النبات
مواضيع عامة في علم النبات
الجذور - السيقان - الأوراق
النباتات الوعائية واللاوعائية
البذور (مغطاة البذور - عاريات البذور)
الطحالب
النباتات الطبية
الحيوان
مواضيع عامة في علم الحيوان
علم التشريح
التنوع الإحيائي
البايلوجيا الخلوية
الأحياء المجهرية
البكتيريا
الفطريات
الطفيليات
الفايروسات
علم الأمراض
الاورام
الامراض الوراثية
الامراض المناعية
الامراض المدارية
اضطرابات الدورة الدموية
مواضيع عامة في علم الامراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
مواضيع عامة في التقانة الإحيائية
التقنية الحيوية المكروبية
التقنية الحيوية والميكروبات
الفعاليات الحيوية
وراثة الاحياء المجهرية
تصنيف الاحياء المجهرية
الاحياء المجهرية في الطبيعة
أيض الاجهاد
التقنية الحيوية والبيئة
التقنية الحيوية والطب
التقنية الحيوية والزراعة
التقنية الحيوية والصناعة
التقنية الحيوية والطاقة
البحار والطحالب الصغيرة
عزل البروتين
هندسة الجينات
التقنية الحياتية النانوية
مفاهيم التقنية الحيوية النانوية
التراكيب النانوية والمجاهر المستخدمة في رؤيتها
تصنيع وتخليق المواد النانوية
تطبيقات التقنية النانوية والحيوية النانوية
الرقائق والمتحسسات الحيوية
المصفوفات المجهرية وحاسوب الدنا
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
اعضاء التكاثر وتشكل الاعراس
الاخصاب
التشطر
العصيبة وتشكل الجسيدات
تشكل اللواحق الجنينية
تكون المعيدة وظهور الطبقات الجنينية
مقدمة لعلم الاجنة
الأحياء الجزيئي
مواضيع عامة في الاحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
الغدد
مواضيع عامة في الغدد
الغدد الصم و هرموناتها
الجسم تحت السريري
الغدة النخامية
الغدة الكظرية
الغدة التناسلية
الغدة الدرقية والجار الدرقية
الغدة البنكرياسية
الغدة الصنوبرية
مواضيع عامة في علم وظائف الاعضاء
الخلية الحيوانية
الجهاز العصبي
أعضاء الحس
الجهاز العضلي
السوائل الجسمية
الجهاز الدوري والليمف
الجهاز التنفسي
الجهاز الهضمي
الجهاز البولي
المضادات الحيوية
مواضيع عامة في المضادات الحيوية
مضادات البكتيريا
مضادات الفطريات
مضادات الطفيليات
مضادات الفايروسات
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الكيمياء الحيوية
مواضيع متنوعة أخرى
الانزيمات
Separation and Purification of Biomolecules
المؤلف:
Alexander, Renee R., and Joan M. Griffiths
المصدر:
Basic Biochemical Methods
الجزء والصفحة:
30-10-2015
2488
Separation and Purification of Biomolecules
Cell biologists research the intricate relationship between structure and function at the molecular, subcellular, and cellular levels. However, a complex biological system such as a biochemical pathway can only be understood after each one of its components has been analyzed separately. Only if a biomolecule or cellular component is pure and biologically still active can it be characterized and its biological functions elucidated.
Fractionation procedures purify proteins and other cell constituents. In a series of independent steps, the various properties of the protein of interest—solubility, charge, size, polarity, and specific binding affinity—are utilized to fractionate it, or separate it progressively from other substances. Three key analytical and purification methods are chromatography, electrophoresis, and ultracentrifugation. Each one relies on certain physicochemical properties of biomolecules.
Chromatography
Chromatography is the separation of sample components based on differential affinity for a mobile versus a stationary phase. The mobile phase is a liquid or a gas that flows over or through the stationary phase, which consists of spherical particles packed into a column. When a mixture of proteins is introduced into the mobile phase and allowed to migrate through the column, separation occurs because proteins that have a greater attraction for the solid phase migrate more slowly than do proteins that are more attracted to the mobile phase.
Several different types of interactions between the stationary phase and the substances being separated are possible. If the retarding force is ionic in character, the separation technique is called ion exchange. Proteins of different ionic charges can be separated in this way. If substances absorb onto the stationary phase, this technique is called absorption chromatography. In gel filtration or molecular sieve chromatography, molecules are separated because of their differences in size and shape. Affinity chromatography exploits a protein’s unique biochemical properties rather than the small differences in physicochemical properties between different proteins. It takes advantage of the ability of proteins to bind specific molecules tightly but noncovalently and depends on some knowledge of a particular protein’s properties in the design of the affinity column.
Electrophoresis
Many important biological molecules such as proteins, deoxyribonucleic acid (DNA), and ribonucleic acid (RNA) exist in solution as cations (+) or anions (-). Under the influence of an electric field, these molecules migrate at a rate that depends on their net charge, size and shape, the field strength, and the nature of the medium in which the molecules are moving.
Electrophoresis in biology uses porous gels as the media. The sample mixture is loaded into a gel, the electric field is applied, and the molecules migrate through the gel matrix. Thus, separation is based on both the molecular sieve effect and on the electrophoretic mobility of the molecules. This method determines the size of biomolecules. It is used to separate proteins, and especially to separate DNA for identification, sequencing, or further manipulation.
Ultracentrifugation
Cells, organelles, or macromolecules in solution exposed to a centrifugal force will separate because they differ in mass, shape, or a combination of those factors. The instrument used for this process is a centrifuge. An ultracentrifuge generates centrifugal forces of 600,000 g and more. (G is the force of gravity on Earth.) It is an indispensable tool for the isolation of proteins, DNA, and subcellular particles.
References
Alexander, Renee R., and Joan M. Griffiths. Basic Biochemical Methods, 2nd ed. New York: Wiley-Liss, 1993.
Bollag, Daniel M., and Stuart J. Edelstein. Protein Methods. New York: Wiley-Liss, 1991.
Scopes, Robert K. Protein Purification: Principles and Practice, 3rd ed. New York: Springer Verlag, 1994.
الاكثر قراءة في الأحياء العامة
اخر الاخبار
اخبار العتبة العباسية المقدسة

الآخبار الصحية
