Question

血红蛋白是哺乳动物红细胞内含量最多的蛋白质，在氧气多的情况下，血红蛋白与氧结合与二氧化碳分离，形成鲜红色的血液，在氧气少二氧化碳多的情况下，血红蛋白与氧气分离与二氧化碳结合形成暗红色的血液。研究表明，血红蛋白可作为天然的红色着色剂，在鲜肉、火腿等食品中使用。请分析回答：

（1）人体内血红蛋白呈现红色的原因是四条肽链均含有___________。欲对血红蛋白进行提取和鉴定，需经过样品处理、_______________、纯化和纯度鉴定四步，样品处理过程中分离血红蛋白溶液时需过滤除去__________________________，分离出的红色透明液体需进行透析，透析的目的是____________________________，或用于更换样品的缓冲液。

（2）由题可知，血红蛋白的功能是负责血液中____________________的运输。某同学为验证血红蛋白的特性，利用相关材料设计了如下实验方案，请将实验方案补充完整。

①将采集的新鲜血液分装在含有抗凝剂________________________的三支试管中，混匀后分别贴上A、B、C三张标签。

②静置一段时间后，将三支试管中的血浆、白细胞和血小板倒出，只剩下红细胞。调整三支试管中的红细胞量，使之相等。

③把封装有氧气的注射器里的气体注入A试管中，把封装有二氧化碳的注射器里的气体注入B试管中，C试管不做任何处理，观察三支试管中的_______________．

（3）传统的肉制品加工一般使用亚硝酸盐作为着色剂，现代工艺中一般添加亚硝基血红蛋白作为着色剂，可减少亚硝酸盐的使用量，尽可能避免亚硝酸盐在人体内转化为________________，而致癌、致畸、致突变等。

Answer

血红素 粗分离 脂溶性沉淀层 除去样品中分子量较小的杂质 O2和CO2 柠檬酸钠 颜色/颜色变化 亚硝胺

【解析】

血红蛋白提取和分离的步骤包括：样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定。首先通过洗涤红细胞、血红蛋白的释放、离心等操作收集到血红蛋白溶液，即样品的处理；再经过透析去除分子量较小的杂质，即样品的粗分离；然后通过凝胶色谱法将相对分子质量大的杂质蛋白除去，即样品的纯化；最后经聚丙烯酰胺凝胶电泳进行纯度鉴定。

（1）血红蛋白呈现红色的原因是四条肽链均含有血红素。由分析可知，对血红蛋白进行提取和鉴定，需经过样品处理、粗分离、纯化和纯度鉴定四步。样品处理过程中离心后分为四层，第一层为无色透明的甲苯层，第二层为脂溶性沉淀层，第三层为血红蛋白的水溶液，第四层为其他杂质的暗红色沉淀物。分离血红蛋白溶液时需过滤除去脂溶性沉淀层，分离出的红色透明液体需进行透析，透析的目的是除去样品中分子量较小的杂质。

（2）由题可知，血红蛋白在氧气多的情况下，血红蛋白与氧结合与二氧化碳分离，在氧气少二氧化碳多的情况下，血红蛋白与氧气分离与二氧化碳结合，故血红蛋白的功能是负责血液中O2和CO2的运输。

①柠檬酸钠作为抗凝剂具有抗凝血的作用。

③验证血红蛋白的特性，可观察在氧气浓度不同的情况下红细胞的颜色变化。

（3）亚硝酸盐在人体内转化为亚硝胺，会致癌、致畸、致突变等。