《蛋白质盐析实验条件的探究》.docx

蛋白质盐析实验条件的探究黄秋静广西师范大学化学与药学学院 桂林摘要 对影响蛋白质盐析的实验条件进行了探究认为其中三个主要影响因素为：鸡蛋清溶液的浓度、盐溶液种类、酸的加入顺序，最终总结得出蛋白质盐析实验的适宜条件关键字 蛋白质 盐析 实验条件Inquiry experiment conditions of protein salting outHuang-QiujingSchool of chemistry and pharmacy, Guangxi Normal University.Guilin,ChinaAbstract: The experimental conditions affecting protein salting out of the research. The three main factors: the egg white solution concentration, salt solution type, acid addition order, finally summarizes suitable conditions of protein salting out experiment.Key word：protein salting out experiment condition1 引言在蛋白质溶液中加入一定浓度的强电解质盐，如(NH 4)2 SO4 等，蛋白质从溶液中析出，这种作用称为盐析 【1】 。

蛋白质盐析是高中阶段的重要演示实验，但实际操作中常常不能出现沉淀盐析作用的实质是高浓度的强电解质破坏蛋白质分子表面的水化膜，同时电解质离子中和了蛋白质所带的电荷，蛋白质的稳定因素被消除，使蛋白质分子相互碰撞而凝聚沉淀 【2】 蛋白质的溶解性受所带电荷和溶液离子强度的影响，而蛋白质所带电荷与溶液的pH有关，溶液离子强度与强电解质的无机盐自身性质有关因此本文通过改变影响蛋白质溶解性的三个主要因素：鸡蛋清溶液的浓度、盐溶液种类、酸的加入顺序等进行蛋白质盐析实验的探究，以期寻找盐析实验的最佳反应条件2 实验内容及结果讨论2．1 鸡蛋清溶液浓度对盐析的影响表1 相同盐溶液在不同浓度的鸡蛋清溶液中的盐析不同浓度的鸡蛋清溶液体积2mL纯鸡蛋清溶液过滤后的鸡蛋清液V（纯鸡蛋清）：V（蒸馏水）=1:2V（纯鸡蛋清）：V（蒸馏水）=1:4V（纯鸡蛋清）：V（蒸馏水）=1:6饱和硫酸铵的滴数4滴出现沉淀，10滴明显4滴出现沉淀，10滴明显17滴出现沉淀，25滴明显20滴出现沉淀，25滴明显20滴出现沉淀（振荡后消失），30滴明显复原时加入蒸馏水体积（与饱和盐溶液和蛋清液总体积相对比）3倍体积 3倍体积 3倍体积 3倍体积 3倍体积注：鸡蛋清液过滤时选用浸湿再拧干的纱布叠成4层放入漏斗中过滤。

过滤后黏在纱布上的物质弃之不用实验表明，纯鸡蛋清液和过滤后的鸡蛋清液盐析实验效果最好，但纯鸡蛋清液加水复原时出现分层，过滤后的鸡蛋清液盐析效果更好鸡蛋清中的蛋白质主要有卵清蛋白，卵黏蛋白，伴清蛋白等，其中卵清蛋白，伴清蛋白溶于水、稀酸和稀碱，而卵黏蛋白不易溶于水因此，需要把不易溶于水的卵黏蛋白过滤掉，加水后才不会出现分层2．2 盐的种类对盐析的影响表2 不同饱和盐溶液在过滤后的鸡蛋清液中的盐析饱和盐溶液种类(NH4)2 SO4 NH4Cl Na2SO4 NaCl MgSO4饱和盐溶液pH4-5 5-6 7 7 7产生沉淀时滴加的滴数7 50 50 50 50现象 沉淀明显 半个小时后略有浑浊略有沉淀 半个小时后略有浑浊无沉淀加入蒸馏水后现象3倍体积蒸馏水，复原3倍体积蒸馏水，复原注：每组实验所用鸡蛋清液都经过滤但没加蒸馏水；表2买验在室温19°C下进行离子强度与离子浓度、离子所带电荷有关从盐的溶解度表中可以看出，20℃时，(NH 4)2 SO4 的溶解度最大，NH 4Cl，NaCl，MgSO 4·7H20的溶解度近似相等，且他们的溶解度都随温度变化不大；Na 2SO4的溶解度随温度变化最大。

此外，一般来说，二价离子(Mg 2+、Ca 2+、SO 42-)对盐析的影响比一价离子要强一些因此，饱和(NH 4)2 SO4 溶液的盐析效果最好，饱和NH 4Cl，NaCI，MgSO ·7H 0溶液的盐析效果相近所以，做蛋白质盐析实验时，应尽量选择溶解度大的强电解质盐2．3 酸和盐的加入顺序对盐析的影响蛋白质的等电点对盐析有影响通过加酸调节蛋白质溶液pH，使pH处于鸡蛋清液中含量最多的蛋白质一卵清蛋白的等电点范围内(4．5—4．9)，从而能降低蛋白质溶液的溶解性，达到盐析的效果查阅文献得知，效果最好的酸是磷酸但并未指出加酸、加饱和盐溶液的先后顺序笔者对上述问题进行了多组对照实验实验首先表明，加酸调节蛋白质溶液pH以增强其盐析现象，效果是明显的；同时所用的酸中，效果最好、用量最少的为1 mol／L磷酸，这与文献相符合；若选用硫酸、盐酸这样的强酸，最适宜的浓度为0．5 mol／L硫酸和1 mol／L盐酸，如强酸中C(H+1为2 mol／L，则盐析后加水复原不完全，即发生了部分变性其次，对照实验还表明：加入磷酸、加入饱和Na 2SO4溶液的先后顺序也会影响实验效果；先加酸，鸡蛋清液易浑浊，复原效果也不好；用其它几种饱和盐溶液与磷酸做此探究实验，现象也是如此。

这是因为先加酸，很容易造成蛋白质变性，故沉淀不能完全消失，后加酸就能避免变性现象2．4 实验注意事项笔者在实验中还发现：(1)室温13°C时，过滤后的鸡蛋清溶液已经有少量沉淀出现滴加饱和盐溶液反而帮助了蛋白质的溶解查资料后得知，一般在0～40°C之间，多数球状蛋白质溶解度随温度的升高而增大而蛋白质易溶解在低浓度的盐溶液中，故出现盐溶现象因此鸡蛋清的蛋白质盐析实验宜在20～30°C下进行，此时，鸡蛋清中蛋白质的溶解度适中，大多数强电解质盐的溶解度也较大2)由于纯鸡蛋清液容易起泡，故实验中吸取鸡蛋清溶液时尽量一次吸出，不要反复挤压胶头滴管，以免带过多空气3)振荡后蛋白质复原更完全4)用大试管进行实验，效果更明显3 结论综上所述，得出如下结论：(1)用过滤后的纯鸡蛋清液做盐析实验效果最好；(2)相同温度下，所选强电解质盐溶解度越大盐析效果越好(如(NH ) S0 )；(3)调节溶液pH可改善蛋白质盐析效果，当溶液DH达到卵清蛋白的等电点范围内，沉淀和复原现象最明显，效果最好的酸为1 mol／L磷酸；加盐溶液、加酸的先后顺序应是：先加饱和盐溶液再加酸4 创新点通过控制变量的实验探究方法，首次得出了蛋白质盐析作用所需的确切条件，同时从原理上解析了影响蛋白质盐析的三个主要因素。

为教师今后在演示蛋白质盐析实验时，提供了一个更合理的实验方案参考文献：[1]吴梧桐生物化学(第二版)_MJ．北京：中国医药科技出版社，2010：84 ~85．[2]王克夷蛋白质导论[MI．北京：科学出版社，2007：37．[3]曹干林，肖超斌．蛋白质盐析的实验探究[U] .化学教育，2008，(6)：59．[4]张云茹，张彩琴，余瑛，鲁秀敏．生物化学实验“蛋白质沉淀反应与盐析作用”解析[J1]．实验室科学，2011，(14)：60。