Tp electroforesis ffyb fisica

Modulo 3
TRABAJO PRÁCTICO
Electroforesis corregido
OBJETIVOS

Calcular la movilidad electroforética () de los aminoácidos lisina y ácido aspártico.
Analizar las variables experimentales que afectan la distancia recorrida por una molécula cargada cuando la misma es sometida a un campo eléctrico.

FUNDAMENTOS

Descripción dinámica del movimiento

Según la Ley de Coulomb:

Unacarga eléctrica inmersa en un campo eléctrico experimenta una fuerza de atracción o repulsión


En un medio donde el campo eléctrico es homogéneo, el módulo de la fuerza eléctrica que actúa sobre la carga depende tanto de la intensidad del campo eléctrico como del valor de la carga en estudio.



Segunda ley de Newton:

En un primer instante, la fuerza eléctrica imprime a la moléculauna aceleración inicial y como resultado la misma comienza a moverse.


Cuando la partícula se encuentra en un fluido (en el caso de la electroforesis, este medio corresponde al buffer de corrida) aparece sobre ella una fuerza de rozamiento, ya que el fluido en el que se mueve la partícula se opone a su movimiento. La fuerza de rozamiento es proporcional a la velocidad de la partícula y tieneigual dirección pero sentido opuesto a la fuerza eléctrica.




Siendo k, el coeficiente de proporcionalidad o coeficiente de fricción, en el cual están incluidas variables como la viscosidad del medio, el tamaño y la forma de la partícula. La fuerza de rozamiento dependerá entonces de estas tres variables, además de la velocidad de la partícula.
Si consideramos una partícula esférica que semueve en condiciones en las que se cumpla la Ley de Stokes, la expresión para la fuerza de rozamiento puede escribirse como:



Siendo η: la viscosidad del medio a la temperatura de trabajo; r y el radio y la velocidad de la partícula respectivamente.

Movilidad electroforética (μ)

La movilidad electroforética μ deuna molécula cargada que se mueve en un campo eléctrico, se define como el cociente entre la velocidad de la misma y el campo eléctrico aplicado. Es la velocidad que adquiere la partícula por unidad de campo eléctrico aplicado.


En el equilibrio: la migración de una partícula en un medio sometido a un campo eléctrico depende de la velocidad que adquiere en él. Durante todo el desplazamiento lasumatoria de fuerzas sobre la partícula es igual a cero.

Existen otras variables que afectan la velocidad con que se desplaza una partícula:

- pH: modifica la carga neta sobre la partícula
- Fuerza iónica: estima la actividad de los electrolitos en solución según la carga y concentración.
- Temperatura: incide en la viscosidad, la energía cinética intrínseca de las moléculas y puedealterar la fuerza iónica, por ejemplo por evaporación del buffer.

Entonces, bajo iguales condiciones de corrida (igual buffer de corrida-fuerza iónica, pH y viscosidad; las partículas que difieran en carga-tamaño y/o forma migrarán a diferentes velocidades, y por ende recorrerán distintas distancias durante un mismo período de tiempo.

Efecto electroendosmótico

Los soportes poseen en sucomposición grupos químicos que pueden presentar propiedades ácidas o básicas. Los mismos pueden hallarse ionizados en determinadas condiciones de pH adquiriendo carga. Se produce, entonces, un efecto de polarización de las cargas del buffer que está en contacto con el soporte. Por ejemplo, en el caso del papel los grupos carboxilos a pH cercanos o mayores a su pKa estarán ionizados (en forma decarboxilatos) por lo que presentan una carga neta negativa. Los contra-iones positivos que neutralizan dichas cargas estarán libres de moverse junto con el buffer por lo que el buffer en contacto directo con el soporte presentará una carga neta positiva debido a la polarización de la solución.

Cuando se aplica una diferencia de potencial al sistema, los iones positivos se mueven hacia el cátodo...