苯酚使蛋白质变性的机理是什么?
应该是因为氨基或者亚氨基的孤对电子和酚羟基上的h形成氢键,然后使蛋白质二级结构发生改变(脱去水化层).
通常有机溶剂的使蛋白质变性的原因主要是引起蛋白质脱去水化层以及降低介电常数而增加带电质点之间的相互作用,致使蛋白质颗粒容易聚集而沉淀.
蛋白质只有c末端剩下一个羧基,其他氨基酸都是以残基形式存在,一个羧基的酯化恐怕不是主要影响因素.况且很多球状蛋白质,c末端是包埋在分子内部的.
苯酚系原浆毒,使菌体蛋白变性而起杀菌作用,不同的浓度有不同的作用。O.2%溶液作为抑菌剂;1%溶液有杀菌作用,对革兰阳性菌和革兰阴性菌有效;杀真菌浓度在1.3%溶液以上;5%溶液在24小时可杀灭结核杆菌。在低温和碱性培养基中,作用会大大减弱。该药的效力在水溶液里比在甘油和脂质里大得多。
苯酚通过使蛋白质变性而发挥作用。***************************蛋白质一苯酚复合物是一种疏松结合的复合物,*******************************所以,苯酚可以扩散渗进组织,该化合物具有显著的毒性作用,因其穿透性强,甚至可以影响无损的皮肤,将该药直接用于皮肤时,沉淀的蛋白质会形成一层白色的薄膜,这层薄膜很快变红,最后脱落,留下棕色的皮肤,如果苯酚继续接触皮肤,它会向深部穿透,从而可引起大面积坏死。
2’鉴定生物组织中是否含有蛋白质时,常用双缩脲法,使用的是双缩脲试剂.双缩脲试剂的成分是质量浓度为0.1g/mL的氢氧化钠溶液和质量浓度为0.01
g/mL的硫酸铜溶液.在碱性溶液(NaOH)中,双缩脲(H2NOC-NH-CONH2)能与铜离子作用,形成紫色或紫红色的络
3’丙氨酸——茚三酮反应.氨基酸与茚三酮水合物在弱酸条件下共加热时,氨基酸被氧化脱氨、脱羧,而茚三酮水合物被还原,其还原物可与氨基酸加热分解产生的氨结合,再与另一分子茚三酮缩合成为蓝紫色化合物,称为罗曼紫(Ruhemann's
purple).
另外还有一个更简单的方法:
1912年法国化学家Maillard发现甘氨酸与葡萄糖混合加热时形成褐色的物质,这个反应叫美拉德反应机理
,也就是说你可以用上面的方法先鉴定出苯酚,然后将葡萄糖溶液分别加入到另外两个试管中加热,形成褐色物质的为丙氨酸,反之为蛋白质。
所以有4种方法可以鉴别
即1鉴别出苯酚和蛋白质
2鉴别出苯酚和丙氨酸
3鉴别出丙氨酸和蛋白质
4上述的那个简单的方法
2、原因如下:
苯酚硫酸法测定多糖原理是:多糖在浓硫酸作用下,脱水生成的糠醛或羟甲基糠醛能与苯酚缩合成一种橙红色化合物,在10-100mg/ml范围内其颜色深浅与糖的含量成正比,且在485nm波长下有最大吸收,因而可用比色法在此波长下测定。而上述反应过程不受蛋白质影响。
3、补充:
苯酚-硫酸比色法是Dubois M等在1951年提出并建立的一种用于多糖含量测定的方法,也被称为苯酚-硫酸分光光度法或苯酚-硫酸法,其应用广泛。具体方法是待测定多糖样品液1
mL,加入5%苯酚溶液1.0mL,摇匀后迅速加入浓硫酸5mL,再次迅速摇匀,然后置沸水浴加热30min,冷水迅速冷却至室温,按分光光度法在490nm波长处测定吸光度值。该法操作简便,快捷灵敏,且不需贵重仪器,但准确性和重现性受实验条件影响较大,其原理是利用多糖在浓硫酸作用下水解成单糖,并迅速脱水生成糠醛衍生物,进而和苯酚缩合成有色化合物,在490nm处进行比色测定。
使用苯酚抽提细胞
DNA
时,苯酚的作用是使蛋白质变性,同时抑制了
DNase
的降解作用。用苯酚处理匀浆液时,由于蛋白与
DNA
联结键已断,蛋白分子表面又含有很多极性基团与苯酚相似相溶。蛋白分子溶于酚相,而
DNA
溶于水相。
氯仿的作用是克服酚的缺点;加速有机相与液相分层。
最后用氯仿抽提:去除核酸溶液中的迹量酚。
(酚易溶于氯仿中)
用酚-氯仿抽提细胞基因组
DNA
时,通常要在酚-氯仿中加少许异戊醇,为什么?因为异戊醇可以减少蛋白质变性操作过程中产生的气泡。异戊醇可以降低表面张力,从而减少气泡
产生。另外,异戊醇有助于分相,使离心后的上层含
DNA
的水相、中间的变性蛋白相及下层有机溶剂相维持稳定。
原理:
1.析出溶解在NaC1溶液中的DNA。
2.用冷酒精提取出含杂质较少的DNA。
3.DNA在沸水浴时被二苯胺染成蓝色。
方法步骤:
1.提取细胞核物质:顺时针方向搅拌,稍快,稍重。5min
2.溶解DNA:
3.析出含DNA的黏稠物:蒸馏水300mL,逆时针方向搅拌,缓慢
4.过滤:取黏稠物
5.再溶解:顺时针方向搅拌,较慢。3min
6.过滤:取滤液。
7.提取出含杂质较少的DNA,逆时针方向搅拌,稍慢。5min
8.DNA的鉴定:沸水浴5min
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DNA提取分为三个基本步骤,每个步骤的具体方法可根据样品种类、影响提取的物质以及后续步骤的不同而有区别。
利用研磨或者超声破碎细胞,并通过加入去污剂以除掉膜脂。
加入蛋白酶,醋酸盐沉淀,或者酚/氯仿抽提,以除掉细胞内的蛋白,如与DNA结合的组蛋白。
将DNA在冷乙醇或异丙醇中沉淀,因为DNA在醇中不可溶而黏在一起,这一步也能除掉盐分。
另外,目前也有利用吸附过柱的方法提取DNA的商业化试剂盒。
2.细胞的破碎
细菌有坚硬的细胞壁,首先要破碎经胞。方法有三种①机械方法:超声波处理法、研磨法、匀浆法②化学试剂法:用SDS处理细胞③酶解法:加入溶菌酶或蜗牛酶,都可使细胞壁破碎。
3.DNA提取的几种方法
(1).浓盐法
A.利用RNA和DNA在电解溶液中溶解度不同,将二者分离,常用的方法是用1M氯纳提取化钠抽提,得到的DNP粘液与含有少量辛醇的氯仿一起摇荡,使乳化,再离心除去蛋白质,此时蛋白质凝胶停留在水相及氯仿相中间,而DNA位于上层水相中,用2倍体积95%乙醇可将DNA钠盐沉淀出来.
B.也可用0.15MNaCL液反复洗涤细胞破碎液除去RNP,再以1MNaCL提取脱氧核糖蛋白,再按氯仿---异醇法除去蛋白.
两种方法比较,后种方法使核酸降解可能少一些.
C.以稀盐酸溶液提取DNA时,加入适量去污剂,如SDS可有助于蛋白质与DNA的分离。在提取过程中为抑制组织中的DNase对DNA的降解作用,在氯化钠溶液中加入柠檬酸钠作为金属离子的烙合剂.通常用.15MNaCL,0.015M柠檬钠,并称SSC溶液,提取DNA.(2).阴离子去污剂法用SDS或二甲苯酸钠等去污剂使蛋白质变性,可以直接从生物材料中提取DNA.由于细胞中DNA与蛋白质之间常借静电引力或配位键结合,因为阴离子去污剂能够破坏这种价键,所以常用阴离子去污剂提取DNA
(3).苯酚抽提法:苯酚作为蛋白变性剂,同时抑制了DNase的降解作用.用苯酚处理匀浆液时,由于蛋白与DNA联结键已断,蛋白分子表面又含有很多极性基团与苯酚相似相溶。蛋白分子溶于酚相,而DNA溶于水相。离心分层后取出水层,多次重复操作,再合并含DNA的水相,利用核酸不溶于醇的性质,用乙醇沉淀DNA。此时DNA是十分粘稠的物质,可用玻璃漫漫绕成一团,取出。此法的特点是使提取的DNA保持天然状态
(4).水抽提法:利用核酸溶解于水的性质,将组织细胞破碎后,用低盐溶液除去RNA,然后将沉淀溶于水中,使DNA充分溶解于水中,离心后收集上清液.在上清中加入固体氯化钠调节至2.6M.加入2倍体积95%乙醇,立即用搅拌法搅出.然后分别用66%,80%和95%乙醇以及丙铜洗涤,最后在空气中干燥,既得DNA样品.此法提取的DNA中蛋白质含量较高,故一般不用.为除蛋白可将此法加以改良,在提取过程中加入SDS.