细胞色素C的制备及测定

一、实验目的

1．学习细胞色素 C 的理化性质及其生物学功能。

2．掌握制备细胞色素 C 的原理。

3．掌握制备细胞色素 C 的操作技术。 二、实验原理

细胞色素 C（cytochrome,Cyt）是呼吸链的一个重要组成成份。是一种含铁卟啉基团的 蛋白质，在线粒体呼吸链上位于细胞色素 b 和细胞色素 aa3 之间，细胞色素 C 的作用是在生 物氧化过程中传递电子。

细胞色素 C 分子中含赖氨酸较高，所以等电点偏碱，为 pH 10.8，分子量为 12000～13000 道尔顿。它易溶于水及酸性溶液，且较稳定，不易变性，组织破碎后，用酸性水溶液即能从 细胞中浸提出来。细胞色素 C 分为氧化型和还原型两种，因为还原型较稳定并易于保存， 一般都将细胞色素 C 制成还原型的，氧化型细胞色素 C 在 408nm、530nm 有最大吸收峰， 还原型细胞色素 C 的最大吸收峰为 415nm、520nm 和 550nm，这一特性可用于细胞色素 C 的含量测定。

由于细胞色素 C 在心肌组织和酵母中含量丰富，常以此为材料进行分离制备。本实验 以猪心为材料，经过酸溶液提取，人造沸石吸附，硫酸铵溶液洗脱，三氯醋酸沉淀等步骤制 备细胞色素 C，并测定其含量。

三、实验材料

1. 实验器材

绞肉机；电磁搅拌器；电动搅拌器；离心机；72l 型分光光度计； 烧杯(2000、1000、

500m1)；量筒；移液管；玻璃漏斗和纱布；玻璃棒；透析袋

2. 实验试剂

⑴ 1M H2S04 溶液；1M NH40H 溶液；固体硫酸铵

⑵ 25％硫酸铵溶液: 100m1 蒸馏水中含 25 克硫酸铵，约相当于 25℃时 40％的饱和度

⑶ 0.2％氯化钠溶液：称 0.2 克氯化钠，用蒸馏水溶解并定容至 100ml.

⑷ 10%乙酸钡试剂： 称 10 克乙酸钡 , 溶于 100ml 蒸馏水中。

⑸ 20％三氯醋酸溶液

(6) 人造沸石(60～80 目)

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⑺ 联二亚硫酸钠(Na2S2O4·2H2O)

3. 实验操作

（1）细胞色素 C 的制备

① 材料处理: 取新鲜或冰冻猪心，除去脂肪和韧带，用水洗去积血，将猪心切成小块，放入绞肉机绞碎。 ②提取:

称取绞碎猪心肌肉 500 克，放人 2000m1 烧杯中，加蒸馏水 1000ml，在电动搅拌器搅拌 下以 1M H2S04 调 pH 至 4.0(此时溶液呈暗紫色)，在室温下搅拌提取 2 小时，在提取过程， 使抽提液的 pH 值保持在 4.0 左右。在即将提取完毕，停止搅拌之前，以 1M NH4OH 调 pH 至 6.0，停止搅拌。用八层普通纱布压挤过滤，收集滤液。滤渣加入 750m1 蒸馏水，再按上 述条件提取 1 小时，两次提取液合并。 ③ 中和:

用 1M NH4OH 调上述提取液至 pH 7.2(此时，等电点接近 7.2 的一些杂蛋白溶解度小，从 溶液中沉淀下来)，静置 30～40 分钟中后过滤，所得滤液准备通过人造沸石进行吸附。 ④ 吸附与洗脱:

每组取大约 60ml 过滤液，用于人造沸石容易吸附细胞色素 C，吸附后能被 25％的硫酸 铵洗脱下来，利用此特性将细胞色素 C 与其它杂蛋白分开。具体操作如下：

Ⅰ.人造沸石的预处理：称取人造沸石 5g，放入 500m1 烧杯中，加水搅拌，用倾泻法除 去 12 秒钟内不下沉的过细颗粒。

Ⅱ 吸附：将样品加入至盛人造沸石有小烧杯中，人造沸石吸附物质后逐渐由白色变为 红色，吸附后的溶液呈黄色或微红色；

Ⅲ 洗涤：吸附完毕，倒去溶液，将红色人造沸石取出，放入 500m1 烧杯中，先用自来 水，后用蒸馏水轻轻搅拌洗涤至水清，再用 50m1 0.2％NaCl 溶液分三次洗涤沸石，再用蒸 馏水洗至水清；

Ⅳ 洗脱：用 25％硫酸铵溶液洗脱，轻轻搅拌，收集含有细胞色素 C 的红色洗脱液，经 过几次洗脱后（每次洗脱以盖过沸石），洗脱液红色开始消失时，即洗脱完毕。人造沸石可 再生使用。 ⑤盐析：

为了进一步提纯细胞色素 C，在上面收集的洗脱液中，加入固体硫酸铵(按每 l00m1 洗 脱液加入 20 克固体硫酸铵的比例，使溶液硫酸铵的饱和度为 45％),边加边搅拌，放置 30 分

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钟后，杂蛋白便从溶液中沉淀析出，而细胞色素 C 仍留在溶液中，用滤纸(或离心)除去杂蛋 白，即得红色透亮细胞色素 C 溶液。 ⑥ 三氯醋酸沉淀：

向所得透亮溶液加入 20％三氯醋酸(2.5m1 三氯醋酸／100m1 细胞色素 C 溶液)，搅拌， 细胞色素 C 立即沉淀出来（沉淀出来的细胞色素 C 属可逆变性)，立即于 3000 转／分钟离 心 15 分钟(或 8000rpm,5min)，收集沉淀。加入少许蒸馏水，用玻棒搅拌，使沉淀溶解。 ⑦ 透析：

将沉淀的细胞色素 C 溶解于少量的蒸馏水后，装入透析袋，在 500m1 烧杯中对蒸馏水 进行透析除盐(电磁搅拌器搅拌)，15 分钟换水—次，换水 3 至 4 次后；检查透析外液 SO4 是否已被除净。检查方法是：取 2m1 乙酸钡溶液于试管中，滴加 2 至 3 滴透析外液至试管 中，若出现白色沉淀，表示 S04 未除净，反之，说明透析完全，将透析液过滤，即得细胞色 素 C 制品。 ⑵ 含量测定

所得制品是还原型细胞色素 C 水溶液，在波长 520nm 处有最大吸收值，根据这一特性， 用 721 型分光光度计，先作出一条标准细胞色素 C 浓度和对应的光密度值的标准曲线(图 1)， 然后根据测得的待测样品溶液的光密度值就可以由标准曲线的斜率求出待测样品的含量。具 体操作如下： ① 标准曲线的绘制：

取 1 毫升标准品(81mg/ml)，稀释至 25ml，从中分别取 0.2，0.4，0.6，0.8，1.0ml，分 别置于五支试管中，每管补加蒸馏水至 4m1，并加少许联二亚硫酸钠作还原剂，然后在 520nm 处测得各管的光密度，以浓度为横坐标，光密度值为纵坐标，作出标准曲线图。 ② 样品测定

取 1ml 样品，稀释适当倍数，再加少许联二亚硫酸钠(约 3－5mg, 检测前加入)，在波长

520nm 处测定光密度。最后根据标准曲线的斜率计算其细胞色素 C 的含量。

注意事项

1．尽可能除掉猪心中的韧带、脂肪和积血。

2．使用离心机之前，一定要配平。

3．透析之前要检查透析袋。

4．在520nm处测得各管的光密度时，要加少许联二亚硫酸钠作还原剂。

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4. 实验结果

① 请按下列结果用电脑绘制标准曲线，得出方程和斜率

② 测量结果

标准品 体积 浓度 OD 5. 思考题

样品 0.8 1.0 0.2 0.4 0.6 0.175 0.333 0.508 0.673 0.848

1．本实验采用的酸溶液提取，人造沸石吸附，硫酸铵溶液洗脱，三氯醋酸沉淀等步骤 制备细胞色素及含量测定，各是根据什么原理?

2.影响细胞色素c得率的因素有哪些？

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