显微 电泳
等电聚 焦电泳
等速 电泳
淀粉凝 胶电泳
聚丙烯 酰胺凝 胶电泳
琼脂 糖凝胶 电泳
纸电泳
醋酸纤 维薄 膜电泳
薄层 电泳
薄层电泳
根据支持介质形状不同
分析电泳
板电泳
柱电泳。
用途不同 制备电泳
定量、免疫电泳。
电泳的方向不同
水平电泳 垂直电泳 连续电泳 不连续电泳
电泳系统的连续性
第二节 聚丙烯酰胺凝胶电泳
2)光聚合 光聚合通常用核黄素为催化剂，核黄素经光照 形成无色基，再被痕量氧氧化形成自由基，引发聚 合反应。TEMED的存在，可以加速聚合。 上述聚合反应受许多因素的影响： （1）大气氧能淬灭自由基，阻止多聚体链长的增 加。在进行化学聚合前，一般用减压抽气的办法除 去溶液中溶解的空气。在胶液表面，往往覆盖一层 水或溶液，隔绝空气，可加速聚合。
2.1 基本原理
2.1.1聚丙烯酰胺凝胶的聚合 1)化学聚合 化学聚合的催化剂通常采用过硫酸铵，此外还需 要加速剂TEMED（N，N，N’，N’-四甲基乙二 胺），它能以自由基的形式存在。微量TEMED的 加入，可使过硫酸铵形成自由基： S2O822SO4-
这些自由基的产生可引发丙烯酰胺与甲叉双丙 . 烯酰胺的聚合、交联反应，形成有一定平均孔径的 聚丙烯酰胺。
（2）低温、低pH都会减慢聚合反应速度。
（3）有些材料如聚丙烯酸甲酯有机玻璃，一些金 属等可抑制聚合反应。
2.1.2 凝胶用量计算
聚丙烯酰胺凝胶孔径的大小取决于凝胶总浓度 （T% ）和交联度（C%）。
T% = C% =
a+b × 100% m a a+b ×100%
式中a代表单体Arc的重量(g)，b代表交联剂Bis的 重量(g) ，m代表溶液的体积(mL)
样品 浓缩胶 分离胶 缓冲液
缓冲液成分及pH的不连续性导致蛋白质样品浓 缩效应示意图
快离子 慢离子 蛋白质样品
解离度 ：Cl> 蛋> mclcl>m蛋蛋>m
Gly
Gly
Gly
凝胶中Cl－为快离子， Gly－为慢离子，蛋白质样 品被夹在中间。
凝胶层的不连续性
缓冲液
样品进入浓缩胶有一个 堆积浓缩效应(缓冲液 pH8.3) 蛋白质从“－”极向 “＋”极移动，从浓缩胶 进入分离胶，速度变慢， 堆积浓缩。
聚丙烯酰胺凝胶电泳（polyacrylamide gel
electrophoresis，PAGE）是以聚丙烯酰胺凝胶作
为支持介质的一种电泳方法。 聚丙烯酰胺凝胶具有机械强度好，有弹性，透 明，化学性质稳定，对pH和温度变化小，没有吸附 和电渗作用小的特点，是一种很好的电泳支持介质。
PAGE按凝胶的形状可分为：圆盘状电泳
1.2.2 两种离子型物质A和B的混合物的分离
dB / t dA / t uA 和 uBuB)
dA dB t E (uA uB )
1.3 电泳技术分类
是否用支持物 用支持物区带电泳 不用支持物电泳
凝胶支 持物区 带电泳
非凝胶 支持 物电泳
缓冲液
浓缩胶 分离胶
1.2 电泳的理论基础
QE f
EQ eZE 6 r 6 r
d u tE E
f 6 r
Q eZ u 6 r 6 r
1.2.1 影响电泳速度的因素
①电场强度： 泳动速度与电场强度成正比； ②溶液的pH值： pH距待分离物质的pI越远， 泳动速度越大； ③溶液离子强度： 离子强度越小,电动势越大, 泳动速度越快； ④溶液的黏度：泳动速度与溶液的黏度成反比； ⑤电渗现象：在电场中，液体对于固体支持物 的相对移动。 ⑥颗粒的性质：一般所带电荷量越大、直径越 小或其形状越接近于球形，迁移率就越大。
2.1.3 分离效应
聚丙烯酰胺凝胶电泳分为:
连续性电泳
不连续性电泳:凝胶层的不连续性 缓冲液离子成分的不连续性
pH值的不连续性
电位梯度的不连续性
电泳时产生的 3种物理效应: 浓缩效应
电荷效应 分子筛效应
A. 样品的浓缩效应
缓冲液成分及pH的不连续性
浓缩胶pH6.7 缓冲液 浓缩胶Tris-HCl, 电极缓冲液 Tris-Gly
表 分离蛋白质选择聚丙烯酰胺凝胶浓度参考值
分子量范围 <104 1-4×104 4104-1×105 105-5×105 >5×105
适宜凝胶浓度T% 20~30 15~20 10~15 5~10 2~5
在浓度为7.5% 的凝胶中，大多数生物体内的蛋白质能得到满意的分 离效果。因此，把浓度为7.5% 凝胶称为标准胶。对于一个未知样品， 常用7.5%的标准胶或4%-10% 的凝胶梯度来测试，而后选出适宜的 凝胶浓度。
垂直或平板状电泳
CH2=CH C=O NH2
丙烯酰胺(Acr)
-CH2-CH-[CH2-CH-]nCH2-CHC=O C=O N,N’-甲叉双丙烯酰胺(Bis) NH2 NH CH2 NH C=O -CH2-CH-[CH2-CH-]nCH2-CHC=O C=O 聚丙烯酰胺 NH NH2
CH2=CH C=O NH CH2 NH C=O CH2=CH
样品 浓缩胶
分离胶
电位梯度的不连续性
E：每厘米的电压降 E＝I(电流强度)/(电导率) E与电泳速度成正比 电泳开始后，由于快离子泳动 率最大，在快离子后面形成一 个离子浓度低的低电导区，产 生较高的电位梯度，使蛋白质 和慢离子加速移动，蛋白质样 品被进一步浓缩。
B. 电荷效应
蛋白质样品进入分离胶后， pH增大(pH 8.9)，Gly－解离 度增大，不存在快、慢离子之 分，蛋白质样品在均一电场强 度和pH条件下泳动。 由于各种蛋白质pI不同，所载 有效电荷不同，因此质点的有 效迁移率不同，形成不同区带。
第八章 电泳分离技术
主要内容
第一节 概述
第二节 聚丙烯酰胺凝胶电泳 第三节 SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳 第四节 等电聚焦电泳 第五节 双向凝胶电泳
第六节 毛细管电泳
1.1 电泳的基本概念
电泳：带电物质在电场中向相反电极
移动的现象。 电泳迁移率：在单位电位梯度的作用下， 单位时间内质点所移动的距离。 电泳分离技术：利用带电物质在电场中 泳动速度的差别而进行分离的方法。