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纸上电泳：按电荷分离蛋白质
在浸有缓冲液的纸条上点三种模型蛋白，接通电场，观察它们随 pH 改变而分离——甚至反向。
目标
根据 与 预测每种蛋白质净电荷的符号，按迁移距离给谱带排序，并理解缓冲液 pH 为何是主控开关。
仪器与试剂
虚拟实验台：纸条、缓冲液槽、直流电源、染色盘；蛋白 A（pI 4.5）、B（pI 6.7）、C（pI 9.5）。
步骤
- 阶段 0 显示样品点在原点。切换到阶段 1（pH 8.6）：哪条带跑得最快，为什么？
- 验证 pH 8.6 时所有谱带都向阳极（+）迁移。根据标签按净电荷给 A、B、C 排序。
- 切换到阶段 2（pH 6.0）。哪种蛋白反向迁移，哪种几乎不动？
- 对每种蛋白，比较 pH 与其 pI，说明它在各阶段是阳离子、近似中性还是阴离子。
观察要点
- pH 8.6 时三种蛋白都带净负电荷，均向阳极迁移；离 pI 最远的蛋白 A 走得最远。
- pH 6.0 时 B 接近其 pI 几乎不动，而 C（pI 9.5 > pH）被质子化，向阴极迁移。
讲解
蛋白质是聚电解质：低于等电点 时被质子化带正电，高于 时去质子化带负电， 时净电荷为零。在电场 中，漂移速度由净电荷除以纸和溶剂的摩擦阻力决定，即 。因此在不同 pH 下做两次电泳，可以按速度大小和迁移方向分离同一混合物。
实验史话
Arne Tiselius 于20世纪30年代在乌普萨拉研制出第一台移动界面电泳仪，获1948年诺贝尔化学奖。纸电泳在40–50年代广泛用于医院实验室的血清蛋白谱分析，之后被凝胶和毛细管电泳取代。
相关化学家
虚拟实验是帮助建立直觉的简化模型，不能替代真实实验和安全培训；没有指导请勿在家自行重复。