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电泳

[拼音]:dianyong

[外文]:electrophoresis

荷电颗粒或分子在电场中的泳动。1927年A.蒂塞利乌斯设计完全在液相中泳动的移动界面电泳,开创了电泳法分离蛋白质的先例。 将待分离蛋白质溶液置于U形管中,其上覆以缓冲溶液,两端通以电流。在电泳时,各蛋白质向其相反电极的方向移动,通过光学折射系统,可察见各蛋白质移动的界面。但此法构造复杂,价格昂贵,难以普及使用。随后在固相支持体中进行带状电泳,又设计出等电聚焦电泳、免疫电泳等,电泳技术日臻完美,应用范围日趋广泛。在临床医学中可利用电泳分析电液蛋白质各组分(如 脂蛋白)的比例失调,或某组分的丢失(如无γ球蛋白血症),或某异常成分(如异常血红蛋白)的出现,有助于诊断许多疾病。对蛋白尿的鉴别诊断亦颇有帮助。利用双向电泳可将细胞内上千种蛋白质成分分开,这一技术已开始应用于临床医学以诊断疾病。

原理

分子在电场中的泳动速度 (v)决定于其外加电场强度(E),以及与其分子的大小形状关连的摩擦系数(┃)和荷电状况(q)

v=Eq/┃

在电泳过程中,外加电场强度 (E)是恒定的,分子的泳动速率(μ,单位电场下的迁移速度)等于q/┃,分子荷电多,颗粒小,呈球状(而非纤维状)者,泳动速率快;反之则慢。故电泳可将各种不同的蛋白质分开,通过染色可显出各蛋白质的区带。鉴于同种蛋白质分子在同一电泳条件下的泳动速率必然相同,因此电泳可用以确定蛋白质的纯度;若与已知的标准蛋白质同时电泳,还可鉴定该蛋白质。

种类

电泳可按不同的标准分类:

(1)按照电泳支持体的不同,发展成各种带状电泳。如支持体为滤纸者称纸上电泳,其他的支持体尚有醋酸纤维薄膜,淀粉凝胶,聚丙烯酰胺凝胶(由丙烯酰胺及甲叉双丙烯酰胺聚合而成,因二者的浓度及比例不同,可构成大小不同的凝胶孔径),以及琼脂糖凝胶等(因琼脂糖凝胶孔径大,适用于分离大分子核酸)。通常 蛋白质在纸上电泳或醋酸纤维薄膜电泳中,可分成清蛋白、α 球蛋白、β球蛋白及γ球蛋白诸带;而在聚丙烯酰胺凝胶电泳中则可进一步分成三十余条带。

(2)按照分子的荷电状况的不同,发展成二类。等电聚焦电泳(IEF),是将两性电解质固定于支持体上,外加电场时,因处于各部位上的两性电解质受两端电场强度的影响不同,其解离状态不一,形成了一系列的pH梯度。当蛋白质泳动至某部位,该部位的pH正好与其等电点相同时,该蛋白质就在该处停留不动,这样可将不同等电点的蛋白质分开。SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳。 这是蛋白质在含有十二烷基磺酸钠 (SDS)的缓冲液中进行电泳。蛋白质分子均因带上SDS而荷负电。 平均每克蛋白质约结合1.4克SDS,且蛋白质的三维结构均被破坏而变性伸展,形状一致,因此泳动速率只与分子的大小有关。可借以测定蛋白质的分子量。

(3)联合两种不同的电泳方式。 双向电泳即 SDS-IEF凝胶电泳。这是基于IEF对泳动率的决定因素是分子的电荷;而 SDS电泳则是基于分子量的大小。故若首先进行IEF,然后换成垂直方向,进行SDS电泳,两者配合,在同一张凝胶片上可同时分离上千种蛋白质,转移电泳。这是因为在凝胶电泳后难以用免疫化学或酶反应染色,也难以对核酸进行杂交鉴定。乃通过转移电泳,将凝胶上已分开的各带,通过转移电泳,转移至硝酸纤维素薄膜上,方可进行特殊染色,或分子杂交,或进一步进行序列分析等。

近年来电泳技术更向微量化,快速化,自动化及高分辨力发展,如毛细管电泳等,成为生物化学实验研究中最重要的手段之一。

参考文章高师生物化学实验个案教材设计及教法探讨———聚丙烯酰胺凝胶电泳法废水治理利用种子蛋白聚丙烯酰胺凝胶电泳鉴定玉米种子纯度的研究废水治理电泳涂装工艺中的超滤液废水物理化学法处理法废水治理白菜种子贮藏蛋白的聚丙烯酰胺凝胶电泳分析废水治理电泳废水处理技术废水治理汽车电泳涂装废水处理方法废水治理电泳废水处理工艺废水治理简述毛细管电泳的特点。药学电泳漆污水怎么处理废水治理尿蛋白圆盘电泳检查的方法及临床意义是什么?泌尿科/男科

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