专升本复习-生物化学专题-等电点

专升本复习资料（个人总结）
已尽力保证资料的准确性，但仍难免错漏之处，更不能保证难度与专升本考试要求的相符！
专题一等电点
一、定义
分子（氨基酸、蛋白质等等）呈电中性（所带正电荷与负电荷相等）时溶液的pH值，用pI表示。

在不含任何盐的纯水中测得的蛋白质等电点也称等离子点，是蛋白质的特征常数。

二、性质
1、分子在等电点时以两性离子（兼性离子）的形式存在，在电场中既不向正极移动也不向负极移动。

2、pH>pI时，分子带负电荷；pH<pI时，分子带正电荷。

【记忆方法：pH小说明H+多，所以分子带正电（+）；pH大说明OH-多，所以分子带负电（-）。

】
以氨基酸为例：
3、所谓“酸性氨基酸”与“碱性氨基酸”即是指pH=7时氨基酸的解离情况。

天冬氨酸（Asp）和谷氨酸（Glu）的等电点远小于7，在pH=7时以-COO-和H+的形式存在，与弱酸类似，故称为酸性氨基酸；此时氨基酸分子带负电。

组氨酸（His）、赖氨酸（Lys）和精氨酸（Arg）在pH=7时带正电。

4、在等电点时，氨基酸和蛋白质的溶解度最小；此外，蛋白质的黏度、渗透压、膨胀性和导电能力均为最小。

三、计算
某一基团有一半解离（得或失电子）时溶液的pH称为该基团的pK。

氨基酸中由于有氨基、羧基，所以至少有2个pK值（一半氨基由-NH2变为-NH3+时的pH值和一半羧基由-COOH变为-COO-时的pH值）。

若该氨基酸侧链的基团也可以解离，还会有第3个pK值。

计算氨基酸的等电点时，若其侧链在溶液中不会解离，则其pI值就是两个pK值的平均值。

例如甘氨酸（Gly）：
若其侧链在溶液中会解离，则其pI值是该分子等电形式（净电荷为零的形式）两侧的两个pK值的平均值，另一个pK值忽略不计。

例如天冬氨酸（Asp）：
侧链解离的氨基酸不多，可以直接记下结果：
组氨酸（His）、赖氨酸（Lys）和精氨酸（Arg）（即上文所述三个碱性氨基酸）pI等于两个大的pK值的平均值，最终结果大于7；
天冬氨酸（Asp）和谷氨酸（Glu）（即上文所述两个酸性氨基酸），还有酪氨酸（Tyr）和半胱氨酸（Cys）的pI等于两个小的pK值的平均值，最终结果小于7。

四、测定
常见氨基酸的等电点都已被测定，但蛋白质由于基团太多、结构复杂，一般其等电点需由实验测定。

1、简易测定法
配制一系列不同pH的缓冲液，向一定体积的缓冲液中加入一定体积和浓度的蛋白质溶液，混匀，静置一段时间，观察溶液的浑浊程度。

由于蛋白质在等电点时溶解度最小，出现沉淀最多的缓冲液pH就近似是该蛋白质的等电点。

2、等电聚焦法
该法属于pH梯度电泳法。

配制一块一端pH较小、另一端pH较大的电泳胶，pH小的一端接入正极，pH大的一端接入负极。

如下图所示，将蛋白质样品加在pH大的一端，此时pH>pI，蛋白质分子带负电，在电场中将向正极移动。

但越接近正极电泳胶的pH越小，当pH=pI时，蛋白质所带净电荷为零，它就会停下来。

找到蛋白停下的位置、测定或计算此处的pH值就得到了蛋白质的等电点。

也可以在pH小的一端或者胶的中间加入样品，效果都是一样的。

五、应用
1、氨基酸或蛋白质的沉淀分离
氨基酸和蛋白质在等电点时溶解度最小，所以可以通过调节溶液pH的方法使尽可能多的目标氨基酸（蛋白质）沉淀下来。

2、电泳法分离氨基酸或蛋白质
通过控制电泳胶的pH，可使pI>pH的氨基酸或蛋白质带正电，向负极泳动；使pI<pH 的氨基酸或蛋白质带负电，向正极泳动。

3、离子交换
通过控制溶液pH使目标蛋白质（氨基酸）带正电或负电，从而使用相应的阳离子或阴离子交换柱。

六、练习
1、什么是氨基酸的等电点？写出His的解离反应式，并计算其等电点。

2、根据给出的pK值，求谷氨酸的pI值(写出解离式)。

(pK1=2.19，pK2=4.25，pK3=9.67)。

3、当蛋白质处于等电点时，可使蛋白质分子的（）
A、稳定性增加
B、表面净电荷不变
C、表面净电荷增加
D、溶解度最小
4、某一种蛋白质在pH5.0时，向阴极移动，则其等电点是（）。

A、>5.0
B、＝5.0
C、<5.0
D、不确定
5、将血浆蛋白质在pH8.6的巴比妥缓冲液中进行醋酸纤维素薄膜电泳，它们向____极泳动，依次分为____，____，____，____，____。

答案：
3、D
4、A
5、正清蛋白α１－球蛋白α２－球蛋白β－球蛋白γ－球蛋白。