Tris是什么?有什么作用?Tris-HCl,Tris-EDTA如何配制?
Tris:三羟甲基氨基甲烷
三羟甲基氨基甲烷(Tris(hydroxymethyl)aminomethane,一般简称为Tris)是一种有机化合物,其分子式为(HOCH2)3CNH2。Tris被广泛应用于生物化学和分子生物学实验中的缓冲液的制备。例如,在生物化学实验中常用的TAE和TBE缓冲液(用于核酸的溶解)都需要用到Tris。由于它含有氨基因此可以与醛发生缩合反应
Tris为弱碱,在室温(25℃下,它的pKa为8.1;根据缓冲理论,Tris缓冲液的有效缓冲范围在pH7.0到9.2之间。
Tris碱的水溶液pH在10.5左右,一般加入盐酸以调节pH值至所需值,即可获得该pH值的缓冲液。但同时应注意温度对于Tris的pKa的影响。
由于Tris缓冲液为弱碱性溶液,DNA在这样的溶液中会被去质子化,从而提高其溶解性。人们常常在Tris盐酸缓冲液中加入EDTA制成“TE缓冲液”,TE缓冲液被用于DNA的稳定和储存。如果将调节pH值的酸溶液换成乙酸,则获得“TAE缓冲液”(Tris/Acetate/EDTA),而换成硼酸则获得“TBE缓冲液”(Tris/Borate/EDTA)。这两种缓冲液通常用于核酸电泳实验中。 用途:有机合成中间体。在电泳缓冲液中同甘氨酸构成缓冲体系,稳定电泳过程中的PH值。在凝胶中也起到稳定PH的作用,只不过是Tris-HCl缓冲体系。
Tris缓冲液不仅被广泛用作核酸和蛋白质的溶剂,还有许多重要用途。Tris被用于不同pH条件下的蛋白质晶体生长。Tris缓冲液的低离子强度特点可用于线虫(C. elegans
核纤层蛋白lamin)的中间纤维的形成。Tris也是蛋白质电泳缓冲液的主要成分之一。此外,Tris还是制备表面活性剂、硫化促进剂和一些药物的中间物。Tris也被用作滴定标准物。
1 M Tris-HCl (pH7.4,7.6,8.0)
组份浓度 1 M Tris-HCl 配制量 1L 配制方法:
1.称量121.1 g Tris置于l L烧杯中。
2.加入约800 ml的去离子水,充分搅拌溶解。 3.按下表加入浓HCl量调节所需要的pH值。
pH值 浓HCl 7.4 约70 ml 7.6 约60 ml 8.0 约42ml
4.将溶液定容至1 L。
5.高温高压灭菌后,室温保存。 注意:应使溶液冷却至室温后再调定pH值,因为Tris溶液的pH值随温度的变化差异很大,温度每升高1℃,溶液的pH值大约降低0.03个单位。
1.5 M Tris-HCl (pH8.8)
组份浓度 1.5 MTris-HCl 配制量 1 L 配制方法
1.称量181.7 g Tris置于1 L烧杯中。
2.加入约800 ml的去离子水,充分搅拌溶解。 3.用浓HCl调节pH值至8.8。 4.将溶液定容至1 L。
5.高温高压灭菌后,室温保存。 注意:应使溶液冷却至室温后再调定pH值,因为Tris溶液的pH值随温度的变化差异很大,温度每升高1℃,溶液的pH值大约降低0.03个单位。
TE即Tris-EDTA buffer(10mM Tris,1mM EDTA,pH7.4 pH7.6 pH8.0)。
常用分子生物学试剂,用于DNA的溶解等。 配制1 0×TE Buffer (pH7.4, 7.6,8.0)
组份浓度: 100 mM Tris-HCl,10 mM EDTA 配制量: 1 L 配制方法:
1. 量取下列溶液,置于l L烧杯中。
1 M Tris-HCl Buffer(pH7.4,7.6,
8.0) 100 ml 500 mM EDTA(pH8.0) 20 ml
2.向烧杯中加入约800 ml的去离子水,均匀混合。 3.将溶液定容至1 L后,高温高压灭菌。 4.室温保存。
Β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(β-Nicotinamide adenine dinucleotide,NAD)
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸基本信息介绍
也称为二磷酸吡啶核苷酸(DPN),或辅脱氢酶(codehydrogenase)I或辅酶I,是
一种转递质子(更准确说是氢离子)的辅酶,它出现在细胞很多代谢反应中。NADH(更准确写法:NADH + H+)是其还原形式。
CAS:53-84-9 分子式:C21H27N7O14P2 EINECS:-200-184-4 分子量:663.425 g·mol−1 比旋光度:[α]23
D -34.8° (1%,水);
NAD极易吸湿,储存温度-20℃。其固体在干燥器内0℃或室温时稳定;在中性或微酸性溶液(pH3~7)中,0℃时可稳定2周以上;在碱性溶液中极易变质;加热易分解。NAD溶于水(50mg/mL),不溶于丙酮等有机溶剂;pH7.5时最大吸收波长259nm(ε 17800),最小吸收波长230nm(ε 8000)。
NAD+是脱氢酶的辅酶,如乙醇脱氢酶(ADH),在糖酵解、糖异生、三羧酸循环及呼吸链中发挥着不可替代的作用。中间产物会将脱下的氢递给NAD,使之成为NADH + H+。而NADH + H+则会作为氢的载体,在呼吸链中通过化学渗透偶联的方式,合成ATP。
NAD的氧化和还原 NAD的吸光曲线
在吸光方面,NADH+H+在260nm和340nm处各有一吸收峰,而NAD+
则只有260nm一处吸收峰,这是区别两者的重要属性。这同时也是很多代谢试验中,测量代谢率的物理依据。NAD在260nm的吸光系数为1.78*104 L /(mol*cm),而NADH在340nm的吸光系数为6.2*10³ L/(mol*cm)。 制备方法
目前工业中大量的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸产品主要为从酵母中提取分离获得。该过程虽然工艺成熟,但是耗费能源和材料巨大,产品昂贵,限制了的生产和其后续应用过程的开发。
流程:
新鲜压榨酵母 [破壁,提取] 提取液 [分离] 滤液 [一次吸附][洗脱] 一次洗脱液
[中和] [二次吸附][洗脱][三次吸附][洗脱]
三次洗脱液
[沉淀][过滤][干
燥] 辅酶I 1、破壁、提取、分离
将新鲜压榨酵母搅拌下加入等量沸水,加热至95℃保温5min,迅速加入两倍酵母质量的冰块,过滤,滤饼用水洗涤2次,合并滤液和洗液,加入强碱性季铵I型阴离子交换树脂201×7(717),搅拌16h,过滤,收集滤液。 2、吸附、洗脱
滤液用浓盐酸调pH=2-2.5,经弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂122柱吸附,用无热原水洗至流出液澄清为止,再用0.3mol/L氢氧化铵溶液洗脱,当流出液呈淡咖啡色,经340nm分光光度计测定吸光度大于0.05时,开始收集,流出液呈淡黄色时停止,得一次洗脱液。 3、中和、吸附、洗脱
将强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂001×7(732)加至洗脱液中,搅拌测pH=5-7,过滤,滤饼用无热原水洗涤,合并洗液和滤液,加稀氨水调pH值至7(约15%),再用强碱性季铵I型阴离子交换树脂201×7 (717)50-60目柱进行吸附,用无热原水洗至流出液澄清无色为止。
将766型活性炭60-80目柱与201×7树脂柱串联,用0.1mol/L氯化钾溶液洗脱,
洗脱液立即流经活性炭柱进行吸附,吸附完后解除两柱串联,用pH9的无热原水洗涤,再用pH8的4%乙醇洗涤,最后用无热原水洗至中性,用体积比为丙酮:乙酸乙酯:水:浓氨水=4:1:5:0.02的混合液
洗脱,当洗脱液加3倍丙酮产生白色浑浊时,收集洗脱液。 4、沉淀、过滤、干燥
洗脱液在搅拌下加30%-40%硝酸调pH=2-2.5,过滤,冰库过夜,过滤,95%的冷丙酮洗涤,真空干燥,得成品。 生物催化法:
申请号:CN 102605026 A
发明名称:一种氧化型辅酶工的制备方法 申请人:苏州汉酶生物技术有限公司 技术方案:
一种氧化型辅酶工的制备方法,该方法使烟酰胺核苷(NR)和三磷酸腺苷二钠盐(ATP-Na2)在pH为5. 0}8. 0的缓冲溶液中,在烟酰胺核苷激酶(NRK)的催化作用下以及二价金属离子存在下,在温度30℃-40℃下反应得到氧化型辅酶I(NAD十)。本发明采用生物催化的方法,利用烟酰胺核苷激酶一锅法制备氧化型辅酶,反应体系简单,条件温和,具备良好的产业化应用前景。 具体实施方式:
在20 mL三口烧瓶中加入10 mL Tris-HCl缓冲溶液(100 mM,pH为7. 5),依次加入烟酰胺核苷(J,Med. Chem 2007, 50, 0458-0401) 50 mg,三磷酸腺苷二钠盐55 mg,烟酰胺核苷激酶(PLOS Biology, 2007, 5 (10), 2220- 2230)10 mg,氯化镁20 mM,于37℃下,200rpm搅拌反应,利用液相色谱一质谱联用监测反应的转化率,经过6小时反应后,检测三磷酸腺苷已经消耗完毕,停止反应。通过进一步的过滤,HZ-818型大孔树
脂吸附,冻干,乙醇和水重结晶即可获得氧化型辅酶I产品,收率70%。
ATP试剂配置
1.标准物质配置
1.1取1mgATP标准物质溶解于1.81ml水中配置成:
nATP=0.001g /551.1 g/mol=0.0018145527m mol cATP=0.0018145527m mol/1.81ml=0.0010025mol/L=1m mol/L 1.2 取1ml 的(1.1) cATP=1m mol /L加入100ml容量瓶,然后加水加至刻度线,配置成cATP =10u mol/L=10000n mol/L
1.3 取1ml 的(1.2) cATP=10u mol/L加入100ml容量瓶,然后加水加至刻度线,配置成cATP =100n mol/L 2. 检测试剂的配置
2.1 取3.5ml缓冲溶液加入到检测试剂瓶中,充分溶解摇匀,待用。
实验三、HCl标准溶液的配制与标定
一、实验目的:
1、学会酸的配制方法; 2、掌握酸的标定方法; 二、实验原理:
先用间接法配制好HCl溶液;标定HCl标准溶液的浓度可选用基准物无水Na2CO3 或硼砂;以甲基橙作为指示剂。
Na2CO3 + 2 HCl ==== 2NaCl + H2O + CO2
三、仪器和试剂
仪器:50ml酸式滴定、三角瓶、小烧杯、25ml移液管、玻璃棒、250ml
容量瓶、胶头滴管、10ml量筒、洗瓶、废液缸。 试剂:浓HCl(密度为1.19g/ml 、百分含量为36.5%)、无水Na2CO3、
甲基橙指示剂 四、实验步骤:
1、配制250ml 0.1mol / L HCl溶液
准备:洗涤所用仪器
1) 计算:所需浓HCl的体积。 2) 量取:用量筒量取浓HCl。
3) 溶解:加约30 ml 的水进行溶解,直到冷却。 4) 转移:借助玻璃棒转移到容量瓶中。 5) 洗涤:所洗溶液也全部转移到容量瓶中。 6) 定容:加水至刻度。 7) 摇匀:把溶液摇均匀。 8)贴上标签。
2、0.1mol / L HCl溶液的标定
准备:洗涤所用仪器
1)在电子天平上准确称取3份无水Na2CO3 0.1~0.2g,分别置于已编号的三角瓶中。 2)用量筒各加入25ml蒸馏水溶解并摇匀。 3)分别加入2滴甲基橙指示剂。
4)准备好酸式滴定管(装入已配好的HCl溶液)。 5)用HCl溶液滴定至橙色,30秒不褪色为滴定终点。 6)准确记录消耗HCl溶液的体积。 7)做一空白试验。
实验二、NaOH标准溶液的配制与标定
一、实验目的:
1、学会碱的配制方法; 2、掌握碱的标定方法; 二、实验原理:
先用间接法配制好NaOH溶液;标定NaOH标准溶液的浓度可选用基准物KHP(固体)或草酸 ;以0.1%酚酞作为指示剂。
KHP + NaOH === KNaP + H2O
三、仪器和试剂
仪器:25ml碱式滴定、三角瓶、小烧杯、25ml移液管、玻璃棒、250ml容量瓶、胶头滴管、托盘天平、洗瓶、废液缸。 试剂:NaOH(固体)、KHP(固体)、0.1%酚酞指示剂 四、实验步骤:
1、配制250ml 0.1mol / L NaOH溶液
准备:洗涤所用仪器 1) 计算:所需NaOH的质量 2) 称量:托盘天平称取NaOH固体
3) 溶解:加约30 ml 的水进行溶解,直到冷却。 4) 转移:借助玻璃棒转移到容量瓶
中。 5) 洗涤:所洗溶液也全部转移到容量瓶中。 6) 定容:加水至刻度。 7) 摇匀:把溶液摇均匀。
8) 最后转移到塑料瓶,并贴上标签。
2、0.1mol / L NaOH溶液的标定(KHP标定NaOH溶液) 准备:洗涤所用仪器
1)在电子天平上准确称取3份邻苯二甲酸氢钾0.4~0.6g,分别置于已编号的三角瓶中。 2)用量筒各加入25ml蒸馏水溶解。 3)分别加入2滴 0.1% 酚酞指示剂。
4)准备好碱式滴定管(装入已配好的NaOH溶液)。 5)用NaOH溶液滴定至粉红色,30秒不褪色为终点。 6)准确记录消耗NaOH溶液的体积。 7)做一空白试验。
NADPH
目录 定义介绍,相关反应,与NADPH,合成
定义
NADPH 是一种辅酶,叫还原型辅酶Ⅱ,学名还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸,曾经被称为三磷酸吡啶核苷酸,英文triphosphopyridine nucleotide,使用缩写TPN,亦写作[H],亦叫作还原氢。在很多生物体内的化学反应中起递氢体的作用,具有重要的意义。它是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)中与腺嘌呤相连的核糖环系2'-位的磷酸化衍生物,参与多种合成代谢反应,如脂类、脂肪酸和核苷酸的合成。这些反应中需要NADPH作为还原剂、氢负离子的供体,NADPH是NADP+的还原形式。
介绍
NADPH是最终电子受体NADP+接受电子后的产物。
NAD+和NADP+:即烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+,辅酶Ⅰ)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+,辅酶Ⅱ,是NADPH的氧化形式)。NAD+和NADP+主要作为脱氢酶的辅酶,在酶促反应中起递氢体的作用。 NADPH通常作为生物合成的还原剂,并不能直接进入呼吸链接受氧化。只是在特殊的酶的作用下,NADPH上的H被转移到NAD+上,然后以NADH的形式进入呼吸链。
NADPH是在光合作用光反应阶段形成的,与ATP一起进入碳反应,参与CO2的固定。NADPH的形成是在叶绿体囊状结构薄膜上完成的。
PEP是磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate)的缩写,它是糖酵解中重要中间产物,在光反应阶段产生(主要化学式为:NADP*+2e+2H*→NADPH+H*),为碳反应阶段提供能量与相应的酶(PEP缩合酶),也是植物中将CO2固定的化合物
相关反应
NADPH作为供氢体可参与体内多种代谢反应:
1.NADPH是体内许多合成代谢的供氢体,包括胆固醇、脂肪酸、皮质激素和性激素等的生物合成;
2.NADPH+H*参与体内羟化反应,参与药物、毒素和某些激素的生物转化; 3.NADPH用于维持谷胱甘肽(GSH)的还原状态,作为GSH还原酶的辅酶,对于维持细胞中还原性
GSH的含量起重要作用。
与
NADPH
一、光合作用中[H]的生成与NADPH
在光合作用的光反应阶段,水光解时产生的H+与NADP+(氧化型辅酶Ⅱ)在相应酶
的作用下发生以下反应:
NADP+ + H+ →(酶) NADPH
反应所生成的NADPH即光合作用中的[H],二者是同种物质,只是基于学生在不同学习阶段认知能力的不同,给予的不同说法而已。
二、呼吸作用中[H]的生成及种类
呼吸作用的第一阶段(有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同)在细胞质基质相关酶的作用下进行,有少量[H]生成,反应式为(以葡萄糖为呼吸底物时):
C6H12O6 →(酶) 2C3H4O3+4[H]+少量能量
有氧呼吸的第二阶段在线粒体内相应酶的作用下进行,反应式为: 2C3H4O3+6H2O →(酶) 20[H]+6CO2+少量能量
尽管在上述两个反应式中出现的均是[H],其实质却包括两种不同物质,分别是NADH2(还原型辅酶Ⅰ)和FADH2(还原型黄酶)。
根据以上分析可知,光合作用中[H]就是NADPH;呼吸作用中的[H]并非NADPH,而是NADH2和FADH2;[H]包括光合作用和呼吸作用中生成的不同类型还原态氢,因此,不能简单的把[H]等同于NADPH。当然,尽管[H]类型不同,其作用对象也不同(NADPH作用对象为三碳化合物<一般写作C3>,NADH2和FADH2作用对象为O2),但它们都属于强还原性物质,从这个角度又可将它们统称为[H]。
合成
由NAD+在激酶催化下接受ATP的γ-磷酸基团而得到。
植物叶绿体中,光合作用光反应电子链的最后一步以NADP+为原料,经铁氧还蛋白-NADP+还原酶的催化而产生NADPH。产生的NADPH接下来在暗反应中被用于二氧化碳的同化。
对于动物来说,磷酸戊糖途径的氧化相是细胞中NADPH的主要来源,由它可以产生60%的所需NADPH。
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