Электрофоретическая подвижность
Подвижность белка в изоэлектрической точке равна нулю. При сдвиге рН на две единицы в любую сторону, подвижность белка становится сравнима с подвижностью малых ионов. Она зависит также от ионной силы и температуры, поэтому о подвижности следует говорить, когда хорошо известны условия среды. Основной причиной различий подвижности является белковый заряд. Но нельзя все сводить только к заряду. Согласно теории Дебая-Хюккеля в растворе электролита каждый заряд экранирован диффузной атмосферой противоионов, плотность которой убывает с расстоянием по закону:
ρ = ρ0е-ær ,
r – расстояние,
=1/æ – средняя толщина ионной атмосферы.
æ = ,
J = – ионная сила, е – заряд электрона, − число Авогадро, − диэлектрическая проницаемость.
Подвижность сферических частиц, движущихся при электрофорезе, с точностью до коэффициента определяется формулой Смолуховского:
U = ,
- это вязкость среды, - разность потенциала в двойном слое, окружающем частицу.
Рассмотрим два случая:
1) низкие ионные силы (разбавленный раствор электролита): J << 0,01.
В этих растворах толщина дебаевской диффузной оболочки больше размеров частиц. При таких условиях:
= , где z - заряд белковой частицы, – ее радиус.
Заряд глобулы пропорционален её поверхности:
z = 4πa2αe , где αе – заряд единицы поверхности. Тогда электрофоретическая подвижность:
U = .
2) ионная сила J 0,1.
Толщина ионной атмосферы <10 Å (т. е. меньше размера белковой глобулы < ). Скачок потенциала сосредоточен полностью в слое 1/æ. В этих условиях:
æ-1 U = æ-1.
В этом случае подвижность не зависит от размера частицы, от молекулярной массы белка. Это ближе к реальным условиям электрофореза белков, который при не слишком низких ионных силах буферных растворов определяется зарядом, но не сильно чувствителен к молекулярным массам и размерам белков.
Дата добавления: 2015-02-07; просмотров: 1175;