蛋白质等电点测定
蛋白质的等电点测定与沉淀实验
实验项目一、蛋白质的等电点测定及沉淀反应
姓名:指导教师:实验室:
组员:成绩:
第三部分:实验记录与分析
实验现象记录及分析:
(一)蛋白质等电点测定
(二)蛋白质的盐析
1.蛋白质的盐析
2.重金属离子沉淀蛋白质
3.有机酸沉淀蛋白质
4.有机溶剂沉淀蛋白质
5.乙醇引起的变性与沉淀
第四部分:课后研讨题
1.通过本次合作实验后,有否对该项目改进的合理建议。
适当增加对照组和空白组,使实验数据更加科学可信。
2.鸡蛋清为何可做铅、汞中毒的解素剂?
铅、汞是重金属离子,与蛋白质结合能使蛋白质分子内部结构发生重大改变,发生变性而沉淀,不再溶于原来的溶剂中。
3.氯化汞为何能做为杀菌剂?
细菌由蛋白质构成,氧化汞是重金属盐,与蛋白质结合能使蛋白质分子内部结构发生重大改变,发生变性而沉淀,不再溶于原来的溶剂中。
4.在等电点时,蛋白质溶液为什么容易发生沉淀?
蛋白质颗粒上正负电荷的数目相等,在水溶液中的蛋白质分子由于表面生产水化层和双电层而成为稳定的亲水胶体颗粒,在一定的理化因素影响下,蛋白质颗粒可因失去电荷和脱水而沉淀。
5.将本实验中所涉及到的几种蛋白质沉淀方法各举一应用实例加以说明。
(1)盐析:硫酸铵的浓溶液能析出蛋白质。
(2)乙醇引起的变性与沉淀:低温下用乙醇或丙酮短时间作用于蛋白质,用于提纯蛋白质。
(3)重金属离子沉淀蛋白质:取一支离心管,加入2ml的蛋白质溶液,再加入3%硝酸银溶液1-2滴,振荡试管,观察现象。
(4)某些有机酸沉淀蛋白质:取一支离心管,加入2ml蛋白质溶液,再加入1ml 5%三氯乙酸溶液,振荡试管,观察现象。
蛋白质等电点的名词解释测定方法
蛋白质等电点的名词解释|测定方法
蛋白质等电点的名词解释:
在等电点时,蛋白质分子以两性离子形式存在,其分子净电荷为零(即正负电荷相等),此时蛋白质分子颗粒在溶液中因没有相同电荷的相互排斥,分子相互之间的作用力减弱,其颗粒极易碰撞、凝聚而产生沉淀,所以蛋白质在等电点时,其溶解度最小,最易形成沉淀物。
蛋白质等电点的测定方法:
方法:平板等电聚焦
原理:蛋白质分子在含有载体两性电介质形成的连续而稳定的线性pH梯度中进行电泳。但不自是按照等电点不同被分离。
仪器:Bio-Rad Model 111Mini IEF Cell
样品要求:
液体:浓度>3mg/ml;体积>200ul;固体:质量>200ug
样品纯度>90%;含盐量<3 0mM;分子量:一般要求大于1000Da 常见影响测试情况:
1、蛋白质纯度不足
2、含盐量过高
3、蛋白质分子量太小,导致无法固定染色
蛋白质等电点的主要应用:
在等电点时,蛋白质分子以两性离子形式存在,其分子净电荷为零(即正负电荷相等),此时蛋白质分子颗粒在溶液中因没有相同电荷的相互排斥,分子相互之间的作用力减弱,其颗粒极易碰撞、凝聚而产生沉淀,所以蛋白质在等电点时,其溶解度最小,最易形成沉淀物。等电点时的许多物理性质如黏度、膨胀性、渗透压等都变小,从而有利于悬浮液的过滤。在等电点外的所有其他pH值,依据蛋白质所带净电荷采用电泳和离子交换层析来分离和分离纯化该蛋白质。
等电点沉淀主要应用于蛋白质等两性电解质的分离提纯,还可应用于大豆异黄酮的分离:用等电点沉淀法脱去蛋白质,可提高异黄酮制品的纯度,异黄酮截留率为7.2%,蛋白质截留率为91.1%。
蛋白质等电点测定 毛细管电泳
百泰派克生物科技
蛋白质等电点测定毛细管电泳
蛋白质表面存在一些侧链离子基团,如氨基、羧基、酚基、巯基等酸碱性基团,因此蛋白质和氨基酸一样本身带有净电荷。在不同pH的溶液中解离所带的正负电荷不同,当蛋白质解离的正负电荷相等时,这时的pH值就称为蛋白的等电点(isoelectric point,pI)。蛋白质的等电点与其空间结构有关,因此对于某一特定蛋白质来说其等电点也是固定的。
当蛋白质处于与其等电点相同pH的溶液中时,在该溶液中的溶解度最小,可以从溶液中沉淀出来,故蛋白质等电点常用于蛋白质的分离和提纯。常用的蛋白质等电点测定方法主要有传统的沉淀法、分光光度法和等电聚焦法等,基于毛细管电泳的等电聚焦法凭借其耗时短、精确度高以及样本用量少等优点已成为等电点测定的强有力工具。毛细管等电聚焦法利用蛋白质在等电点时净电荷为零的原理将待测蛋白质在特殊的缓冲液中进行聚丙烯凝胶电泳,这种特殊的缓冲液为两性电解质,可以在凝胶内形成连续的pH梯度,当电泳完毕时,蛋白质迁移到的位置对应的pH就是该蛋白质的等电点。
百泰派克生物科技基于毛细导管等电聚焦(cIEF)提供蛋白等电点的测定服务技术包裹,可对多种氨基酸、多肽、重组蛋白、酶类、单克隆抗体等样品的等电点进行精确测定,欢迎免费咨询。
蛋白质等电点测定
蛋白质等电点测定及性质实验
一、目的:
了解等电点的意义及其与蛋白质分子聚沉能力的关系。
初步学会测定蛋白质等电点的基本方法,了解蛋白质的性质。
二、原理:
固体颗粒在液体中为什么能够带电?
当固体与液体接触时,固体可以从溶液中选择性吸附某种离子,也可以是固体分子本身发生电离作用而使离子进入溶液,以致使固液两相分别带有不同符号的电荷,由于电中性的要求,带电表面附近的液体中必有与固体表面电荷数量相等但符号相反的多余的反离子。在界面上带电表面和反离子形成了双电层的结构。在两种不同物质的界面上,正负电荷分别排列成的面层。
对于双电层的具体结构,一百多年来不同学者提出了不同的看法。最早于1879年Helmholz提出平板型模型;1910年Gouy和1913年Chapman修正了平板型模型,提出了扩散双电层模型;后来Stern又提出了Stern模型。
根据O.斯特恩的观点,一部分反离子由于电性吸引或非电性的特性吸引作用(例如范德华力)而和表面紧密结合,构成吸附层(或称紧密层、斯特恩层)。其余的离子则扩散地分布在溶液中,构成双电层的扩散层(或称滑移面)。由于带电表面的吸引作用,在扩散层中反离子的浓度远大于同号离子。离表面越远,过剩的反离子越少,直至在溶液内部反离子的浓度与同号离子相等。
紧密层:溶液中反离子及溶剂分子受到足够大的静电力,范德华力或特性吸附力,而紧密吸附在固体表面上。其余反离子则构成扩散层。
滑动面:指固液两相发生相对移动的界面,是凹凸不平的曲面。滑动面至溶液本体间的电势差称为ζ电势。
固体颗粒带电量的大小及测量方式?
实验一、蛋白质的等电点测定
四、实验步骤与结果
1、观察蛋白质的两性反应
步骤 1
操作
取试管1,加20滴0.5%酪蛋白溶液 和5-7滴0.01%溴甲酚绿指示剂, 混匀
2
缓慢滴加0.1mol/L盐酸溶液,随 滴随摇,直至大量沉淀发生
现象
观察溶液颜色和 沉淀
观察溶液颜色和 沉淀
解释结论
结合思考1, 解释
结合思考2, 解释
3
继续滴加0.1mol/L盐酸溶液
指顶住吸量管上端。 Ø 调刻度:吸量管与地面保持垂直,下口与试剂瓶接触,并成一角度;
用食指控制液体下降至最上一刻度处;液体凹面、刻度和视线应在一 水平面上。 Ø 放液:吸量管移入准备接受溶液的容器中,使其出口尖端接触器壁, 并成一角度,吸量管仍保持垂直。放开食指,使液体自动流出。吸量 管应最后靠壁15秒。
Baidu Nhomakorabea 五、实验结果与分析
实验结果: Ø 按照实验报告要求计算实验结果。
分析: 通过操作本次实验,探讨影响本实验结果的主要影响 因素。 分析实验成功或失败的主要原因。
六、实验结论 酪蛋白的等电点接近多少?
七、思考题
1、书上p202,三道思考题? 2、蛋白质沉淀测定常用的方法有哪些?
谢谢观赏!
观察溶液颜色和 结合思考1,
沉淀
解释
4
滴加0.1mol/L氢氧化钠溶液进行 观察溶液颜色和 结合思考2,
蛋白质等电点的测定
蛋白质等电点的测定
蛋白质是生命体内构成最广泛的一类生物大分子,具有各种生物功能。在生物体内,
蛋白质具有正负电荷,并在不同PH值的溶液中表现出不同的电性质。蛋白质在pH等于其
等电点时,蛋白质的电荷处于中性状态,亦是纯蛋白质最稳定的情况,因此准确测定蛋白
质等电点对于分离、纯化和鉴定蛋白质具有重要意义。本文中将介绍三种测定蛋白质等电
点的方法。
方法1. 等电点电泳法
等电点电泳法是一种电泳分离方法,利用蛋白质在不同pH值下的电荷变化探测其等
电点。该方法的原理为将蛋白质经过电泳分离,直到电泳缓冲液pH等于蛋白质的等电点,此时蛋白质处于中性带中心。与常规电泳仪不同的是,该仪器在酸性电极和碱性电极之间
加入溶液,以确保酸碱缓冲系统能够维持所需的pH值。等电点电泳法可以快速而准确地
测定蛋白质等电点,但需要特殊仪器和耗时较长,且样品纯度较高。
方法2. 等电聚焦法
等电聚焦法是一种电泳技术,利用在连续的pH梯度中,使具有等电点的蛋白质依次
停止迁移,从而分离蛋白质。该方法的原理是,利用蛋白质在不同pH值下的等电点特性,将样品置于pH梯度中,通过电压控制,使蛋白质在等电点处停止迁移,从而实现蛋白质
分离。等电聚焦法具有高分辨率和高分离效率,同时还可以同时分离出等电点相似但分子
量不同的蛋白质,但样品量较小,需要特殊仪器和大量控制。
方法3. pH梯度管柱法
pH梯度管柱法是一种可溶性蛋白质的标准测定方法,也是等电点法中最广泛应用的方法之一。该方法的基本原理是,在含有不同pH值的缓冲液梯度的柱子上,蛋白质会在不
同的pH值时呈现出不同的电荷状态。在pH值等于其等电点时,蛋白质处于中性状态,停
蛋白质的等电点测定及性质实验
蛋白质的等电点测定及性质实验
一、实验目的
初步学会测定蛋白质等电点的大体方式,并了解蛋白质的性质。
二、实验原理
蛋白质分子是两性电解质,当调剂溶液的酸碱度,使蛋白质分子上所带的正负电荷相等时,在电场中,该蛋白质分子既不向正极移动,也不向负极移动,这时溶液的pH值,确实是该蛋白质的等电点(pI)。不同蛋白质,等电点不同。在等电点时,蛋白质溶解度最小,容易沉淀析出。因此,能够借助在不同pH溶液中的某蛋白质的溶解度来测定该蛋白质的等电点。
在蛋白质溶液中加入必然浓度的中性盐,蛋白质即从溶液中沉淀析出,这种作用称为盐析。盐析法经常使用的盐类有硫酸铵、硫酸钠等。蛋白质的盐析作用是可逆进程。由盐析取得的蛋白质沉淀,当降低其盐类浓度时,又能再溶解。而重金属离子与蛋白质结合成不溶于水的复合物。
三、试剂和器材
⑴高筋面粉、低筋面粉。
⑵1mol/L醋酸。(每组自配L醋酸、L醋酸)
⑶%酪蛋白溶液。
称取克酪蛋白,放入烧杯中,加入40℃的蒸馏水,再加入50毫升1N氢氧化钠溶液,微热搅拌直到蛋白质完全溶解为止。将溶解好的蛋白溶液转到500毫升容量瓶中,并用少量蒸馏水洗净烧杯,一并倒入容量瓶。在容量瓶中再加入1N醋酸溶液50毫升,摇匀,再加蒸馏水定容至500毫升,取得略显混浊的、在NaAc溶液中的酪蛋白溶液。
⑷鸡蛋白溶液。
二、蛋白质性质实验
⑴蛋白质的盐析
在试管里加入1~2mL鸡蛋白的水溶液,然后逐滴加入(NH4)2SO4饱和溶液,观看现象(有无白色混浊产生)。滴加进程中不要摇动试管,现象不明显时,多加几滴硫酸铵饱和溶液。
等电点常用的检测方法
等电点常用的检测方法
等电点是指溶液中离子总电荷为零时的pH值。在生化学中,等电点的测定十分重要,可用于分离、检测和鉴定蛋白质等生物分子。以下是关于等电点常用的10种检测方法的详细描述:
1. 等电聚焦法
等电聚焦法是一种基于电荷的分离技术,通过将带有不同电荷的生物分子置于电解质
溶液中,利用电场分离它们。该方法可以分离具有相似分子量和电荷的蛋白质,特别是针
对等电点非常接近的蛋白质。等电聚焦法结合其他技术,例如凝胶电泳、Western blot等,可用于确定蛋白质的丰度、结构和功能。
2. 弱离子交换层析法
弱离子交换层析法是一种高效的蛋白质分离方法,该方法通过在弱酸或弱碱柱上吸附
蛋白质,并根据其等电点的差异进行分离。当蛋白质在强酸或强碱的pH值下具有相同的电荷时,会发生共存,并不会被分离。弱离子交换层析法适用于寻找等电点相近的蛋白质分离。
3. 等电聚丙烯酰胺凝胶电泳法
等电聚丙烯酰胺凝胶电泳法是将蛋白质样品置于凝胶上,然后通过改变凝胶pH的缓冲溶液来移动蛋白质并分离它们。该方法利用凝胶pH等离子体电位变化来使蛋白质在凝胶中停止运动,从而将等离子体电位与蛋白质标记等电点pI相等。由于该方法可以使用同一
pH缓冲溶液进行多次聚焦,因此该方法的等电点分离效果比其他方法更加理想。
4. 细胞凝胶电泳法
细胞凝胶电泳法是利用细胞的膜电位和pH等离子体电位差异分离细胞。该方法可用于分离具有不同等电点的细胞,并且可以通过改变pH缓冲溶液的pH值来使分离更具特异
性。
5. pH梯度制备法
pH梯度制备法是一种制备带有不同pH的水溶液的方法,这些溶液可用于等电点分离、药物筛选、酶催化和蛋白质研究等领域。该方法可以通过改变缓冲溶液的浓度和组成来控
蛋白质等电点的测定
二、等电聚焦电泳
原理:1)有一类两性电解质:它具有依次递变而 又相差不大的等电点,在电场下形成递变而又连 续的pH梯度,故在电泳介质中加入这种物质则能 造成介质pH由酸到碱逐步变化。
2)各种蛋白质pI不同
3)两性电解质载体在电场作用下,按各自pI 形成从阳极到阴极逐渐增加的连续而稳定的pH 梯度
(2)学习测定蛋白质等电点的方法。
3.剥胶 (1)了解蛋白质的两性解离性质。
蛋白质混合样品
0.
蛋白质条带聚焦位置的计算
最4)混1浊0%的过一硫管酸的电铵pH溶泳即液为结酪蛋束白的后等电,点。取下凝胶管,用蒸馏水洗净两端电极液,在
向一诸、缓 测凝冲定溶溶胶液解中度条加最入低的酪时蛋的正白溶后液极,PH沉端淀出作现最上多的标缓冲记液的。pH值用即为灌酪蛋满白的水等电的点。注射器长针头插入凝胶
与玻管管壁之间,边压水边慢慢转动玻管,推针前进,同时注 当溶液的pH达到一定数值时,蛋白质颗粒上正负电荷的数目相等,在电场中,蛋白质既不向阴极移动,也不向阳极移动,此时溶液的
pH值称为此种蛋白质的等电点。
入水,靠水流压力和润滑力将玻璃管内壁与凝胶分开,凝胶条 溶液的pH值与蛋白质等电点相同时,静电荷为0,当溶液pH值大于蛋白质等电点时,则羧基游离,蛋白质带负电荷。
以聚丙烯酰胺凝胶为电泳支持介质,并在凝 胶中加入两性电解质载体,在电场作用下,蛋 白质在此pH梯度的凝胶中泳动,当迁移至pH值 等于pI处时,就不再泳动,而被浓缩成狭窄的 区带。
蛋白质等电点的测定实验报告
蛋白质等电点的测定实验报告
蛋白质等电点的测定实验报告
引言:
蛋白质是生命体内最重要的有机物之一,它们在细胞结构、代谢、免疫等方面发挥着重要的作用。了解蛋白质的性质对于研究生物学和医学具有重要意义。蛋白质的等电点是指在特定条件下,蛋白质带有的净电荷为零的pH值。本实验旨在通过测定蛋白质溶液在不同pH值下的电导率,确定蛋白质的等电点。实验方法:
1. 实验材料准备:
- 酸性溶液:0.1 M HCl
- 碱性溶液:0.1 M NaOH
- 蛋白质溶液:选择一种常见的蛋白质溶液,如牛血清白蛋白溶液
- pH计:用于测定溶液的pH值
- 电导仪:用于测定溶液的电导率
2. 实验步骤:
1) 将蛋白质溶液分装到多个试管中,每个试管中的蛋白质溶液体积相同。
2) 在第一个试管中加入适量的酸性溶液,使其pH值降低。
3) 在第二个试管中加入适量的碱性溶液,使其pH值升高。
4) 分别用pH计测量每个试管中溶液的pH值,并记录下来。
5) 使用电导仪测量每个试管中溶液的电导率,并记录下来。
实验结果与讨论:
通过实验测量,我们得到了蛋白质溶液在不同pH值下的电导率数据。根据电
导率的变化趋势,我们可以确定蛋白质的等电点。
在酸性条件下,蛋白质溶液的电导率较低。这是因为在酸性环境中,蛋白质分
子上的氨基酸会失去部分质子,带有正电荷。这些正电荷相互排斥,导致蛋白
质分子的空间结构发生改变,电导率降低。
随着pH值的升高,蛋白质分子上的氨基酸逐渐失去质子,带正电荷的氨基酸
残基减少。在接近等电点的pH值范围内,蛋白质溶液的电导率逐渐增加。这
是因为在等电点附近,蛋白质分子上的正电荷和负电荷相互抵消,净电荷为零。此时,蛋白质分子的空间结构稳定,电导率达到最高点。
蛋白质等电点
蛋自质的等电点测定
一、实验目的
了解蛋白质的两性解离性质。学习测定蛋白质等电点的—种方法,加深对蛋白质胶体溶液稳定因素的认识。了解沉淀蛋白质的几种力法。
二、实验原理
蛋白质是两性电解质。在蛋白质溶液中存在下列平衡:
蛋白质分子的解离状态和解离程度受溶液的酸碱度影响。当溶液的PH达到一定数值时.蛋由质颗粒上正负电荷的数目相等.在电场中,蛋白质既不向阴极移动,也不向阳极移动,此时溶液的PH称为此种蛋白质的等电点pI。在等电点时.蛋白质的理化性质都有变化,可利用此性质测定各种蛋白质的等电点。最常用的方法是测其溶解度最低时溶液的pH。
本实验通过观察酪蛋白在不同pH溶液下的溶解度以测定酪蛋白的等电点。用乙酸与乙酸钠配制各种不同PH酌缓冲液。向各缓冲溶液中加入酪蛋白(用乙酸钠溶液配制)后,沉泌出现最多的缓冲液的pH即为酪蛋白的等电点。
在水溶液中的蛋白质分子由于表面形成水化层和双电层而成为稳定的亲水胶体颗粒,在一定的理化因素影响下,蛋白质颗粒可因失去电荷和脱水而沉淀。蛋白质的沉淀反应可分为两类。
(1)可逆的沉淀反应。此时蛋白质分子的结构尚未发生显著变化,除去引起
沉淀的因素后,蛋白质的沉淀仍能溶解于原来的溶剂中,并保持其天然性质而不变性。例如,大多数蛋白质的盐析作用或在低温下用乙醇(或丙酮)短时间作用于蛋白质。提纯蛋白质时,常利用此类反应。
(2)不可逆的沉淀反应。此时蛋白质分子内部结构发生重大改变,蛋白质常变性而沉淀,不再溶于原来的溶剂中。例如,加热引起的蛋白质沉淀与凝固、蛋白质与重金属离子或某些有机酸的反应都属于此类。
蛋白质的等电点测定
实验十二蛋白质的等电点测定目的和要求了解蛋白质的两性解离性质,初步学会测定蛋白质等电点的方法。原理蛋白质由许多氨基酸组成,虽然绝大多数的氨基与羧基成肽键组合,但是总有一定数量自由的氨基与羧基,以及酚基、巯基、胍基、咪唑基等酸碱基团。因此蛋白质和氨基酸一样是两性电解质。在不同的 pH水溶液中解离所带正、负电荷不同。调节溶液的酸碱度达到一定的氢离子浓度时,蛋白质分子所带的正电荷和负电荷相等,以兼性离子状态出现,在电场内该蛋白质分子既不向阴极移动,也不向阳极移动,这时溶液的pH值,称为该蛋白质的等电点(pI)。当溶液的pH低于蛋白质的等电点时,即在H+较多的条件下,蛋白质分子带正电荷成为阳离子;当溶液pH大于等电点时,即在OH—较多的条件下,蛋白质分子带负电荷,成为阴离子。不同的蛋白质各有其特异的等电点。在等电点时,蛋白质的理化性质都有变化,可利用此种性质的变化测定各种蛋白质的等电点。本实验借助观察在不同pH溶液中的溶解度以测定酪蛋白的等电点。用醋酸与醋酸钠(醋酸钠混合在酪蛋白溶液中)配制成各种不同pH值的缓冲液。向诸缓冲溶液中加入酪蛋白后,沉淀出现最多的缓冲液的pH值即为酪蛋白的等电点。操作步骤一.蛋白质的两性反应1.取1支试管,加0.5%酪蛋白溶液20滴和0.01%溴甲酚绿指示剂5~7滴(溴甲酚绿指示剂变色的pH范围是3.8~5.4,指示剂的酸型色为黄色,碱型色为蓝色。),混匀。观察溶液呈现的颜色,并说明原因。2.用细滴管缓慢加入0.02mol/L盐酸溶液,随滴随摇,直至有明显的大量沉淀发生,此时溶液的pH接近于酪蛋白的等电点。观察溶液颜色的变化。3.继续滴入0.02mol/L盐酸溶液,观察沉淀和溶液颜色的变化,并说明其原因。4.再滴入0.02mol/L氢氧化钠溶液进行中和,观察是否出现沉淀,解释其原因。继续加入0.02mol/L氢氧化钠溶液,为什么沉淀又会溶解?溶液的颜色如何变化?说明了什么问题? 二.酪蛋白等电点的测定试管号蒸馏水(ml)0.01mol/L醋酸(ml)0.1 mol/L醋酸(ml)1.0 mol/L醋酸(ml)18.40.6——28.7—0.3—38.0—1.0—47.4——1.6取同样规格的试管4支,按上表顺序分别精确地加入各试剂,然后混匀。向以上试管中加酪蛋白的醋酸钠溶液1毫升,加一管,摇匀一管。此时1、2、3、4管的pH值依次为5.9、5.3、4.7、3.5。观察其混浊度。静置10分钟后,再观察其混浊度。最混浊的一管的pH即为酪蛋白的等电点。试剂和器材
蛋白质的两性性质及等电点的测定
蛋白质的两性性质及等电点的测定
1 实验目的
1.1 了解蛋白质的两性性质及等电点与蛋白质分子聚沉的关系。
1.2 掌握通过聚沉测定蛋白质等电点的方法。
2 实验原理
蛋白质是两性电解质。蛋白质分子中可以解离的基团除N端α―氨基与C端α―羧基外,还有肽链上某些氨基酸残基的侧链基团,如酚基、巯基、胍基、咪唑基等基团,它们都能解离为带电基团。因此,在蛋白质溶液中存在着下列平衡:
阳离子两性离子阴离子
pH < pI pH = pI pH > pI
电场中:移向阴极不移动移向阳极调节溶液的pH使蛋白质分子的酸性解离与碱性解离相等,即所带正负电荷相等,净电荷为零,此时溶液的pH值称为蛋白质的等电点。在等电点时,蛋白质溶解度最小,溶液的混浊度最大,配制不同pH的缓冲液,观察蛋白质在这些缓冲液中的溶解情况即可确定蛋白质的等电点。
3 主要仪器与试剂
3.1 器材
试管架;试管1.5×15cm(×8);移液管1mL(×4),2mL(×4),10mL(×2);胶头滴管(×2)。
3.2 试剂
1mol/L乙酸:吸取99.5%乙酸(比重1.05)2.875mL,加水至50mL。
0.1mol/L乙酸:吸取1mol/L乙酸5mL,加水至50mL。
0.01mol/L乙酸:吸取0.1mol/L乙酸5mL,加水至50mL。
0.2mol/L NaOH:称取NaOH2.000g,加水至50mL,配成1mol/L NaOH。然后量取1mol/L NaOH 10mL,加水至50mL, 配成0.2mol/L NaOH。
0.2mol/L HCl:吸取37.2%(比重1.19)HCl 4.17mL,加水至50mL,配成1mol/L HCl。然后吸取1mol/L HCl 10mL,加水至50mL,配成0.2mol/L HCl。
蛋白质等电点时溶解度
蛋白质等电点时溶解度
蛋白质是生物体内一类重要的大分子有机化合物,具有多种生物学功能。蛋白质的结构和性质受到其氨基酸组成和序列的影响,而蛋白质的溶解度则受到其等电点的影响。等电点是指蛋白质在溶液中呈电中性的pH值,当溶液的pH值等于蛋白质的等电点时,蛋白质呈电中性,溶解度最低。本文将从蛋白质的等电点、溶解度的影响因素以及相关实验方法等方面进行阐述。
一、蛋白质的等电点
蛋白质分子中存在许多氨基酸残基,这些氨基酸残基可以带有正电荷、负电荷或不带电。在蛋白质的溶液中,正电荷的氨基酸残基会与负电荷的氨基酸残基之间发生静电相互作用,从而使蛋白质呈电荷状态。当溶液的pH值等于蛋白质的等电点时,蛋白质的总电荷为零,呈电中性状态。蛋白质的等电点可以通过实验测定得到,也可以通过计算方法进行估算。
二、溶解度与等电点的关系
蛋白质的溶解度与其等电点密切相关。在溶液中,蛋白质的溶解度取决于其分子的电荷状态。当溶液的pH值低于蛋白质的等电点时,蛋白质中的氨基酸残基带有正电荷,相互之间发生静电排斥,使蛋白质分子呈散乱状态,溶解度较低。当溶液的pH值高于蛋白质的等电点时,蛋白质中的氨基酸残基带有负电荷,相互之间发生静电排斥,同样使蛋白质分子呈散乱状态,溶解度也较低。只有当溶液的
pH值等于蛋白质的等电点时,蛋白质呈电中性状态,分子之间的相互作用力最小,溶解度最低。
三、影响蛋白质溶解度的因素
除了等电点外,还有其他因素可以影响蛋白质的溶解度。其中包括溶液的离子强度、蛋白质的结构和浓度等。离子强度是指溶液中离子的浓度和电荷的平均值,当溶液中存在高浓度的离子时,可以中和蛋白质的电荷,减小蛋白质分子间的静电相互作用,从而提高蛋白质的溶解度。蛋白质的结构也会影响其溶解度,一些具有特殊结构的蛋白质可能在特定的溶剂条件下溶解度较低。此外,蛋白质的浓度也会对其溶解度产生影响,通常情况下,蛋白质的溶解度随着浓度的增加而提高。
蛋白质等电点的测定 ppt课件
2020/11/13
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实验器材与试剂:
器材: • 水浴锅、温度计、200毫升锥形瓶、100毫升容
量瓶、吸管、试管、试管架、乳钵 试剂: (1)0.4%酪蛋白醋酸钠溶液 (2)1.00摩尔/升醋酸溶液 (3)0.10摩尔/升醋酸溶液 (4)0.01摩尔/升醋酸溶液
2020/11/13
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实验步骤:
(1) 取同样规格的试营4支,按下表颠序分别精 确地加入各试剂,然后混匀。
2020/11/13
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最常用的方法是:
①测其溶解度最低时的溶液pH值。 ②等电聚焦电泳测其净电荷为零时的PH ③浊度、分光光度法 ④基于蛋白质与离子交换的作用
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一、测定溶解度最低时的溶液PH
实验原理:
借观察在不同pH溶液中的溶解度以测定 酪蛋白的等电点。用醋酸与酷酸钠(醋酸钠 混合在酪蛋白溶液中)配制成各种不同pH值 的缓冲液。向诸缓冲溶液中加入酪蛋白后, 沉淀出现最多的缓冲液的pH值即为酪蛋白 的等电点。
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5 .蛋白质条带聚焦位置的计算
求出蛋白质聚焦部位距凝胶条正极端的实际长度为:
蛋白区带中心距凝胶条正极端的距离 固定染色前凝胶条长度 固定染色后凝胶条长度
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三、浊度、分光光度法
溶液的pH值与蛋白质等电点相同时,静电荷为0,当溶液pH值大于蛋 白质等电点时,则羧基游离,蛋白质带负电荷。反之,溶液的pH值小 于蛋白质等电点时,则氨基电离,蛋白质带正电荷。溶液的pH值距蛋 白质等电点越远,蛋白质的电荷越多。反之则越少。
蛋白质等电点测定实验报告
蛋白质等电点测定实验报告
一、实验目的。
本实验旨在通过等电点测定方法,确定蛋白质在不同 pH 条件下的等电点,并
了解蛋白质在等电点时的电荷状态,为进一步研究蛋白质的性质和功能提供实验数据。
二、实验原理。
蛋白质的等电点是指在特定 pH 条件下,蛋白质带有的正负电荷相互抵消,呈
电中性的状态。当 pH 值等于蛋白质的等电点时,蛋白质呈等电点状态。在等电点
附近,蛋白质的电荷状态发生变化,可通过等电点电泳或等电点测定方法进行测定。
三、实验步骤。
1. 制备蛋白质溶液,取一定量的蛋白质样品,溶解于不同 pH 值的缓冲液中,
制备不同 pH 条件下的蛋白质溶液。
2. 进行等电点电泳,将制备好的蛋白质溶液加载到等电点电泳仪中,根据蛋白
质的等电点进行电泳分离。
3. 测定蛋白质的等电点,根据电泳结果,确定蛋白质在不同 pH 条件下的等电点。
四、实验结果与分析。
通过实验测定,得到了蛋白质在不同pH 条件下的等电点数据。根据实验结果,可以得出蛋白质在等电点附近呈电中性状态,电泳图上呈现水平移动的状态。在等电点附近,蛋白质的电荷状态发生变化,呈现出不同的电泳迁移率。实验结果表明,蛋白质在不同 pH 条件下具有不同的电荷状态,进一步说明了蛋白质的电荷性质与pH 值的关系。
五、实验总结。
通过本次实验,我们成功地测定了蛋白质在不同 pH 条件下的等电点,并了解
了蛋白质在等电点时的电荷状态。这些数据为我们进一步研究蛋白质的性质和功能提供了重要的实验基础。同时,实验过程中也发现了一些问题,例如在制备蛋白质溶液时需注意 pH 值的准确性,以及在等电点电泳过程中需要控制好电泳条件,以
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离表面越远,过剩的反离子越少, 直至在溶液内部反离子
蛋白质等电点测定 及性质实验
、目的:
了解等电点的意义及其与蛋白质分子聚沉能力的关系。 初步学会测定蛋白质等电点的基本方法,了解蛋白质的性质。
、原理:
固体颗粒在液体中为什么能够带电?
当固体与液体接触时,固体可以从溶液中选择性吸附某种离子,也可以是固体分子本 身发生电离作用而使离子进入溶液,
以致使固液两相分别带有不同符号的电荷,
由于电中性
的要求,带电表面附近的液体中必有与固体 表面电荷 数量相等但符号相反的多余的反离子。
在界面上 带电表面和反离子 形成了双电层的结构。 在两种不同物质的 界面上,正负电荷分
别排列成的面层。
对于双电层的具体结构,一百多年来不同学者提出了不同的看法。最早于 1879年 Helmholz 提出平板型模型;1910年Gouy 和1913年Chap man 修正了平板型模型, 提出了扩
散双电层模型;后来 Stern 又提出了 Stern 模型。
根据O.斯特恩的观点,一部分反离子由于电性吸引或非电性的特性吸引作用(例如范 德华力)而和表面紧密结合,构成 吸附层(或称紧密层、斯特恩层)。其余的离子则扩散地
分布在溶液中,构成双电层的 扩散层(或称滑移面)。由于带电表面的吸引作用,在 扩散层
中反离子的浓度远大于同号离子。 紧密层(Stern 层〉
+++++^+++
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反号离子溶剂分子
扩散层
紧密层:溶液中反离子及溶剂分子受到足够大的静电力,范德华力或特性吸附力,而紧
密吸附在固体表面上。其余反离子则构成扩散层。
滑动面:指固液两相发生相对移动的界面,是凹凸不平的曲面。滑动面至溶液本体间的
电势差称为Z电势。
固体颗粒带电量的大小及测量方式?
Z电势只有在固液两相发生相对移动时才能呈现出来。Z电势的大小由Zeta电位表示,
其数值的大小反映了胶粒带电的程度,其数值越高表明胶粒带电越多,扩散层越厚。一般来说,以pH值为横坐标,Zeta电位为纵坐标作图,Zeta电位为零对应的pH值即为等电点。
对于蛋白质分子来说:
蛋白质分子的大小在胶粒范围内,约1〜100微米。大部分蛋白质分子的表面都有很多
亲水集团,这些集团以氢键形式与水分子进行水合作用,使水分子吸附在蛋白质分子表面而
形成一层水合膜,具有亲水性;又由于蛋白质分子表面的亲水集团都带有电荷,会与极性水分子中的异性电荷吸引形成双电层。而水合膜和双电层的存在,使蛋白质的分子与分子之间
不会相互凝聚,成为比较稳定的胶体溶液。如果消除水合膜或双电层其中一个因素,蛋白质溶液就会变得不稳定,两种因素都消除时,蛋白质分子就会互相凝聚成较大的分子而产生沉淀。在生活实践中,常利用蛋白质的胶体性质沉淀或分离蛋白质。如做豆腐、肉皮冻就是利
用蛋白质的胶凝作用。
蛋白质分子所带的电荷与溶液的pH值有很大关系,蛋白质是两性电解质,在酸性溶液
在碱性溶液中羧基形成-C00-而带负电
中的氨基酸分子氨基形成-NH3+而带正
电,
COO-COO
J
p\+ 0H-
NH2
兼性痒孑
pH>pI pK = pl pl
电殛申:拓向配覆不暮动
蛋白质分子所带净电荷为零时的pH值称为蛋白质的等电点(PI)。其定义为:在某一
pH的溶液中,蛋白质解离成阳离子和阴离子的趋势或程度相等时,呈电中性,此时溶液的pH称为该蛋白质的等电点。
等电点的应用:主要用于蛋白质等两性电解质的分离、提纯和电泳。
蛋白质等电点的测量方式:溶解度最低时的溶液pH。
在等电点时,蛋白质分子在电场中不向任何一极移动,而且分子与分子间因碰撞而引起聚沉的倾向增加,所以这时可以使蛋白质溶液的粘度、渗透压均减到最低,且溶液变混浊。
蛋白质在等电点时溶解度最小,最容易沉淀析出。
蛋白质等电点的测定
各种蛋白质的等电点都不相同,但偏酸性的较多,如牛乳中的酪蛋白的等电点是
4.7~4.8,血红蛋白等电点为6.7~6.8,胰岛素是
5.3~5.4,鱼精蛋白是一个典型的碱性蛋白,其等电点在pH 12.0~12.4。
本实验采用蛋白质在不同pH溶液中形成的混浊度来确定,即混浊度最大时的pH值即
为该种蛋白质的等电点值,这个方法虽然不很准确,但在一般实验条件下都能进行,操作也简便。蛋白质的等电点比较准确的方法是采用等电聚焦技术加以准确测定,但需一定的实验
条件。
等电聚焦电泳(IEF,isoelectric focusing electrophoresis
利用特殊的一种缓冲液(两性电解质)在凝胶(常用聚丙烯酰胺凝胶)内制造一个pH
梯度,电泳时每种蛋白质就将迁移到等于其等电点(pl)的pH处(此时此蛋白质不再带有
净的正或负电荷),形成一个很窄的区带。
IEF的基本原理
在IEF的电泳中,具有pH梯度的介质其分布是从阳极到阴极,pH值逐渐增大。如前
所述,蛋白质分子具有两性解离及等电点的特征,这样在碱性区域蛋白质分子带负电荷向阳
极移动,直至某一pH位点时失去电荷而停止移动,此处介质的pH恰好等于聚焦蛋白质分
子的等电点(pl)。同理,位于酸性区域的蛋白质分子带正电荷向阴极移动,直到它们的等电点上聚焦为止。可见在该方法中,等电点是蛋白质组分的特性量度,将等电点不同的蛋白
质混合物加入有pH梯度的凝胶介质中,在电场内经过一定时间后,各组分将分别聚焦在各自等电点相应的pH 位置上,形成分离的蛋白质区带。
沉淀反应:蛋白质在某种理化条件下,蛋白胶体溶液的水化层或者电荷层破坏,蛋白胶
体相互聚集的现象。主要的沉淀现象有(1)盐析:在蛋白质水溶液中加入足量的盐类(如
硫酸铵),可析出沉淀,稀释后能溶解并仍保持原来的性质,不影响蛋白质的活性。这是一个可逆的过程,可用于蛋白质的分离与初级提纯。(2)变性:在重金属盐、强酸、强碱、加
热、紫外线等作用下,引起蛋白质某些理性质改变和生物学功能丧失。这是一个不可逆过程。
(3)加入一定量的溶剂如乙醇、丙酮,它们与蛋白质分子争夺水分子,破坏水化膜,短时
间内是可逆反应;(4 )加入生物碱试剂(含氮的碱性物质):能使生物碱沉淀或作用产生颜