究者重视。分离该抗菌蛋白可用电泳法,其原理是根据蛋白质分子的__________________、大小及形状不同,在电场中的________________不同而实现分离。
(3)血红蛋白是一种含铁的蛋白质,它存在于________________中。若要根据某人血红蛋白的含量数据来判断其健康状况,则体检时____________(填“要”或“不要”)空腹做____________。若某人患有慢性贫血,则体检单上会显示血红蛋白含量____________。
(4)人口腔上皮细胞中____________(填“含有”或“不含有”)血红蛋白,____________(填“含有”或“不含有”)控制血红蛋白合成的基因,判断是否含有该基因的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3.(2021·四川巴中模拟)诺水河—光雾山风景区中的木姜子是野生芳香植物,其果实、花、叶和根等器官均含有一定的精油,精油的主要成分是柠檬烯和柠檬醛。欲用此材料、用下图1装置提取精油,请回答下列问题:
(1)图1装置为挥发油提取器,如用此装置提取精油,采用的方法是__________。此方法不适用于胡萝卜素的提取,原因是_____________________________________。
(2)提取过程:将适量供油材料捣碎并移入提取器蒸馏瓶中,添加适量的蒸馏水;用电热套持续加热、蒸馏,一直加热到________时停止;打开挥发油测定器的活塞,放出下层的水,可加入________加速油水分层。在收集管预先加入少量________,以除去油层中的水分,滤除固体物,即得精油。
(3)图 2 是某实验小组的实验结果,据此可判断此实验小组的实验课题是________________________________________________________________________。
实验的自变量是______________________________________________________。
(4)由图中结果分析可知木姜子的________更适合做芳香油提取材料。
微专题59 聚焦蛋白质的提取与分离
及植物有效成分的提取
1.解析:(1)γ-分泌酶的化学本质是蛋白质,高温、过酸、过碱会使γ-分泌酶的空间结构遭到破坏,失去活性。
(2)分离不同种类的蛋白质依据的原理有:分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、吸附性质、对其他分子的亲和力和蛋白质分子的溶解度等。
(3)γ-分泌酶由4个跨膜蛋白亚基组成。若对γ-分泌酶4个跨膜蛋白亚基进行分离、纯化及分子量测