第一部分生物化学技术概论 本部分内容为生物化学实验中所涉及的主要技术原理、实验记录和实验报告的书写,介 绍如何正确记录实验过程及书写实验报告的一般规则,是训练学生进行正规实验操作的重要 内容。普通实验技术包括玻璃仪器的洗涤、洗液的配制、吸量管的使用、样品的混匀以及过 滤、离心等一般实验室技术。实验样品的制备着重讨论在生物化学实验中,血液、尿液、样 品及组织材料的采集和处理,匀浆制备和组织浸出液制备。离心分离技术、电泳原理、分光 分析、层析分析和放射性同位素技术,重点讨论这些重要技术的原理,内容则尽可能简洁扼 要,作为具体实验内容的参考。 §1实验记录和实验报告的书写 实验是在理论指导下的科学实践,目的在于经过实践,掌握科学观察的基本方法和技 能,培养学生的科学思维、分析判断和解决实际问题的能力,也是培养探求真知、尊重科学 事实和真理的学风,以及培养科学态度的重要环节。为此,要求学生在实验之前必须预习、 理解基本原理和实验基本操作步骤、注意事项,列出所需试剂和仪器,实验中组织安排好时 间,严肃认真地进行操作,细致观察变化,如实作好记录、书写实验报告等。 一、实验记录 1.实验记录要整洁、字迹清楚。 2。实验中观察到的现象、结果和数据,要及时地直接记在记录本上,原始记录必须准 确简练、详尽、清楚。 3.记录时,应做到如实正确记录实验结果,不可夹杂主观因素。在实验条件下观察到 的现象,也应如实仔细地记录下来。在定量实验中观察到的数据,如称量物的重量、滴定管 的读数、分光光度计的光密度值等,都应设计一定的表格准确记录,并应根据仪器的精确度 准确记录有效数字。要求对实验的每个结果都应准确无遗漏地做好记录。 4.实验中使用仪器的类型、试剂的规格、化学反应式、分子量、浓度等,都应记录清 楚。 5.实验过程中,应一丝不荷,努力培养亚谨的科学作风。 6。完整的实验记录应包括日期、实验题目、目的、操作、结果等。 二、实验报告 1.实验结束后,应及时整理和总结实验结果及记录,写出实验报告
第一部分 生物化学技术概论 本部分内容为生物化学实验中所涉及的主要技术原理、实验记录和实验报告的书写,介 绍如何正确记录实验过程及书写实验报告的一般规则,是训练学生进行正规实验操作的重要 内容。普通实验技术包括玻璃仪器的洗涤、洗液的配制、吸量管的使用、样品的混匀以及过 滤、离心等一般实验室技术。实验样品的制备着重讨论在生物化学实验中,血液、尿液、样 品及组织材料的采集和处理,匀浆制备和组织浸出液制备。离心分离技术、电泳原理、分光 分析、层析分析和放射性同位素技术,重点讨论这些重要技术的原理,内容则尽可能简洁扼 要,作为具体实验内容的参考。 §1 实验记录和实验报告的书写 实验是在理论指导下的科学实践,目的在于经过实践,掌握科学观察的基本方法和技 能,培养学生的科学思维、分析判断和解决实际问题的能力,也是培养探求真知、尊重科学 事实和真理的学风,以及培养科学态度的重要环节。为此,要求学生在实验之前必须预习、 理解基本原理和实验基本操作步骤、注意事项,列出所需试剂和仪器,实验中组织安排好时 间,严肃认真地进行操作,细致观察变化,如实作好记录、书写实验报告等。 一、实验记录 1. 实验记录要整洁、字迹清楚。 2. 实验中观察到的现象、结果和数据,要及时地直接记在记录本上,原始记录必须准 确简练、详尽、清楚。 3. 记录时,应做到如实正确记录实验结果,不可夹杂主观因素。在实验条件下观察到 的现象,也应如实仔细地记录下来。在定量实验中观察到的数据,如称量物的重量、滴定管 的读数、分光光度计的光密度值等,都应设计一定的表格准确记录,并应根据仪器的精确度 准确记录有效数字。要求对实验的每个结果都应准确无遗漏地做好记录。 4. 实验中使用仪器的类型、试剂的规格、化学反应式、分子量、浓度等,都应记录清 楚。 5. 实验过程中,应一丝不苟,努力培养严谨的科学作风。 6. 完整的实验记录应包括日期、实验题目、目的、操作、结果等。 二、实验报告 1. 实验结束后,应及时整理和总结实验结果及记录,写出实验报告
2.实验报告应包括实验名称、实验日期、目的要求、原理、试剂配制、仪器设备、操 作方法、实验结果、讨论等项内容。 3.书写实验报告时,目的和要求、原理以及操作方法部分应作简单扼要的叙述,但对 实验条件和操作的关键环节必须写清楚。对于实验结果部分,应根据实验的要求,把所得的 实验结果和数据进行整理、归纳、分析和对比,并尽量总结成各种图表,如标准曲线图以及 实验组与对照组实验结果的比较表。还应针对实验结果进行必要的说明和分析。讨论部分不 是对结果的重述,而是对实验方法、实验结果和异常现象进行探讨和评论,以及对于实验设 计的认识、体会和建议。 4.一般实验,要有结论,结论要简单扼要,说明本次实验所获得的结果。 §2普通实验技术 一、玻璃仪器的洗涤与清洁 玻璃仪器是生物化学实验中不可缺少的器具,玻璃仪器的清洁与否,直接影响实验效果 的准确性。因此,玻璃仪器的清洁工作是很重要的。 (一)新购玻璃仪器的清洗 新购来的玻璃仪器,其表面附有游离碱质,可先用肥皂水洗刷,再用流水冲洗,浸泡于 1~2%H0中过夜,再用流水冲洗,最后用蒸馏水冲洗2~3次,在干燥箱中烤干或晾干备用。 (二)使用过的玻璃仪器清洗 1.一般玻璃仪器:如试管、烧杯、维形瓶等,先用自来水洗刷至无污物,再选用大小 合适的毛刷蘸取洗衣粉或肥皂水,将器皿内、外壁细心刷洗,再用自来水冲洗干净,洗至容 器内壁光洁不挂水珠为止,最后用蒸馏水冲洗2一3次,倒置在清洁处晾干,急用时可用干 燥箱烤干。 2.容量仪器:吸量管、滴定管、容量瓶等,使用后应立即浸泡于清水中,勿使玷污物质 干湖,并及时用流水冲洗干净,稍干后再用铬酸洗液浸泡数小时,然后用自来水反复冲洗干 净,最后用蒸馏水冲洗2一3次,晾干备用。 3.比色杯:用毕立即用自来水反复冲洗干净。如洗不净时,可用盐酸或适当溶剂冲洗, 再用自来水冲洗干净。切忌用试管刷、粗糙的布或纸擦洗,以免损坏比色杯透光度,亦应避 免用较强的碱液或强氧化剂清洗,洗净后,倒置晾干备用 二、清洗液的原理和配制
2. 实验报告应包括实验名称、实验日期、目的要求、原理、试剂配制、仪器设备、操 作方法、实验结果、讨论等项内容。 3. 书写实验报告时,目的和要求、原理以及操作方法部分应作简单扼要的叙述,但对 实验条件和操作的关键环节必须写清楚。对于实验结果部分,应根据实验的要求,把所得的 实验结果和数据进行整理、归纳、分析和对比,并尽量总结成各种图表,如标准曲线图以及 实验组与对照组实验结果的比较表。还应针对实验结果进行必要的说明和分析。讨论部分不 是对结果的重述,而是对实验方法、实验结果和异常现象进行探讨和评论,以及对于实验设 计的认识、体会和建议。 4.一般实验,要有结论,结论要简单扼要,说明本次实验所获得的结果。 §2 普通实验技术 一、玻璃仪器的洗涤与清洁 玻璃仪器是生物化学实验中不可缺少的器具,玻璃仪器的清洁与否,直接影响实验效果 的准确性。因此,玻璃仪器的清洁工作是很重要的。 (一)新购玻璃仪器的清洗 新购来的玻璃仪器,其表面附有游离碱质,可先用肥皂水洗刷,再用流水冲洗,浸泡于 1~2% HCl 中过夜,再用流水冲洗,最后用蒸馏水冲洗 2~3 次,在干燥箱中烤干或晾干备用。 (二)使用过的玻璃仪器清洗 1. 一般玻璃仪器:如试管、烧杯、锥形瓶等,先用自来水洗刷至无污物,再选用大小 合适的毛刷蘸取洗衣粉或肥皂水,将器皿内、外壁细心刷洗,再用自来水冲洗干净,洗至容 器内壁光洁不挂水珠为止,最后用蒸馏水冲洗 2~3 次,倒置在清洁处晾干,急用时可用干 燥箱烤干。 2. 容量仪器:吸量管、滴定管、容量瓶等,使用后应立即浸泡于清水中,勿使玷污物质 干涸,并及时用流水冲洗干净,稍干后再用铬酸洗液浸泡数小时,然后用自来水反复冲洗干 净,最后用蒸馏水冲洗 2~3 次,晾干备用。 3. 比色杯:用毕立即用自来水反复冲洗干净。如洗不净时,可用盐酸或适当溶剂冲洗, 再用自来水冲洗干净。切忌用试管刷、粗糙的布或纸擦洗,以免损坏比色杯透光度,亦应避 免用较强的碱液或强氧化剂清洗,洗净后,倒置晾干备用。 二、清洗液的原理和配制
(一)肥皂水、洗衣粉溶液和去污粉,是最常用的洗涤剂,有乳化作用,可除去污垢, 能使脂肪、蛋白质及其它粘着性物质溶解或松弛,一般玻璃仪器可直接用肥皂水浸泡或刷洗。 (二)铬酸洗液 1,原理:铬酸洗液由重铬酸钾(或重铬酸钠)和浓硫酸配制而成,其清洁效力主要应 用其强氧化性和强酸性。铬酐越多,硫酸越浓,其清洁效力也就越强,当洗液变绿色后则不 宜应用。 一HCr0+KS0: 2Cr0,铬酐(红色)+H0 C,0(绿色)十3O) hS04→H0+S02十(O) 2.配制:称取重铬酸钾g放于250ml烧杯中,加热水5ml搅拌,使其尽量溶解,烧杯 下垫一石棉网以防过热,然后慢慢加入工业用浓硫酸100ml,随加随搅拌,尽量避免红色铬 酐沉淀析出。此时溶液由红黄色变成黑褐色。冷却后,储于指定容器内盖紧以防吸水。 3.使用:应用洗液前必须将玻璃仪器用自来水冲洗数次,并将仪器上的水分尽量除去, 再放入洗液中浸泡,数小时后取出仪器,用自来水充分冲洗至无洗液为止(冲洗时注意勿将 洗液溅出水槽),再用少量蒸馏水冲洗数次,晾干备用。 上述两种洗涤液是最常用的,实验中通到一些特殊污物,需用针对性强的洗涤液。 (三)磷酸三钠洗液为5%NaP0·12H0水溶液,此液为碱性,可洗涤油污物, 但所洗的仪器不适于作磷的测定。 (四)乙二胺四乙酸二钠洗液(EDTA洗液)为5%~10%的EDTA洗液,加热煮 沸可洗脱玻璃内壁的钙镁盐类白色沉淀和不易溶解的重金属盐类。 (五)尿素洗液为45%尿素水溶液,用来洗血污,为蛋白质的最好溶剂。 (六)草酸洗涤液可洗脱高锰酸钾的痕迹,用时加少量硫酸效果更好。 (七)盐酸一酒精洗液3%盐酸酒精液,可除去玻璃器皿上的染料附着物。 三、吸量管的种类和使用 吸量管是生化实验中常用的仪器,测定的准确度与吸量管的正确使用密切相关。 (一)分类生化实验常用的吸量管有三类(图1):
(一)肥皂水、洗衣粉溶液和去污粉,是最常用的洗涤剂,有乳化作用,可除去污垢, 能使脂肪、蛋白质及其它粘着性物质溶解或松弛,一般玻璃仪器可直接用肥皂水浸泡或刷洗。 (二)铬酸洗液 1. 原理:铬酸洗液由重铬酸钾(或重铬酸钠)和浓硫酸配制而成,其清洁效力主要应 用其强氧化性和强酸性。铬酐越多,硫酸越浓,其清洁效力也就越强,当洗液变绿色后则不 宜应用。 2. 配制:称取重铬酸钾 5g 放于 250ml 烧杯中,加热水 5ml 搅拌,使其尽量溶解,烧杯 下垫一石棉网以防过热,然后慢慢加入工业用浓硫酸 100ml,随加随搅拌,尽量避免红色铬 酐沉淀析出。此时溶液由红黄色变成黑褐色。冷却后,储于指定容器内盖紧以防吸水。 3. 使用:应用洗液前必须将玻璃仪器用自来水冲洗数次,并将仪器上的水分尽量除去, 再放入洗液中浸泡,数小时后取出仪器,用自来水充分冲洗至无洗液为止(冲洗时注意勿将 洗液溅出水槽),再用少量蒸馏水冲洗数次,晾干备用。 上述两种洗涤液是最常用的,实验中遇到一些特殊污物,需用针对性强的洗涤液。 (三)磷酸三钠洗液 为 5 %Na3PO4·12H2O 水溶液,此液为碱性,可洗涤油污物, 但所洗的仪器不适于作磷的测定。 (四)乙二胺四乙酸二钠洗液(EDTA 洗液) 为 5 %~10 %的 EDTA 洗液,加热煮 沸可洗脱玻璃内壁的钙镁盐类白色沉淀和不易溶解的重金属盐类。 (五)尿素洗液 为 45 %尿素水溶液,用来洗血污,为蛋白质的最好溶剂。 (六)草酸洗涤液 可洗脱高锰酸钾的痕迹,用时加少量硫酸效果更好。 (七)盐酸—酒精洗液 3 %盐酸酒精液,可除去玻璃器皿上的染料附着物。 三、吸量管的种类和使用 吸量管是生化实验中常用的仪器,测定的准确度与吸量管的正确使用密切相关。 (一)分类 生化实验常用的吸量管有三类(图 1): K2Cr2O7+H2SO4 H2Cr2O7+K2SO4 2CrO3 铬酐(红色)+H2O Cr2O3(绿色)+3(O) H2SO4 H2O+SO2+(O)
1.奥氏吸量管:供准确量取0.5ml、1ml、2ml液体时使用。每根吸量管上只有一个刻度, 放液时必须吹出最后残留在吸量管尖端的液体。 2.移液管:供准确量取5ml、10ml、20ml等较多体积液体时用。每根吸量管上只有一个 刻度,放出液体流毕后,将吸量管尖在容器内壁上继续停留15秒,注意不要吹出尖端内的 最后部分。 3.刻度吸量管:供量取10ml以下的任意体积的液体时用。每根吸量管上都有许多等分 刻度,一般刻度包括尖端部分,欲将所量取液体全部放出时,须将残留管尖的液体吹出。 刻度吸量管的规格通常有0.1、0.2、0.5、1、2、5、10m1等7种。 2 3 图1三类吸量管简图 1,2刻度吸量管3奥氏吸量管4移液管 (二)吸量管的使用 1选择:使用前先根据需要选择适当的吸量管,刻度吸量管的总容量最好等于或稍大于 最大取液量。临用前要看清总容量和刻度。 2执管:用拇指和中指(辅以无名指),拿住吸量管上部,用食指堵住管上口和控制液 流。刻度数字要朝向自己。 3.取液:另一只手捏压橡皮球,将吸量管插入液体内(不得悬空,以免液体吸入球内), 用橡皮球将液体吸至最高刻度上端1~2cm处,然后迅速用食指按紧吸量管上口,以免液体
1.奥氏吸量管:供准确量取 0.5ml、1ml、2ml 液体时使用。每根吸量管上只有一个刻度, 放液时必须吹出最后残留在吸量管尖端的液体。 2.移液管:供准确量取 5ml、10ml、20ml 等较多体积液体时用。每根吸量管上只有一个 刻度,放出液体流毕后,将吸量管尖在容器内壁上继续停留 15 秒,注意不要吹出尖端内的 最后部分。 3.刻度吸量管:供量取 10ml 以下的任意体积的液体时用。每根吸量管上都有许多等分 刻度,一般刻度包括尖端部分,欲将所量取液体全部放出时,须将残留管尖的液体吹出。 刻度吸量管的规格通常有 0.1、0.2、0.5、1、2、5、10ml 等 7 种。 (二)吸量管的使用 1.选择:使用前先根据需要选择适当的吸量管,刻度吸量管的总容量最好等于或稍大于 最大取液量。临用前要看清总容量和刻度。 2.执管:用拇指和中指(辅以无名指),拿住吸量管上部,用食指堵住管上口和控制液 流。刻度数字要朝向自己。 3.取液:另一只手捏压橡皮球,将吸量管插入液体内(不得悬空,以免液体吸入球内), 用橡皮球将液体吸至最高刻度上端 1~2cm 处,然后迅速用食指按紧吸量管上口,以免液体 1 2 3 4 图 1 三类吸量管简图 1,2 刻度吸量管 3 奥氏吸量管 4 移液管
从吸量管下口流出。 4.调准刻度:将吸量管提出液面,吸粘性较大的液体时,先用滤纸擦干管尖外壁:然后 用食指控制液体使之缓慢下降,当至所需刻度时,立即按紧吸量管上口(此时液体凹面、视 线和刻度应在同一水平面上)。 5放液:放松食指,让液体自然流入容器内,放液时,管尖最好接触容器内壁,但不要 插入容器内原有的液体中,以免污染吸量管和试剂。 6洗涤:吸取血液、血清等粘稠液体及尿液标本的吸量管,使用后要及时用自来水冲洗 干净:吸一般试剂的吸量管可不必马上冲洗,实验完毕后再冲洗。冲洗干净后,晾干,再浸 泡于铬酸洗液中,数小时后取出,再用流水冲净,最后用蒸馏水冲洗,晾干备用。 四、溶液的混匀 样品与试剂的混匀是保证化学反应充分进行的一种有效措施。为使反应体系内各物质 迅速地互相接触,必须借助于外加的机械作用。混匀时须防止容器内液体溅出或被污染。严 禁用手指直接堵塞试管口或锥形瓶口振摇。混匀的方式大致有以下几种,可随使用的器皿和 液体容量而选用。 (一)旋转混匀法用手持容器,使溶液作离心旋转,适用于未盛满液体的试管或小 口器皿,如锥形瓶。旋转试管时最好用手腕旋转。 (二)指弹混匀法左手持试管上瑞,用右手指轻轻弹动试管下部,使管内溶液作旋 涡运动。 (三)倒转混匀法适用于有塞量筒和容量瓶、试管内容物的混匀。一般试管内容物 的混匀可用聚乙烯等薄膜封口,再用手按住管口倒转混匀。 (四)吸管混匀法用吸量管将溶液反复吸放数次,使溶液充分混匀。 (五)玻棒搅动法适用于烧杯内容物的混匀,如固体试剂的溶解和混匀 (六)甩动混匀法右手持试管上部,轻轻甩动振摇,即可混匀。 (七)电碰搅拌混匀法在电磁搅拌机上放置烧杯,在烧杯内放入封闭于玻璃或塑料 管中的小铁棒,利用磁力使小铁棒旋转以达到混匀杯中液体的目的,适用于酸碱自动滴定, pH梯度滴定等。 (八)振荡器混匀法利用振荡器使容器中的内容物振荡,达到混匀的目的。 五、过滤 是分离沉淀和滤液的一种方法,可用于收集滤液,收集或洗涤沉淀。生化实验的过滤, 操作与化学实验中的操作相同,应注意以下几点:
从吸量管下口流出。 4.调准刻度:将吸量管提出液面,吸粘性较大的液体时,先用滤纸擦干管尖外壁;然后 用食指控制液体使之缓慢下降,当至所需刻度时,立即按紧吸量管上口(此时液体凹面、视 线和刻度应在同一水平面上)。 5.放液:放松食指,让液体自然流入容器内,放液时,管尖最好接触容器内壁,但不要 插入容器内原有的液体中,以免污染吸量管和试剂。 6.洗涤:吸取血液、血清等粘稠液体及尿液标本的吸量管,使用后要及时用自来水冲洗 干净;吸一般试剂的吸量管可不必马上冲洗,实验完毕后再冲洗。冲洗干净后,晾干,再浸 泡于铬酸洗液中,数小时后取出,再用流水冲净,最后用蒸馏水冲洗,晾干备用。 四、溶液的混匀 样品与试剂的混匀是保证化学反应充分进行的一种有效措施。为使反应体系内各物质 迅速地互相接触,必须借助于外加的机械作用。混匀时须防止容器内液体溅出或被污染。严 禁用手指直接堵塞试管口或锥形瓶口振摇。混匀的方式大致有以下几种,可随使用的器皿和 液体容量而选用。 (一)旋转混匀法 用手持容器,使溶液作离心旋转,适用于未盛满液体的试管或小 口器皿,如锥形瓶。旋转试管时最好用手腕旋转。 (二)指弹混匀法 左手持试管上端,用右手指轻轻弹动试管下部,使管内溶液作旋 涡运动。 (三)倒转混匀法 适用于有塞量筒和容量瓶、试管内容物的混匀。一般试管内容物 的混匀可用聚乙烯等薄膜封口,再用手按住管口倒转混匀。 (四)吸管混匀法 用吸量管将溶液反复吸放数次,使溶液充分混匀。 (五)玻棒搅动法 适用于烧杯内容物的混匀,如固体试剂的溶解和混匀。 (六)甩动混匀法 右手持试管上部,轻轻甩动振摇,即可混匀。 (七)电磁搅拌混匀法 在电磁搅拌机上放置烧杯,在烧杯内放入封闭于玻璃或塑料 管中的小铁棒,利用磁力使小铁棒旋转以达到混匀杯中液体的目的,适用于酸碱自动滴定, pH 梯度滴定等。 (八)振荡器混匀法 利用振荡器使容器中的内容物振荡,达到混匀的目的。 五、过滤 是分离沉淀和滤液的一种方法,可用于收集滤液,收集或洗涤沉淀。生化实验的过滤, 操作与化学实验中的操作相同,应注意以下几点: