以向下移动的速度较快。小分子物质除了可在凝胶颗粒间隙中扩散外,还可以进入凝胶颗粒的微孔,即进入凝胶相内,在向下移动的过程中,从一个凝胶颗粒内扩散到颗粒间隙后再进入另一凝胶颗粒,如此不断地进入和扩散,小分子物质的下移速度落后于大分子物质从而落后于大分子物质洗脱出来。在色谱柱中装填凝胶的时候要尽量紧密,以降低凝胶颗粒之间的空隙。一是在装填凝胶柱时,不得有气泡存在,因为气泡会搅乱洗脱液中蛋白质的洗脱次序,降低分离效果。二是凝胶色谱操作过程中,不能发生洗脱液流干,露出凝胶颗粒的现象。一旦发生上述两种情况,凝胶色谱柱需要重新装填。
互动探究
(1)凝胶色谱柱的直径大小会影响分离的效果吗?
(2)题目中a和b的分离度与凝胶色谱柱的高度有关吗?
(3)除了题目中提到的气泡需要重装以外,还有哪种情况需要重装?
类型二 探讨电泳的原理
【例2】蛋白质分子中,氨基酸的α-氨基和α-羧基虽然大部分结合成为肽键,但是蛋白质分子内仍含有各种酸性基团和碱性基团,如肽链末端的α-氨基和α-羧基、天冬氨酸和谷氨酸残基中的羧基、赖氨酸和组氨酸残基中的各种碱性基团,所以蛋白质是两性电解质。在酸性溶液中,碱性基团的解离增大,使蛋白质带正电荷;在碱性溶液中酸性基团的解离加强,使蛋白质带负电荷。当溶液到达某一pH时,蛋白质可因内部酸性和碱性基团的解离相等而呈等电状态,这时的溶液pH叫做蛋白质的等电点。不处于等电点状态的蛋白质分子的正、负电荷量是不相同的。试回答下列问题:
(1)多数蛋白质的等电点近于5,一般含碱性基团较多的蛋白质的等电点 ("偏高"还是"偏低")。
(2)根据等电点的不同,你能用 方法将不同种类的蛋白质分子分开。
(3)简述根据等电点分离不同种类的蛋白质分子的原理。
【思路点拨】本题深入到蛋白质内部,从蛋白质分子带电性质及数量的角度,引导学生理解电泳法分离蛋白质的原理。含碱性基团较多的蛋白质溶液,在pH近于5时解离程度较大, 蛋白质带正电荷。要使蛋白质内部酸性和碱性基团解离相等呈等电状态,必须提高溶液的pH,使酸性基团解离增加,故蛋白质的等电点提高。根据等电点不同,可以利用电泳法将特定的蛋白质分离出来。
【提能演练】
一、选择题