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因为因素都是有条件的,影响泳动速度的有好几个因素,有的因素作用力大,有的因素作用力小。
因素有:1、 首先决定于带颗粒的性质,即颗粒所带净电荷的数量,大小及形状。一般说来,颗粒带净电荷多,直径小而接近于球形,则在电场中泳动速度快,反之则慢。泳动度还与分子的形状,介质粘度,颗粒所带电荷有关,泳动度与颗表面电荷成正比,与介质粘度及颗粒半径反比。带电荷的高分子在电解质溶液中把一些带有相反电荷的离子吸引在其周围,形成一离子扩散层。加以电场时,颗粒向符号相反的电极移动即带阳电荷颗粒移向负极,带阴电荷颗粒移向正移;离子扩散层由于带有过剩的与颗粒符号相反的电荷,可以向相反方向移动。结果颗粒与离子扩散之间的静电引力使颗粒的泳动度减慢,另外,高分了颗粒表面有一层水,在电场影响下,它与颗粒一起移动,可以认为是颗粒的一部分。
2、 电场强度电场强度也称电位梯度,是指单位长度(每一厘米)支持物体上的电位降,它对泳动度起着十分重要的作用。例如纸电泳。测量25厘米长纸条两端电压为250伏特,则电场强度为250伏特/25厘米=10伏特/厘米。一般,电场强度越高,带电颗粒移动速度越快。根据电场强度大小,可将电泳分为常压电泳和高压电泳,前者的电压在100-500伏特,电场强度一般是2-10伏特/厘米;后者电压可高达500-1000伏特,电场强度在200-2000伏特/厘米。常压电泳分离时间需数小时至数天,高压电泳时间短,有时仅几分钟即可,高压电泳主要用于分离氨基酸,肽,核苷酸,由于电压升高,电压也随之增大,故需冷却装置。
3、 溶液的pH值溶液的pH值决定了带电颗粒解离的程度,也决定了物质所带净电荷的多少,对于蛋白质,氨基酸等两性电解质而言,溶液pH值离电点越远,颗粒所带净电荷越多;电泳速度越快;反之则越慢。例如血清中几种主要蛋白质的等电点各不相同,白蛋白等电点是4.0。α2球蛋白等电点是5.06,β球蛋白等电点是5.1,γ球蛋白等电点是7.1。当在pH8.6的电泳缓冲液中电泳时,这些蛋白质都带负电荷,它们的泳动速度是白蛋白 α2球蛋白β球蛋白γ球蛋白。因此,当要分离一种蛋白质混合物时,应选择一种能扩大各种蛋白质所带电荷量差异的pH值,以利于各种蛋白质分子的解离。同时,为保持电泳过程中溶液pH恒定也须使用缓冲液。
4、 溶液的离子强度溶液的离子强度是另一个重要选择的条件,在保持足够缓冲能力前提下,离子强度要最小。溶液的离子强度越高,带电颗粒泳动速度越慢,反之越快。通常缓冲液离子强度选择在之间。浓度大的缓冲液在合适电压下,有较低的电阻和较大的电流,产热较高。如果这种额外的热可以驱散,高浓度的缓冲液扩散常数较低,可以产生较窄细的电泳区带。离子强度很高时要用低电压,避免过多产热,这样又导致长的电泳时间,以致增加变性和区带分离困难。
5、 电渗作用在支持物的电泳中,影响电泳的另一个重要因素是电渗作用。所谓电渗就是指在电场中液体对固体支持物的相对移动,例如在pH8.6时,血清蛋白质进行纸电泳时, γ球蛋白与其他蛋白质一样带负电荷,应该向正极移动,然而它却向负极方向移动,这就是电渗作用的结果。滤纸的纤维间具有大量孔隙带有负电荷,如一束毛细管,进行电泳时蛋白质通过这些孔隙向前移动。纸的孔隙带有负电荷,与带电颗粒一样可以吸引正离子,因此介质沿管壁相对地带的较多的正电荷。在电场中,带负电荷的蛋白质向正极移动,而介质却向反向阴极移动,从而对蛋白质颗粒的泳动起阻碍作用。由于γ球蛋白分子颗粒大,净电荷较少,移动速度慢,电渗作用大于颗粒向前泳动的力,结果γ球蛋白向后退。而其他血清蛋白质,因分子较小,净电荷较多,电渗作用小于分子向前移动的力,因此分子向前移。所以,血清蛋白质电泳后球蛋白反而在点样位置之后。
电泳后,泳动在最前面的是带电荷量多的小分子量蛋白质,名谱成分为糖蛋白和脂蛋白。原因是因为不同分子量和电荷量的蛋白质的电泳迁移率也不同,带电荷量多的小分子量蛋白质的电泳迁移率最大,所以走在最前面。
利用电泳可以确定胶体微粒的电性质,向阳极移动的胶粒带负电荷,向阴极移动的胶粒带正电荷。金属氢氧化物、金属氧化物等胶体微粒吸附阳离子,带正电荷;非金属氧化物、非金属硫化物等胶体微粒吸附阴离子,带负电荷。利用电泳可以分离带不同电荷的溶胶。
扩展资料
影响电泳的主要因素:
1、待分离生物大分子的性质:待分离生物大分子所带的电荷、分子大小和性质都会对电泳有明显影响。一般来说,分子带的电荷量越大、直径越小、形状越接近球形,则其电泳迁移速度越快。
2、缓冲液的pH值会影响待分离生物大分子的解离程度,从而对其带电性质产生影响,溶液pH值距离其等电点愈远,其所带净电荷量就越大,电泳的速度也就越大,尤其对于蛋白质等两性分子。另外缓冲液的粘度也会对电泳速度产生影响。
3、电场强度越大,电泳速度越快。但增大电场强度会引起通过介质的电流强度增大,而造成电泳过程产生的热量增大。
参考资料来源:
百度百科-电泳
三、影响电泳泳动度的因素:
1、颗粒性质:颗粒的直径、形状及所带静电荷量对泳动速度有较大影响。一般来说颗粒带净电荷量越多,或其形状越接近球形,在电场中的泳动速度就越快。反之则越慢。
2、电场强度:电场强度是指每一厘米的电位降。又称为电位梯度或电势梯度。它对泳动速度起着十分重要的作用。电场强度越高,带电颗粒的泳动速度越快。反之,则越慢。根据电场强度(电压的高低)大小,又可将电泳分为常压电泳(100-500V)和高压电泳(500-10000V)。前者电场强度为2-10伏特/厘米,后者为70-200伏特/厘米。常压电泳多用于分离大分子物质。高压电泳常需要冷却装置。高压电泳时间短,有时仅需数分钟,多用于分离小分子物质。
3、溶液的性质:主要是指电极溶液(缓冲溶液)和蛋白质样品溶液的pH值、离子强度和粘度等。
(1)pH值:溶液pH值决定带电颗粒的解离程度,也即决定其带净电荷的量。对蛋白质而言,溶液的pH值离其等电点越远,则其带净电荷量就越多,从而泳动速度就越快。反之,则越慢。当pH值等于其PI时,净电荷为0,μ也为0。因此电泳时应选择适宜的PH值,并需采用缓冲溶液,使溶液的pH值恒定。
(2)离子强度:溶液的离子强度一般在0.02-0.2之间时,电泳较合适。若离子强度过高,则会降低颗粒的泳动速度。其原因是,带电颗粒能把溶液中与其电荷相反的离子吸引在自己周围形成离子扩散层。若离子强度过低,则缓冲能力差,往往会因溶液PH值变化而影响泳动的速率。
离子强度的计算公式为:
I=1/2∑mizi2=1/2(m1z12+m2z22+…mnzn2)
I-溶液的离子强度;
mi-离子的摩尔浓度;
zi-离子的价数
1,2,…n-代表各种离子。
(3)溶液粘度:
泳动度与溶液粘度是成反比关系。因此,粘度过大或过小,必然影响泳动度。
4、电渗:当支持物不是绝对惰性物质时,常常会有一些离子基团如羧基、磺酸基、羟基等吸附溶液中的正离子,使靠近支持物的溶液相对带电。在电场作用下,此溶液层会向负极移动。反之,若支持物的离子基团吸附溶液中的负离子,则溶液层会向正极移动。这种溶液层的泳动现象称为电渗。
因此,当颗粒的泳动方向与电渗方向一致时,则加快颗粒的泳动速度;当颗粒的泳动方向与电渗方向相反时,则降低颗粒的泳动速度。
A
B
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-
++++++++++
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-
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+
A支持物
B支持物
5、焦耳热:在电泳过程中,电流强度与释放出热量(Q)之间的关系可列成如下公式:
Q=I2Rt
式中R为电阻;t为电泳时间;I为电流强度。公式表明,电泳过程中释放出的热量与电流强度的平方成正比。当电场强度或电极缓冲液中离子强度增高时,电流强度会随着增大。这不仅降低分辨率,而且在严重时会烧断滤纸或熔化琼脂糖凝胶支持物。
6、筛孔:支持物琼脂和聚丙烯酰胺凝胶都有大小不等的筛孔,在筛孔大的凝胶中溶质颗粒泳动速度快。反之,则泳动速度慢。
除上述影响泳动速度的因子外,温度和仪器装置等因子的影响也应考虑。
鲨鱼游泳时主要是靠身体,像蛇一样的运动并配合尾鳍像橹一样的摆动向前推进。稳定和控制主要是运用多少有些垂直的背鳍和水平调度的胸鳍。鲨鱼多数不能倒退,因此它很容易陷入像刺网这样的障碍中,而且一陷入就难以自拔。鲨鱼没有鳔,所以这类动物的比重主要由肝脏储藏的油脂量来确定。鲨鱼密度比水稍大,也就是说,如果它们不积极游动,就会沉到海底。它们游得很快,但只能在短时间内保持高速。
鲨鱼是可以一动不动的在海底的,并不会因此窒息。鲨鱼和硬骨鱼类的不同之处是,它们没有鳔来控制浮潜。如果停止游泳,大部分的鲨鱼会往下沉。为了增大在水中的浮力,鲨鱼的肝内具有大量的油。
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