等電點

等電點是一個分子不攜帶淨電荷或在統計平均值中是電中性時的pH值。

被稱為兩性離子的兩性分子同時含有帶正電荷和負電荷的官能團。整個分子的總電荷則由其周圍環境的pH值決定，根據pH值的不同整個分子可能帶正電荷，也可能帶負電荷。其原因是因為這樣的分子在不同的pH值環境中可能會吸收或者喪失質子（H⁺）。在pH值等於等電點時這樣的分子所帶的正電荷和負電荷互相抵消，使得整個分子不帶電。

表面也會自然地帶電荷形成固定層。一般假如決定表面電荷的離子是H⁺/OH⁻的話那麼表面浸入的液體的pH值也會決定表面的總電荷。在這裡等電點也是表面總電荷為零時的pH值。

等電點會影響一定pH值下的溶解度。兩性分子在水或鹽水中在其等電點的溶解度最低，一般會在等電點時從溶液裡沉澱出來。生物兩性分子如蛋白質既含有酸性的，也含有鹼性的官能團。組成蛋白質的氨基酸可能是帶正電荷的、帶負電荷的、中性的或者本身是兩性的。它們的電荷加在一起是蛋白質的電荷。pH值小於等電點時蛋白質的總電荷是正的，大於等電點時是負的。因此使用等電聚焦的技術可以在聚丙烯酰胺凝膠裡根據蛋白質不同的等電點把它們分離開來。等電聚焦也是雙向凝膠電泳的第一步。

計算

使用該分子的酸度係數可以計算一個只帶一個胺基和一個羧基的氨基酸的等電點。

${\displaystyle pI={{pK_{1}+pK_{2}} \over 2}}$

像賴氨酸這樣帶多於兩個可電離的官能團的氨基酸所使用的公式是同一個，但是在這裡所使用的那兩個酸度係數是氨基酸從中性喪失或者贏得電荷的那兩個官能團的酸性係數。賴氨酸有一個羧基酸性係數和兩個胺基酸性係數，因此一個完全質子化的賴氨酸有兩個正電荷。要獲得電中性我們必須使賴氨酸兩次喪失質子。因此使用側鏈和胺基的酸性係數。

${\displaystyle pI={{9.06+10.54} \over 2}=9.80}$

不過更加精確的計算需要對酸和鹼以及計算更深入的知識。

電泳凝膠的pH值是由使用的凝膠的緩衝溶液決定的。假如溶液的pH值高於蛋白質的等電點那麼蛋白質就會向陽極運動。假如溶液的pH值低於蛋白質的等電點那麼蛋白質就會向陰極運動。假如溶液的pH值等於蛋白質的等電點那麼該蛋白質就不會運動。對於單個氨基酸來說也是這樣的。

陶瓷材料

在材料科學裡在許多水處理過程中使用金屬氧化物的等電點。這些物質在水裡一般認為其表面覆蓋了一層表面氫氧基。pH值高於等電點時其表面主要覆蓋的是M-O⁻，在pH值低於等電點時其表面主要覆蓋的是M-OH⁺。根據材料因素如純度、物相以及物理因素如溫度不同這些值可能出入很大。此外要精確地測量等電點很不容易，需要非常仔細和現代化的技術。因此不同來源給出的等電點往往不同。

外部連結

• 計算蛋白質等電點 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
• Proteome-pI 蛋白質組等電點數據庫 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）