等電點

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等電點

Isoelectric point

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大綱

 _{What? 等電點的定義}

 _{How? 如何計算 ~ 例子}

 _{Why? Where? When? 應用 ( 電泳 )}

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定義

 _{等電點是一個分子}_{表面不帶電荷}_時的 _{pH 值}_。  _以 _pI _代表

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-酸度係數 Acid dissociation constant

 _{酸度係數（又名酸離解常} 數 ) ，代號 K_a，在化學及生物化學中，是指一個特定的平衡常數，以代表一種酸解離氫離子的能力。該平衡狀況是指由一種酸中，將氫離子（即一粒質子）轉移至水。 4

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如何計算 Isoelectric point

 _{當 [ 鹼 ]=[ 酸 ]} _{時 pH= pKa+log1 =pKa}  _{利用此可以找出 pKa}

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例子 1 ： Glycine 甘胺酸

 _{pI=(pK1+pK2)/2} =(2.34+9.60)/2 =11.94/2 =5.97 6 NEUTRA L + 1 -1 輔教 pg78 第 39 題

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例子 2:amino acid 胺基酸

 _{pI=(pK2+pK3)/2} =(6.0+9.2) /2 =15.2/2 =7.6 7

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比較

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 _{若碳的側鏈 R 基上另有酸或鹼的官能基，則稱此段解離為 pKr 。}  _{酸性胺基酸的等電點位於 pKa1 與 pKr 之間，而鹼性胺基酸的等}

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常見胺基酸 pKa 值

胺基酸 pI pK₁ pK₂ 丙胺酸 6.01 2.3₅ 9.87 亮胺酸 6.01 2.3₃ 9.74 半胱胺酸 5.05 1.9₂ 10.7₀ 天冬胺酸 2.85 1.9₉ 9.90 天冬醯胺 5.41 2.1₄ 8.72 甘胺酸 6.06 2.3₅ 9.78 異亮胺酸 6.05 2.3₂ 9.76 精胺酸 10.7₆ 1.8₂ 8.99 組胺酸 7.60 1.8₀ 9.33 絲胺酸 5.68 2.1₉ 9.21 9 脯胺酸 6.30 1.95 10.6₄ 色胺酸 5.89 2.46 9.41 苯丙胺酸 5.49 2.20 9.31 蘇胺酸 5.60 2.09 9.10 蛋胺酸 5.74 2.13 9.28 谷氨醯胺 5.65 2.17 9.13 谷胺酸 3.15 2.10 9.47 賴胺酸 9.60 2.16 9.06 酪胺酸 5.64 2.20 9.21 胺基酸 pI pK₁ pK₂ 纈胺酸 6.00 2.3₉ 9.74 註： pK1(α-COOH ） pK 2 （ α-+_NH 3 ）

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等電點的應用 ~ 電泳

 _{因為淨電荷為零，}_{淨電斥力不存在}_{的緣故，大部份蛋} 白質於等電點的 pH 值下，其溶解度最小。  _{相反的，當溶液的 pH 值低於或高於 pI ，所有蛋白質} 分子所帶淨電荷必為同號，彼此之間相斥，不會凝結。  _{這種現象可以應用於}_{估算某蛋白質的等電點}_；另一方面，也可以應用在電泳，達到分離蛋白質混合物的目的。  _{電泳是空間勻強電場作用下，分散粒子在流體中發生} 移動的現象。由於各物質的遷移速率有差別，故電泳是分離物質的常用方法。 10

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等電聚焦電泳（ Isoelectric Focusing ） IEF  _{由於蛋白質}_{同時具有酸性基團和鹼性基團}_{，等電位聚焦} 法常常用於蛋白質的研究。  _{蛋白質被置於帶有} _{pH 梯度}_的_{聚丙烯醯胺}_，_澱粉_凝膠中。  _若 _{pH 值 <pI} _時會帶有_正電荷_{，在電場中會向}_陰極_移動。如果蛋白質在一個有遞增 pH 梯度的凝膠中電泳，蛋白質所帶電荷會一直減少，直到蛋白質移動到 pH 值 = pI 的區域。在此處，蛋白質靜電荷為零，因此停止運動。  _{等電位聚焦具有}_極高_{的解析度，在一次電泳過程中可將} 不同的蛋白質分離。其解析度可以分離等電點差別只有 0.01 的蛋白質 11

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生活應用

 _{臨床鑑別診斷}_、_農業_、_食品研究_及_動物分類_等領域  _{生物化學中常用電泳來}_{分離各種胺基酸和蛋白質}  _{醫學上利用}_血清_{在紙上電泳進行某些}_{疾病的診斷}  _電泳電鍍_{則是利用電泳將}_油漆_、_乳膠_、_橡膠_等粒子_均勻地沉積在鍍件上 12

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THE END

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