第十章 电泳

电泳的基本原理电泳是一种常用的生物化学分离技术，它利用生物分子在电场中的迁移性差异来实现分离。

电泳技术广泛应用于蛋白质、核酸等生物大分子的分离和纯化。

在电泳过程中，样品中的生物大分子在电场作用下沿着凝胶或液相介质迁移，根据其迁移速度和迁移距离的差异来实现分离。

本文将介绍电泳的基本原理，包括电泳的原理、影响电泳的因素以及常见的电泳技术。

电泳的原理。

电泳的基本原理是利用生物大分子在电场中的迁移性差异来实现分离。

在电场作用下，带电的生物大分子会向电极迁移，迁移速度与其电荷大小、形状、分子大小等因素有关。

通常情况下，带负电的生物大分子向阳极迁移，带正电的生物大分子向阴极迁移。

在电泳过程中，样品中的生物大分子会在凝胶或液相介质中迁移，根据其迁移速度和迁移距离的差异来实现分离。

影响电泳的因素。

影响电泳的因素有很多，主要包括电场强度、凝胶或液相介质、pH值、温度等。

电场强度是影响电泳速度的重要因素，电场强度越大，生物大分子的迁移速度越快。

凝胶或液相介质的选择也会影响电泳分离的效果，不同的凝胶或液相介质对生物大分子的迁移特性有不同的影响。

此外，pH值和温度也会影响生物大分子的电泳迁移性，因此在进行电泳实验时需要对这些因素进行合理的控制。

常见的电泳技术。

常见的电泳技术包括琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳、毛细管电泳等。

琼脂糖凝胶电泳是一种常用的核酸分离技术，通过琼脂糖凝胶的孔隙大小来实现核酸的分离。

聚丙烯酰胺凝胶电泳则常用于蛋白质的分离，其孔隙大小可以根据需要进行调控。

毛细管电泳是一种高效的分离技术，其分离速度快、分辨率高，广泛应用于生物大分子的分离和分析。

总结。

电泳是一种重要的生物化学分离技术，利用生物大分子在电场中的迁移性差异来实现分离。

在电泳过程中，样品中的生物大分子会在凝胶或液相介质中迁移，根据其迁移速度和迁移距离的差异来实现分离。

影响电泳的因素包括电场强度、凝胶或液相介质、pH值、温度等。

常见的电泳技术包括琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳、毛细管电泳等。

决定因素琼脂糖主要在DNA制备电泳中作为一种固体支持基质,其密度取决于琼脂糖的浓度。

在电场中,在中性pH值下带负电荷的DNA向阳极迁移,其迁移速率由下列多种因素决定:1、 DNA的分子大小:线状双链DNA分子在一定浓度琼脂糖凝胶中的迁移速率与DNA分子量对数成反比，分子越大则所受阻力越大，也越难于在凝胶孔隙中蠕行，因而迁移得越慢。

2、琼脂糖浓度一个给定大小的线状DNA分子,其迁移速度在不同浓度的琼脂糖凝胶中各不相同。

DNA电泳迁移率的对数与凝胶浓度成线性关系。

凝胶浓度的选择取决于DNA分子的大小。

分离小于0.5kb的DNA片段所需胶浓度是1.2-1.5%,分离大于10kb的DNA分子所需胶浓度为0.3-0.7%, DNA片段大小间于两者之间则所需胶浓度为0.8-1.0%。

3、 DNA分子的构象DNA分子处于不同构象时,它在电场中移动距离不仅和分子量有关,还和它本身构象有关。

相同分子量的线状、开环和超螺旋DNA在琼脂糖凝胶中移动速度是不一样的,超螺旋DNA移动最快,而开环双链DNA移动最慢。

如在电泳鉴定质粒纯度时发现凝胶上有数条DNA带难以确定是质粒DNA不同构象引起还是因为含有其他DNA引起时,可从琼脂糖凝胶上将DNA带逐个回收,用同一种限制性内切酶分别水解,然后电泳,如在凝胶上出现相同的DNA图谱,则为同一种DNA。

4、电源电压在低电压时,线状DNA片段的迁移速率与所加电压成正比。

但是随着电场强度的增加，不同分子量的DNA片段的迁移率将以不同的幅度增长,片段越大,因场强升高引起的迁移率升高幅度也越大,因此电压增加，琼脂糖凝胶的有效分离范围将缩小。

要使大于2kb的DNA片段有效分离所加电压不得超过5V/cm。

5、嵌入染料的存在荧光染料溴化乙啶用于检测琼脂糖凝胶中的DNA,染料会嵌入到堆积的碱基对之间并拉长线状和带缺口的环状DNA，使其刚性更强,还会使线状DNA迁移率降低15％。

6、离子强度影响电泳缓冲液的组成及其离子强度影响DNA的电泳迁移率。

化学高一胶体知识点电泳电泳是一种常用的胶体分离技术，广泛应用于化学和生物学领域。

本文将介绍电泳的原理、分类和应用等知识点。

一、电泳原理电泳是利用电场作用下溶液中带电粒子的迁移现象进行分离的方法。

当带电粒子遇到电场时，会受到电场力的作用，从而发生迁移运动。

电泳分为几种不同的类型，包括直流电泳、间歇电泳和定位电泳等。

在直流电泳中，样品在电泳缓冲液中进行分离。

电泳缓冲液通常是一种含有离子的溶液，可以提供离子载流子以增强带电粒子的迁移速度。

间歇电泳通过在不同电场下进行电泳步骤，实现更复杂的分离。

例如，可以先在一个电场下进行垂直电泳，然后在另一个电场下进行水平电泳。

定位电泳是一种通过电场和化学反应共同作用实现的定位方法。

通过在特定的 pH 条件下进行电泳，可以将带有特定电荷的物质定位到特定的位置。

二、电泳分类按照分离方式的不同，电泳可以分为几种常见的类型，包括聚丙烯酰胺凝胶电泳、琼脂糖凝胶电泳和毛细管电泳等。

聚丙烯酰胺凝胶电泳是一种常用的蛋白质分离方法。

在该方法中，将样品加载在聚丙烯酰胺凝胶中，然后通过电泳迁移来分离不同大小和电荷的蛋白质。

琼脂糖凝胶电泳主要用于分离和分析核酸。

琼脂糖凝胶是一种由琼脂糖制成的半固体材料，样品可以通过琼脂糖凝胶的孔隙进行迁移，从而实现分离。

毛细管电泳利用毛细管内的毛细现象进行分离。

毛细管电泳具有快速、高效和高分辨率等优点，被广泛应用于制药、环境监测和食品安全等领域。

三、电泳应用电泳技术在生命科学和化学领域有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用领域：1. 蛋白质分离和鉴定：电泳可以通过分离和检测样品中的不同蛋白质，来研究其功能和结构等特性。

2. DNA分析：通过电泳可以对 DNA 进行分离和鉴定，常用于基因测序、DNA指纹鉴定和遗传病的诊断等。

3. 药物研发：电泳技术可以用于药物的质量控制和药物代谢产物的分析等。

4. 环境监测：电泳可以用于分析和检测水、土壤和空气中有害物质的含量，帮助评估环境污染程度。

电泳是指带电颗粒在电场的作用下发生迁移的过程。

许多重要的生物分子，如氨基酸、多肽、蛋白质、核苷酸、核酸等都具有可电离基团，它们在某个特定的pH值下可以带正电或负电，在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷极性相反的电极方向移动。

电泳技术就是利用在电场的作用下，由于待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异，使带电分子产生不同的迁移速度，从而对样品进行分离、鉴定或提纯的技术。

电泳过程必须在一种支持介质中进行。

Tiselius等在1937年进行的自由界面电泳没有固定支持介质，所以扩散和对流都比较强，影响分离效果。

于是出现了固定支持介质的电泳，样品在固定的介质中进行电泳过程，减少了扩散和对流等干扰作用。

最初的支持介质是滤纸和醋酸纤维素膜，目前这些介质在实验室已经应用得较少。

在很长一段时间里，小分子物质如氨基酸、多肽、糖等通常用滤纸或纤维素、硅胶薄层平板为介质的电泳进行分离、分析，但目前则一般使用更灵敏的技术如HPLC等来进行分析。

这些介质适合于分离小分子物质，操作简单、方便。

但对于复杂的生物大分子则分离效果较差。

凝胶作为支持介质的引入大大促进了电泳技术的发展，使电泳技术成为分析蛋白质、核酸等生物大分子的重要手段之一。

最初使用的凝胶是淀粉凝胶，但目前使用得最多的是琼脂糖凝胶和聚丙烯酰胺凝胶。

蛋白质电泳主要使用聚丙烯酰胺凝胶。

电泳装置主要包括两个部分：电源和电泳槽。

电源提供直流电，在电泳槽中产生电场，驱动带电分子的迁移。

电泳槽可以分为水平式和垂直式两类。

垂直板式电泳是较为常见的一种，常用于聚丙烯酰胺凝胶电泳中蛋白质的分离。

电泳槽中间是夹在一起的两块玻璃板，玻璃板两边由塑料条隔开，在玻璃平板中间制备电泳凝胶，凝胶的大小通常是12cm ´ 14 cm，厚度为1mm～2 mm，近年来新研制的电泳槽，胶面更小、更薄，以节省试剂和缩短电泳时间。

制胶时在凝胶溶液中放一个塑料梳子，在胶聚合后移去，形成上样品的凹槽。

电泳知识点高三电泳是一种常见的分离和分析生物分子的方法，广泛应用于生物学、医学和化学领域。

电泳的原理是利用电场力使带电粒子沿电场方向运动，根据粒子的电荷、大小和形状的差异，实现粒子的分离和分析。

本文将介绍电泳的基本原理、种类和应用。

1. 电泳的基本原理电泳的基本原理是在电场作用下，带电的粒子在溶液中迁移。

根据粒子的电荷性质和大小，可以分为阳极电泳和阴极电泳两种类型。

阳极电泳是指带正电荷的粒子在电场中向阴极迁移，而阴极电泳则是指带负电荷的粒子向阳极迁移。

2. 电泳的种类电泳根据运动轨迹的差异，可以分为凝胶电泳和毛细管电泳两种主要类型。

2.1 凝胶电泳凝胶电泳是应用广泛的电泳方法之一，其原理是利用凝胶作为分离介质。

凝胶可为聚丙烯酰胺凝胶（PAGE）或琼脂糖凝胶（agarose gel），根据待分离物质的不同，选择不同的凝胶类型。

凝胶电泳适用于蛋白质、核酸等生物大分子的分离和分析。

2.2 毛细管电泳毛细管电泳是一种基于毛细管管壁和待分离物之间相互作用的电泳方法。

根据毛细管内填充物的不同，毛细管电泳又可分为开管电泳和填充电泳。

毛细管电泳具有分离效率高、分析速度快的优点，广泛应用于药物分析和环境监测等领域。

3. 电泳的应用电泳作为一种重要的生物分离和分析方法，应用广泛。

3.1 蛋白质电泳蛋白质电泳是电泳技术中的重要分支，主要用于蛋白质的分离和鉴定。

蛋白质电泳可以帮助研究人员了解蛋白质的结构、功能和调控机制，对于疾病诊断和治疗等具有重要意义。

3.2 核酸电泳核酸电泳是利用电泳技术对DNA或RNA进行分离和分析的方法。

核酸电泳被广泛应用于基因测序、基因突变检测等DNA分析领域，以及病毒检测、肿瘤标志物检测等医学领域。

3.3 药物分析电泳技术在药物分析中也得到了广泛应用。

例如，毛细管电泳可以用于药物成分的分离和定量分析，为药物研发和质量控制提供有效手段。

3.4 环境监测环境监测是电泳应用的另一个重要领域，通过电泳技术可以对水体中的有害物质进行快速分离和检测。

电泳原理知识点总结电泳是一种利用电场作用于带电粒子的运动方式，常用于分离和检测生物分子。

电泳技术在生物学、药物化学、生物化学等领域得到了广泛应用，为科学研究和医学诊断提供了重要的技术手段。

本文将详细介绍电泳的原理、方法和应用。

一、电泳原理电泳的基本原理是利用电场力使带电粒子在电场中产生迁移运动。

电泳装置通常由电泳槽、电源、电极和缓冲液组成。

在电泳过程中，待分离的生物分子在电场作用下向正极或负极迁移，根据分子的大小、形状和电荷，分子将会有不同的迁移速率，从而实现生物分子的分离。

1. 电场电泳中的电场是由电源和电极产生的。

待分离的物质在电场作用下受到电场力，从而产生向正极或负极的迁移运动。

2. 缓冲液缓冲液是电泳中的重要组成部分。

它主要用于维持电泳过程中的pH稳定，防止生物分子因酸碱度的变化而失活或改变迁移速率。

另外，缓冲液还可以影响生物分子的迁移速率，从而实现分离。

3. 生物分子的迁移在电场作用下，待分离的生物分子受到电场力的作用，从而产生向正极或负极的迁移。

根据生物分子的大小、形状、电荷和缓冲液条件，生物分子将有不同的迁移速率，从而实现分离。

二、电泳方法电泳方法根据待分离的生物分子的特点和分离要求，可以采用不同的电泳技术，如凝胶电泳、毛细管电泳、等温点电泳等。

下面将分别介绍几种常见的电泳方法。

1. 凝胶电泳凝胶电泳是一种常用的生物分子分离技术，包括琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳和蛋白质西方印迹等。

凝胶电泳通常用于分离DNA、RNA、蛋白质和多肽等生物分子，并且可根据待分离样品的大小和特性选择不同的凝胶电泳方法。

2. 毛细管电泳毛细管电泳是一种利用毛细管对待分离的生物分子进行电泳分离的技术。

毛细管电泳具有分离速度快、分辨率高、试样损失小等优点，广泛应用于生物医学研究、环境监测和食品安全等领域。

3. 等温点电泳等温点电泳是一种根据生物分子在电泳过程中等温点的特性进行分离的技术。

等温点电泳可以用于分离DNA、RNA、蛋白质和多肽等生物分子，在生物学、医学、食品检测等领域有广泛的应用。

电泳一．实验原理：在胶体溶液中，分散在介质中的微粒由于自身的电离或表面吸附其他粒子而形成带一定电荷的胶粒，同时在胶粒附近的介质中必然分布有与胶粒表面电性相反而电荷数量相同的反离子，形成一个扩散双电层。

在外电场作用下，荷点的胶粒携带起周围一定厚度的吸附层向带相反电荷的电极运动，在荷电胶粒吸附层的外界面与介质之间相对运动的边界处相对于均匀介质内部产生一电势，为ζ电势。

它随吸附层内离子浓度，电荷性质的变化而变化。

它与胶体的稳定性有关，ζ绝对值越大，表明胶粒电荷越多，胶粒间斥力越大，胶体越稳定。

本实验用界面移动法测该胶体的电势。

在胶体管中，以KCl为介质，用Fe(OH)3溶胶通电后移动，借助测高仪测量胶粒运动的距离，用秒表记录时间，可算出运动速度。

当带电胶粒在外电场作用下迁移时，胶粒电荷为q，两极间的的电位梯度为E，则胶粒受到静电力为f1=Eq胶粒在介质中受到的阻力为f2=Kπηru若胶粒运动速率u恒定，则f1=f2 qE=Kπηru (1)根据静电学原理ζ=q/εr (2)将(2)代入(1)得u=ζεE/Kπη (3)利用界面移动法测量时，测出时间t 时胶体运动的距离S ，两铂极间的电位差Φ和电极间的距离L ，则有E=Φ/L ， u=s/t (4)代入(3)得 S=(ζΦε/4πηL)·t作S —t 图，由斜率和已知得ε和η，可求ζ电势。

实验中也可用此公式:三．仪器与试剂：Fe(OH)3胶体，KCl 辅助溶液，电泳管，直尺，电泳仪（如右图）。

四． 实验步骤：1．洗净电泳管，然后在电泳管中加入50ml 的Fe(OH)3胶体溶液，用滴管将KCl 辅助溶液延电泳管壁缓慢加入，以保持胶体与辅助液分层明显，（注意电泳管两边必须加入等量的辅助液）。

2．辅助液加至高出胶体10厘米时即可，此时插入两个铂电极，将电泳管比较清晰的一极插入阴极中，另一端插阳极。

测量两电极之图2.14.1 电泳仪间的距离。

3．打开电泳仪，将电压设置60V。

电泳名词解释一、原理电泳是在一定条件下，将分散的带电粒子在电场中移动时，其泳动的方向和电泳槽中的移动方向相反。

这样，带电粒子就会被聚集到特定的位置，并沿着电场的方向而迁移，故称电泳。

电泳也可以解释为：带电的胶体粒子在电场作用下的迁移现象。

二、目的要求1、了解电泳的原理和方法。

2、了解影响电泳速度的因素及改善方法。

3、学习在不同的电场中测定电泳速度的方法。

4、学会根据不同的分离情况选择电压和时间的长短。

三、实验材料与用品如表1所示。

四、实验内容（一）、实验目的1、学会自制简易直流电泳仪； 2、学习利用自制的简易电泳仪来测定DNA的电泳迁移率； 3、掌握自制电泳装置测定DNA电泳迁移率的基本方法。

（二）、实验步骤1、在滤纸片上滴加适量的蒸馏水后，在阴影部位展开，晾干备用； 2、在滤纸片上滴加适量甲醛后，点燃酒精灯后撤去酒精灯，盖上玻璃片； 3、用吸管吸取适量的水样，滴于滤纸片上，稍停片刻，然后用紫外分光光度计测定紫外分光光度值； 4、绘出电泳过程曲线，再计算DNA电泳迁移率。

五、注意事项1、实验时，一定要使滤纸片保持湿润； 2、吸取水样时，吸管里的水不要溅出； 3、实验前先做好预习工作，熟悉实验步骤。

六、数据记录与处理1、每个实验小组至少完成两个电泳，并填写实验报告单，并由老师批改。

2、填写数据时，请用表格式的形式进行记录，将数据的具体数值和平均数都写清楚。

七、讨论问题4、认识用电泳鉴别区分天然产物。

第二节生物大分子的电泳法电泳的应用及前景一、实验目的通过实验掌握DNA的电泳分离法，了解此方法的原理及应用。

二、实验材料与用品水溶液： PBS(含0.05%氨水) 1/500， MgCl21/500， NaCl1/1000， H2O0.5%， FeCl21/5000，MgSO41/1000， pH5-6， 0.5N NaHCO3。

三、实验内容（一）、实验目的1、了解电泳的应用及发展。

2、掌握电泳法的原理及方法。