常用电泳技术(行业相关)
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带正电荷的粒子向负极移动，带负电荷的粒子向正极移 动。
电泳分离则是利用荷电溶质在电场中泳动 速度的差别来进行分离的一种方法。
特备参考
33
最早发现于1808年。俄国物理学家Pehce于1809年在湿 黏土中插上带玻璃管的正负极两个电极，加压后发现正极 玻璃管中原有的水层变浑浊，即带负电荷的黏土颗粒向正 极移动，这就是电泳现象。
特备参考
66
2.迁移率
在一定的PH条件下，蛋白质分子会解离而带电，带电的性质和电荷 密度取决于蛋白质分子的性质和溶液的PH。不同的带点颗粒在同一电场 的运动速度不同，可以用迁移率来表示。
迁移率（m，mobility）即带电颗粒在单位电场强度下的泳动速度：
m----迁移率，cm2 s • V ; v----迁移速度，cm/s; E----电场强度,V/cm; d---- 迁移距离,cm； t----电泳时间，s； U----电压，V； l----凝胶长度，cm。
（2）电泳的支持介质 要求介质均匀，对样品吸附力小。吸附会延缓电泳分离。
（3）温度 电泳过程中会产热，造成样品的扩散及烧胶。因此需控制电压
或电流，或安装冷却系统。
特备参考
13
电泳分类
电泳
按分离原 理
• 移界电泳 • 区带电泳 • 稳态电泳
有无固体 • 自由电泳 支持物 • 支持物电泳
特备参考
14
常用的几种电泳介绍
特备参考
44
2.电泳的原理
带有电荷生物分子在电场作用下发生移动; 由于混合物各组分所带电荷性质，数量以及
分子量各不同，在同一电场作用下，各组 分的泳动方向和速度也各有差异; 在一定时间内，他们移动距离不同，从而可 达到分离鉴定的目的。
特备参考
55
1.蛋白质的电荷来源
从电泳的角度来看，蛋白质分子最主要的特性就是它的带电行为： 等电点（pI）：在某一条件的PH下，蛋白质所带的正负电荷数相等。 即净电荷为零。
d
m
v E
t U
l
特备参考
77
当球形分子在电场中以恒定速率移动时，所受的动力和阻力 平衡，即：
EQ 6r （Stoke定律）
Q----被分离分子所带净电荷； ----介质黏度；
r----分子半径。
于是有：
m Q
6r
即：蛋白质的迁移率与带电颗粒的分子大小、介质的黏度、颗粒 所带的电荷有关。
一般来说，所带净电荷越多，颗粒越小，越接近球形，则在电场 中迁移速率越快，反之越慢。
2.电场强度
电场强度(Electric field intensity)是指每厘米的电位降。 电场强度对电泳速度起着正比作用，越大则带电颗粒迁移越 快，电泳时间越短（高压电泳）；反之迁移慢，电泳时间长（常 压电泳）。
特备参考
11
3.溶液的性质
（1）溶液的PH 决定带点颗粒的电性和电量，对于氨基酸或蛋白质等两性电解
（3）溶液的黏度 电泳迁移率与溶液的黏度成反比，所以黏度不能过大或过小。
特备参考
12
4.其他因素
（1）电渗现象 在电场中液体（通常指水）对固体支持物的相对移动。 电渗是由于电泳支持介质上含有带电基团，从而吸附流动相向
正极或负极移动。电泳时，带电颗粒的迁移速度是颗粒本身的迁移 速度与由于电渗携带颗粒的移动速度之矢量和。为消除电渗现象， 可选择无电渗的电泳介质。
当体系：pH>pI，蛋白质分子会解离出 H 而带负电，向阳极移动；
当体系：pH<pI，蛋白质分子会结合 H 而带正电，向阴极移动；
NH
3
- CHR
- COOH
NH
3
- CHR
- COO -
NH 2 - CHR
- COO -
pH<pI
pH=pI
pH>pI
特定蛋白质的等电点取决于它的氨基酸组成，是一个物理化学常 数。对于不同的蛋白质，其等电点范围很宽，在一定的PH下，不同 蛋白质分子所带电荷的电性和电量不同，由此可进行蛋白质的分离和 分析。
在1937年由瑞典科学家A.tiselius利用U形玻管进行血清 蛋白电泳，以界面折光率差别分离蛋白。
1948年 Wieland等发明以滤纸作为支持物，使电泳技术 大为简化。
电泳作为一种生化分离手段已广泛应用于生物大分子的 分离、纯化、分析、制备以及用于测定它们的分子量、等 电点等。已成为生命科学、医学、制药学、食品、生物工 程、环境工程等领域常用的实验手段。
特备参考
88
对于两种蛋白质来讲，物质A和B：当使用同一介质分离两种物质时： 物质A在电场中移动的距离:
dA =mAFra Baidu bibliotek·Et
某物质B在电场中移动的距离：
两物质移动距离差为：
dB =mB ·Et
∆d=(dA- dB)=(mA-mB) Et
若mA = mB 若mA ≠ mB
则∆d=0 两种物质不能分离 则∆d≠0 两种物质能分离
质来说，溶液的pH值离其等电点越远，其净电荷量就越大，迁移 速度加快。因此需选择合适的pH，使欲分离的各种蛋白质所带电 荷的电性相同但是电量有较大的差异，以利于分离。
（2）溶液的离子强度 离子强度越低，欲分离组分的迁移速度越快；但离子强度太低
则缓冲能力太小。合适的离子强度范围在0.02-0.2mol/L之间。
01 聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）
02 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）
03 等电聚焦（IEF）
04 双向电泳（2D）
特备参考
15
1.聚丙烯酰胺凝胶电泳
聚丙烯酰胺凝胶电泳 (polyacrylamide gel electrophoresis， 简称PAGE)是以聚丙烯酰胺凝胶作为支持介质的一种电泳 方法。
结论：不同蛋白质的m不同，蛋白质就能够分离开来，蛋白质电 泳正是根据此原理对不同物质进行分离的。
特备参考
99
3.影响电泳分离的主要因素
1
2
3
4
内在因素： 蛋白质分子 本身的性质
电场强度E
溶液的性质
其他
10
特备参考
10
1.蛋白质的性质
蛋白质分子的氨基酸组成决定其在某个PH条件下的电性和电 量，进而决定了它的电泳速度；蛋白质分子的形状和大小也影响 它的电泳速度。
电泳技术
姓 名： 高源 专 业: 生物化工 学 号： 201420709
特备参考
11
Contents
1
简介及发展过程
2
电泳的原理
3 影响电泳分离的主要因素
4
常用的电泳介绍
特备参考
22
1.简介及发展过程
电泳技术：
电泳可以定义为带电的胶体粒子或大分子 在外加直流电场中向带相反电荷的电极做 定向移动的现象。
电泳分离则是利用荷电溶质在电场中泳动 速度的差别来进行分离的一种方法。
特备参考
33
最早发现于1808年。俄国物理学家Pehce于1809年在湿 黏土中插上带玻璃管的正负极两个电极，加压后发现正极 玻璃管中原有的水层变浑浊，即带负电荷的黏土颗粒向正 极移动，这就是电泳现象。
特备参考
66
2.迁移率
在一定的PH条件下，蛋白质分子会解离而带电，带电的性质和电荷 密度取决于蛋白质分子的性质和溶液的PH。不同的带点颗粒在同一电场 的运动速度不同，可以用迁移率来表示。
迁移率（m，mobility）即带电颗粒在单位电场强度下的泳动速度：
m----迁移率，cm2 s • V ; v----迁移速度，cm/s; E----电场强度,V/cm; d---- 迁移距离,cm； t----电泳时间，s； U----电压，V； l----凝胶长度，cm。
（2）电泳的支持介质 要求介质均匀，对样品吸附力小。吸附会延缓电泳分离。
（3）温度 电泳过程中会产热，造成样品的扩散及烧胶。因此需控制电压
或电流，或安装冷却系统。
特备参考
13
电泳分类
电泳
按分离原 理
• 移界电泳 • 区带电泳 • 稳态电泳
有无固体 • 自由电泳 支持物 • 支持物电泳
特备参考
14
常用的几种电泳介绍
特备参考
44
2.电泳的原理
带有电荷生物分子在电场作用下发生移动; 由于混合物各组分所带电荷性质，数量以及
分子量各不同，在同一电场作用下，各组 分的泳动方向和速度也各有差异; 在一定时间内，他们移动距离不同，从而可 达到分离鉴定的目的。
特备参考
55
1.蛋白质的电荷来源
从电泳的角度来看，蛋白质分子最主要的特性就是它的带电行为： 等电点（pI）：在某一条件的PH下，蛋白质所带的正负电荷数相等。 即净电荷为零。
d
m
v E
t U
l
特备参考
77
当球形分子在电场中以恒定速率移动时，所受的动力和阻力 平衡，即：
EQ 6r （Stoke定律）
Q----被分离分子所带净电荷； ----介质黏度；
r----分子半径。
于是有：
m Q
6r
即：蛋白质的迁移率与带电颗粒的分子大小、介质的黏度、颗粒 所带的电荷有关。
一般来说，所带净电荷越多，颗粒越小，越接近球形，则在电场 中迁移速率越快，反之越慢。
2.电场强度
电场强度(Electric field intensity)是指每厘米的电位降。 电场强度对电泳速度起着正比作用，越大则带电颗粒迁移越 快，电泳时间越短（高压电泳）；反之迁移慢，电泳时间长（常 压电泳）。
特备参考
11
3.溶液的性质
（1）溶液的PH 决定带点颗粒的电性和电量，对于氨基酸或蛋白质等两性电解
（3）溶液的黏度 电泳迁移率与溶液的黏度成反比，所以黏度不能过大或过小。
特备参考
12
4.其他因素
（1）电渗现象 在电场中液体（通常指水）对固体支持物的相对移动。 电渗是由于电泳支持介质上含有带电基团，从而吸附流动相向
正极或负极移动。电泳时，带电颗粒的迁移速度是颗粒本身的迁移 速度与由于电渗携带颗粒的移动速度之矢量和。为消除电渗现象， 可选择无电渗的电泳介质。
当体系：pH>pI，蛋白质分子会解离出 H 而带负电，向阳极移动；
当体系：pH<pI，蛋白质分子会结合 H 而带正电，向阴极移动；
NH
3
- CHR
- COOH
NH
3
- CHR
- COO -
NH 2 - CHR
- COO -
pH<pI
pH=pI
pH>pI
特定蛋白质的等电点取决于它的氨基酸组成，是一个物理化学常 数。对于不同的蛋白质，其等电点范围很宽，在一定的PH下，不同 蛋白质分子所带电荷的电性和电量不同，由此可进行蛋白质的分离和 分析。
在1937年由瑞典科学家A.tiselius利用U形玻管进行血清 蛋白电泳，以界面折光率差别分离蛋白。
1948年 Wieland等发明以滤纸作为支持物，使电泳技术 大为简化。
电泳作为一种生化分离手段已广泛应用于生物大分子的 分离、纯化、分析、制备以及用于测定它们的分子量、等 电点等。已成为生命科学、医学、制药学、食品、生物工 程、环境工程等领域常用的实验手段。
特备参考
88
对于两种蛋白质来讲，物质A和B：当使用同一介质分离两种物质时： 物质A在电场中移动的距离:
dA =mAFra Baidu bibliotek·Et
某物质B在电场中移动的距离：
两物质移动距离差为：
dB =mB ·Et
∆d=(dA- dB)=(mA-mB) Et
若mA = mB 若mA ≠ mB
则∆d=0 两种物质不能分离 则∆d≠0 两种物质能分离
质来说，溶液的pH值离其等电点越远，其净电荷量就越大，迁移 速度加快。因此需选择合适的pH，使欲分离的各种蛋白质所带电 荷的电性相同但是电量有较大的差异，以利于分离。
（2）溶液的离子强度 离子强度越低，欲分离组分的迁移速度越快；但离子强度太低
则缓冲能力太小。合适的离子强度范围在0.02-0.2mol/L之间。
01 聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）
02 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）
03 等电聚焦（IEF）
04 双向电泳（2D）
特备参考
15
1.聚丙烯酰胺凝胶电泳
聚丙烯酰胺凝胶电泳 (polyacrylamide gel electrophoresis， 简称PAGE)是以聚丙烯酰胺凝胶作为支持介质的一种电泳 方法。
结论：不同蛋白质的m不同，蛋白质就能够分离开来，蛋白质电 泳正是根据此原理对不同物质进行分离的。
特备参考
99
3.影响电泳分离的主要因素
1
2
3
4
内在因素： 蛋白质分子 本身的性质
电场强度E
溶液的性质
其他
10
特备参考
10
1.蛋白质的性质
蛋白质分子的氨基酸组成决定其在某个PH条件下的电性和电 量，进而决定了它的电泳速度；蛋白质分子的形状和大小也影响 它的电泳速度。
电泳技术
姓 名： 高源 专 业: 生物化工 学 号： 201420709
特备参考
11
Contents
1
简介及发展过程
2
电泳的原理
3 影响电泳分离的主要因素
4
常用的电泳介绍
特备参考
22
1.简介及发展过程
电泳技术：
电泳可以定义为带电的胶体粒子或大分子 在外加直流电场中向带相反电荷的电极做 定向移动的现象。