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带电质点在电场中向相反电荷的电极移动,这种现象称为电泳(electrophoresis)。由 于蛋白质在溶液中解离成带电的颗粒,因此可以在电场中移动,移动的方向和速度取决 于所带净申荷的正负性和所带申荷的多少以及分子题粒的大小和形状。由于名种蛋白质 的等电点不同,所以在同一p州溶液中带电荷不同,在电场中移动的方向和速度也各不相 同,根据此原理就可利用电泳的方法将混合的各种蛋白质分离开。 一、蛋白质的胶体性质 蛋白质是生物大分子,蛋白质溶液是稳定的胶体溶液,具有胶体溶液的特征,其中 电泳现象和不能透过半透膜对蛋白质的分离纯化都是非常有用的。蛋白质之所以能以稳 定的胶体存在主要是由于: (1)蛋白质分子大小已达到胶体质点范围(颗粒直径在1~100m之间),具有较大 表面积。 (2)蛋白质分子表面有许多极性基团,这些基团与水有高度亲和性 很容易吸附水 分子。实验证 明,每1g蛋白质大约可结合03~0.5g的水 从而使蛋白质颗粒外面形 层水膜。由于这层水膜的存在,使得蛋白质颗粒彼此不能靠近,增加了蛋白质溶液的 稳定性,阻碍了蛋白质胶体从溶液中聚集、沉淀出来。 (3)蛋白质分子在非等电状态时带有同性电荷,即在酸性溶液中带有正电荷,在碱 性溶液中带有负申荷。由干同性由荷五相排斥,所以使蛋白质颗粒相排斥,不会聚生 沉淀 蛋白质的胶体性质具有重要的生理意义。在生物体中,蛋白质与大量水结合形成名 种流动性不同的胶体系统,如细胞的原生质就是一个复杂的胶体系统。生命活动的许多 代谢反应即在此系统中进行。 如果这些稳定因素被破坏,蛋白质的胶体性质就会被破坏,从而产生沉淀作用。所 谓蛋白质的沉淀作用是指在蛋白质溶液中加入适当试剂,破坏了蛋白质的水化膜或中和 其分子表面的电荷 从而使蛋白质胶体溶液变得不稳定而发生沉淀的现象。下列方法 可使蛋白质产生沉淀并可有效地用于蛋白质的分离。 (一)盐析 在蛋白质溶液中加入一定量的中性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氢化钠等)使蛋白质溶 解度降低并沉淀析出的现象称为盐析(saltingou)。这是由于这些盐类离子与水的亲和性 大,又是强电解质 可与蛋白质争夺水分子,破坏蛋白质颗粒表面的水膜。 另外,大量 中和蛋白质颗粒上的电荷,使蛋白质成为既不含水膜又不带电荷的颗粒而聚集沉淀。盐 析时所需的盐浓度称为盐析浓度,用饱和百分比表示。由于不同蛋白质的分子大小及带 电状况各不相同,所以盐析所需的盐浓度不同。因此,可以通过调节盐浓度使混合液中 几种不同蛋白质分别沉淀析出,从而达到分离的目的,这种方法称为分段盐析。硫酸铵 是最常用来盐析的中性盐 另外,当在蛋白质溶液中加入中性盐的浓度较低时,蛋白质溶解度会增加,这种现 51 51 带电质点在电场中向相反电荷的电极移动,这种现象称为电泳(electrophoresis)。由 于蛋白质在溶液中解离成带电的颗粒,因此可以在电场中移动,移动的方向和速度取决 于所带净电荷的正负性和所带电荷的多少以及分子颗粒的大小和形状。由于各种蛋白质 的等电点不同,所以在同一 pH 溶液中带电荷不同,在电场中移动的方向和速度也各不相 同,根据此原理就可利用电泳的方法将混合的各种蛋白质分离开。 二、蛋白质的胶体性质 蛋白质是生物大分子,蛋白质溶液是稳定的胶体溶液,具有胶体溶液的特征,其中 电泳现象和不能透过半透膜对蛋白质的分离纯化都是非常有用的。蛋白质之所以能以稳 定的胶体存在主要是由于: (1)蛋白质分子大小已达到胶体质点范围(颗粒直径在 1~100nm 之间),具有较大 表面积。 (2)蛋白质分子表面有许多极性基团,这些基团与水有高度亲和性,很容易吸附水 分子。实验证明,每 1g 蛋白质大约可结合 0.3~0.5g 的水,从而使蛋白质颗粒外面形成 一层水膜。由于这层水膜的存在,使得蛋白质颗粒彼此不能靠近,增加了蛋白质溶液的 稳定性,阻碍了蛋白质胶体从溶液中聚集、沉淀出来。 (3)蛋白质分子在非等电状态时带有同性电荷,即在酸性溶液中带有正电荷,在碱 性溶液中带有负电荷。由于同性电荷互相排斥,所以使蛋白质颗粒互相排斥,不会聚集 沉淀。 蛋白质的胶体性质具有重要的生理意义。在生物体中,蛋白质与大量水结合形成各 种流动性不同的胶体系统,如细胞的原生质就是一个复杂的胶体系统。生命活动的许多 代谢反应即在此系统中进行。 如果这些稳定因素被破坏,蛋白质的胶体性质就会被破坏,从而产生沉淀作用。所 谓蛋白质的沉淀作用是指在蛋白质溶液中加入适当试剂,破坏了蛋白质的水化膜或中和 了其分子表面的电荷,从而使蛋白质胶体溶液变得不稳定而发生沉淀的现象。下列方法 可使蛋白质产生沉淀并可有效地用于蛋白质的分离。 (一)盐析 在蛋白质溶液中加入一定量的中性盐(如硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等)使蛋白质溶 解度降低并沉淀析出的现象称为盐析(salting out)。这是由于这些盐类离子与水的亲和性 大,又是强电解质,可与蛋白质争夺水分子,破坏蛋白质颗粒表面的水膜。另外,大量 中和蛋白质颗粒上的电荷,使蛋白质成为既不含水膜又不带电荷的颗粒而聚集沉淀。盐 析时所需的盐浓度称为盐析浓度,用饱和百分比表示。由于不同蛋白质的分子大小及带 电状况各不相同,所以盐析所需的盐浓度不同。因此,可以通过调节盐浓度使混合液中 几种不同蛋白质分别沉淀析出,从而达到分离的目的,这种方法称为分段盐析。硫酸铵 是最常用来盐析的中性盐。 另外,当在蛋白质溶液中加入中性盐的浓度较低时,蛋白质溶解度会增加,这种现
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