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Pourquoi le courant constant en électrophorèse signifie-t-il que la molécule se déplace à la même vitesse ?


Question en deux parties :

Partie 1:

J'ai toujours appris que lors de l'exécution d'un courant SDS-PAGE, c'est ce qui décide à quelle vitesse les macromolécules migrent.

Cependant, si la force exercée sur une molécule est égale à la charge multipliée par le champ électrique.

Alors la vitesse à laquelle la protéine migre ne dépendrait-elle pas plus du voltage que du courant ? Comme le champ électrique est une mesure de la tension à travers une zone.

De plus, cela change-t-il en fonction du type d'électrophorèse? (en particulier, Agarose/ADN et page native)

Partie 2:

Comment calculez-vous le temps qu'il faudrait à une molécule pour atteindre la fin d'un gel en fonction de la longueur du gel et de la tension ou du courant ?


ÉLECTROPHORÈSE

Des principes

L'électrophorèse est un terme général qui décrit la migration et la séparation de particules chargées (ions) sous l'influence d'un champ électrique. Un système électrophorétique est constitué de deux électrodes de charges opposées (anode, cathode), reliées par un milieu conducteur appelé électrolyte. L'effet de séparation sur les particules ioniques résulte des différences de leur vitesse ( v), qui est le produit de la mobilité de la particule (m) et l'intensité du champ (E):

La mobilité (m) d'une particule ionique est déterminée par la taille, la forme et la charge des particules, ainsi que par la température pendant la séparation, et est constante dans des conditions électrophorétiques définies.

Les conditions électrophorétiques sont caractérisées par les paramètres électriques (courant, tension, puissance) et des facteurs tels que la force ionique, la valeur du pH, la viscosité, la taille des pores, etc., qui décrivent le milieu dans lequel les particules se déplacent.

L'élimination de la chaleur générée par le passage du courant électrique est l'un des problèmes majeurs dans la plupart des formes d'électrophorèse. Toute différence de température provoque des variations dans les taux de migration à travers le milieu, entraînant une distorsion dans les bandes de molécules séparées. Il est clair que l'idéal serait que les analyses électrophorétiques puissent être effectuées à température constante.

Les différents modes de séparation et leurs caractéristiques de base sont résumés dans le tableau 1, une discussion plus détaillée suit dans les sections suivantes.

Tableau 1 . Modes d'électrophorèse et caractéristiques de base des systèmes

ModeCaractéristiques
Électrophorèse de zoneSystèmes d'électrolyte continus, pH et force ionique continus, effet de tamisage possible en fonction du support
IsotachophorèseSystème électrolytique discontinu, effet de concentration, migration à la même vitesse
Focalisation isoélectriqueSystème d'électrolyte continu, gradient de pH stable et linéaire, pas d'effet de tamisage moléculaire

De nombreuses techniques biochimiques différentes utilisent les principes de l'électrophorèse pour identifier les composés d'intérêt dans un échantillon et comprendre les interactions au niveau moléculaire et ionique. Le concept de base des techniques utilise un champ électrique qui attire ou repousse certains ions, et des mesures de la mobilité des ions à travers le milieu (Figure (PageIndex<1>)). Les cations se déplacent vers la cathode et les anions se déplacent vers l'anode. Les ions plus lourds ou plus volumineux se déplacent plus lentement dans le milieu. Les motifs visuels formés sur les différents supports (grâce à l'utilisation de colorants et d'autres techniques, telles que le colorant Coomassie Brilliant Blue G 250) peuvent être analysés pour obtenir des informations utiles.

Figure (PageIndex<1>) : Illustration de l'électrophorèse. (CC-SA-BY 3.0 Daniele Pugliesi)

La vitesse de l'ion est donnée par l'équation suivante :

  • (v) est la vitesse,
  • (f) est le coefficient de frottement,
  • (E) est le champ électrique appliqué (Volts/cm), et
  • (q) est la charge nette sur l'ion

Les coefficient de friction ((f)) dans l'équation ( ef<1>) est introduit en raison du fait que lorsque l'ion se déplace à travers le milieu, le milieu exerce une force de friction sur l'ion qui inhibe le mouvement de l'ion. Habituellement, la tension appliquée est maintenue constante, de sorte que le mobilité ((&eta)) de l'ion peut être mesuré, il est défini comme suit :

  • (v) est la vitesse
  • (E) est le champ électrique appliqué (Volts/cm) Les propriétés du champ électrique déterminent la séparation des ions et sont affectées par la résistance, le courant et la tension.

Plus le courant est élevé, plus la migration des ions est rapide (en raison de l'augmentation des attractions coulombiennes). Étant donné que le courant est affecté par la tension, à mesure que la différence de potentiel entre les électrodes augmente, le taux de migration augmente. La résistance dépend des propriétés du milieu, un milieu plus dense ou plus saturé retardera la migration, tout comme un milieu plus long ou plus étroit. Des milieux de densités différentes peuvent être fabriqués à partir du même composé, et sont très utiles pour séparer et identifier des molécules (par tamisage moléculaire, par exemple). Les milieux les plus courants sont la gélose et les gels de polyacrylamide.

Le tampon utilisé est d'une importance capitale. Différents composés ont des conditions de stabilité différentes, et le tampon doit être choisi avec soin afin de ne pas "armer" les molécules à l'état natif. Les principaux facteurs à considérer lors du choix d'un tampon sont sa concentration et son pH. La concentration en termes de tampon d'électrophorèse fait référence à la force ionique du tampon. Un tampon avec une force ionique plus élevée conduira le courant plus que l'échantillon, conduisant à une migration plus lente des molécules. Pour les composés qui ont différentes formes d'ionisation, le pH est un facteur majeur dans le choix d'un tampon. Le tampon doit avoir un pH qui correspond à la plage de pH des formes d'ionisation spécifiques.


Expliquer l'électrophorèse, son principe et les facteurs qui la régissent

Q.5. (c) Expliquer l'électrophorèse, son principe et les facteurs qui la régissent
Ans.5.(c) Electrophorèse : est une technique utilisée pour séparer et parfois purifier des macromolécules - en particulier des protéines et des acides nucléiques - qui diffèrent par leur taille, leur charge ou leur conformation. À ce titre, c'est l'une des techniques les plus utilisées en biochimie et en biologie moléculaire.

L'électrophorèse est définie comme la migration d'ions chargés dans un champ électrique. Dans les conducteurs métalliques, le courant électrique est transporté par le mouvement des électrons, en grande partie le long de la surface du métal. Dans les solutions, le courant électrique circule entre les électrodes et est transporté par des ions. Les ions qui migrent vers l'anode, du fait de leur migration anodique, sont appelés « anions ». Les ions qui vont migrer vers la cathode sont appelés « cations ».

Principe: Lorsque des molécules chargées sont placées dans un champ électrique, elles migrent vers le pôle positif ou négatif selon leur charge. Contrairement aux protéines, qui peuvent avoir une charge nette positive ou nette négative, les acides nucléiques ont une charge négative constante conférée par leur squelette phosphate et migrent vers l'anode.

Un ion placé dans un tel champ électrique subira une force :
Où,
F = force électrophorétique
K = une constante
q = charge nette sur la protéine (charges atomiques/molécule de protéine)

Cette force fera accélérer la protéine vers la cathode ou l'anode, selon le signe de sa charge. Bien sûr, il existe d'autres forces telles que la force de friction lorsque les ions se déplacent dans le champ électrique. Leur influence ne peut pas être comprise facilement par une formule, nous l'omettons donc.
L'électrophorèse exploite le fait que différents ions ont une mobilité différente dans un champ électrique et peuvent donc être séparés de cette manière.

Les protéines et les acides nucléiques sont soumis à une électrophorèse dans une matrice ou "gel". Le plus souvent, le gel est coulé sous la forme d'une plaque mince, avec des puits pour le chargement de l'échantillon. Le gel est immergé dans un tampon d'électrophorèse qui fournit des ions pour transporter un courant et un certain type de tampon pour maintenir le pH à une valeur relativement constante.

Le gel lui-même est composé d'agarose ou de polyacrylamide, chacun ayant des attributs adaptés à des tâches particulières.

Facteurs influençant l'électrophorèse :
Le mouvement des protéines dépend de divers aspects. À l'intérieur du gel, les molécules doivent traverser lorsqu'elles se déplacent d'un pôle à l'autre. Les molécules plus petites peuvent entrer et sortir de la matrice du gel plus facilement que les molécules plus grosses. En règle générale, les molécules se déplacent rapidement s'il a plus de charge nette, a une forme de boule et un diamètre plus court

1) Le pH tampon
Il influencera la direction et la rapidité de la migration des protéines.
Le mouvement des protéines dépend de divers aspects dont l'un est les charges sur les protéines. Les protéines sont des séquences d'acides aminés qui peuvent être ionisés en fonction de leur caractère acide ou basique. La charge électrique nette de la protéine est la somme des charges électriques présentes à la surface de la molécule en fonction de l'environnement.
Le taux de migration dépendra de la force de leurs charges de surface nettes : la protéine qui porte le plus de charges +ve se déplacera vers la cathode à un rythme plus rapide. Au contraire, la protéine qui porte le plus de charges -ve se déplacera plus rapidement vers l'anode. À cet égard, les protéines peuvent être séparées en fonction de leurs charges électriques.
Selon le pH du tampon, les protéines d'un échantillon porteront des charges différentes. Au pI (point isoélectrique) d'une protéine spécifique, la molécule de protéine ne porte aucune charge nette et ne migre pas dans un champ électrique. A pH supérieur au pI, la protéine a une charge nette négative et migre vers l'anode. A pH inférieur au pI, la protéine obtient une charge nette positive à sa surface et migre vers la cathode.

2) La force ionique du tampon
Il influence la proportion du courant transporté par les protéines
À faible force ionique, les protéines transporteront une proportion relativement importante du courant et auront donc une migration relativement rapide. À une force ionique élevée, la majeure partie du courant sera transportée par les ions tampons et les protéines migreront donc relativement lentement. Une analogie pourrait être utile pour visualiser cet effet de la force ionique. Imaginez une banque où il y a deux guichets – un pour les dépôts l'anode) et un pour les retraits (= la cathode), les électrons étant l'argent. Les ions peuvent être considérés comme des clients attendant d'être servis à l'un ou l'autre des guichets, que l'on peut visualiser comme étant aux extrémités opposées du hall bancaire.

En électrophorèse, par conséquent, une faible force ionique est préférée car elle augmente la vitesse de migration des protéines. Une faible force ionique est également préférée car elle donne une génération de chaleur plus faible. En supposant une tension constante, si la force ionique est augmentée, la résistance électrique diminue mais le courant augmentera. Un tampon à force ionique élevée conduira donc à une plus grande génération de chaleur, et donc une faible force ionique est préférée.

3) Le gradient de tension
Le taux de migration dépendra du gradient de tension : il y a plus de gradient de tension dans le champ électrique, la protéine se déplacera vers l'anode (ou la cathode) à un rythme plus rapide.

4) Électo-osmose
Le mouvement relatif du liquide sur le milieu solide dans un champ électrique est appelé électro-osmose. En champ électrique appliqué, l'électro-osmose déforme le flux d'échantillon et limite la séparation. Par exemple, l'électrophorèse sur papier a une mauvaise résolution en raison de l'électro-osmose. La surface du papier a -e, donc le tampon a +e dérivé des ions hydrogène en raison de l'induction électrostatique.
Puis +e conduire le tampon vers la cathode dans un champ électrique, ces flux faussent la migration électrophorétique de l'échantillon en provoquant un temps de séjour variable. Ainsi, l'échantillon se déplacera plus ou moins que la normale.


"Nous savons qu'aux points A et B, il y a la même tension." Il n'y en a pas. Il y aura suffisamment de différence de tension entre A et B pour conduire un courant à travers le fil. La résistance du fil entre A et B est, nous supposons, très faible, donc seule une très petite différence de tension sera nécessaire.

Pour la même raison, un objet peut théoriquement glisser à vitesse constante sur une surface à frottement nul sans application d'une force, les électrons peuvent théoriquement circuler entre les points A et B sans tension entre A et B s'il y a une résistance nulle entre les points. La résistance électrique est analogue au frottement mécanique.

Cependant, dans le monde réel, il n'y a pas de friction zéro ni de résistance zéro (une exception étant les supraconducteurs à basse température). Dans les schémas de circuits électriques, les fils reliant les composants électriques sont supposés avoir une résistance tellement inférieure à celle des composants qu'elle peut être ignorée afin qu'il n'y ait pas de différences de tension le long des fils.

Alors la vitesse de l'électron deviendra moindre après avoir traversé une résistance ?

Non, et c'est une idée fausse commune.

Le courant dans une résistance (taux de transport de charge à travers toute section transversale de la résistance) est le même dans toute la résistance. Les électrons ne ralentissent pas en moyenne lorsqu'ils traversent la résistance. Si moins d'électrons par unité de temps sortent de la résistance qu'ils n'y pénètrent, les électrons s'accumuleront dans la résistance, ce qui n'arrive pas. Cependant, pour une tension donnée entre deux points, plus la résistance entre les points est élevée, plus le courant est faible (plus le tous les électrons se déplaceront à travers la résistance).

La raison pour laquelle les électrons ne ralentissent pas dans la résistance est que l'énergie cinétique qu'ils perdent lors des collisions avec les atomes et les molécules de la résistance sous forme de chaleur est continuellement reconstituée par le travail effectué par la force du champ électrique appliqué à la résistance. , de sorte que l'énergie cinétique moyenne des électrons reste constante (la vitesse de dérive moyenne des électrons reste constante). Une analogie mécanique consiste à pousser un objet à vitesse constante sur une surface avec friction.


Quels facteurs affectent le taux de diffusion?

Les molécules se déplacent constamment en raison de la quantité d'énergie thermique dont elles disposent. Ce mouvement est affecté par la taille de la particule et l'environnement dans lequel se trouve la particule. Les particules se déplaceront toujours dans un milieu, mais le taux global de diffusion peut être affecté par de nombreux facteurs.

Concentration: La diffusion des molécules dépend entièrement du passage d'une zone de concentration plus élevée à une zone de concentration plus faible. En d'autres termes, la diffusion se produit dans le gradient de concentration de la molécule en question. Si la différence de concentration est plus élevée, les molécules descendront plus rapidement le gradient de concentration. S'il n'y a pas une différence de concentration aussi importante, les molécules ne se déplaceront pas aussi rapidement et la vitesse de diffusion diminuera.

Température: Les particules se déplacent en raison de l'énergie cinétique qui leur est associée. Lorsque la température augmente, l'énergie cinétique associée à chaque particule augmente également. En conséquence, les particules se déplaceront plus rapidement. S'ils peuvent se déplacer plus rapidement, ils peuvent également diffuser plus rapidement. Inversement, lorsque l'énergie cinétique associée aux molécules diminue, leur mouvement diminue également. En conséquence, la vitesse de diffusion sera plus lente.

Masse de particule : Les particules plus lourdes se déplaceront plus lentement et auront donc un taux de diffusion plus lent. Les particules plus petites, en revanche, diffuseront plus rapidement car elles peuvent se déplacer plus rapidement. Comme c'est la clé pour tous les facteurs affectant la diffusion, le mouvement de la particule est primordial pour déterminer si la diffusion est ralentie ou accélérée.

Propriétés du solvant : La viscosité et la densité affectent grandement la diffusion. Si le milieu à travers lequel une particule donnée doit diffuser est très dense ou visqueux, alors la particule aura plus de mal à se diffuser à travers lui. Le taux de diffusion sera donc plus faible. Si le milieu est moins dense ou moins visqueux, alors les particules pourront se déplacer plus rapidement et diffuseront plus rapidement.

Tous les facteurs affectant la diffusion peuvent avoir un effet combiné. Par exemple, un petit ion peut diffuser plus rapidement à travers une solution visqueuse qu'une grosse molécule de sucre. L'ion a une taille plus petite et est donc capable de se déplacer plus rapidement. La grosse molécule de sucre se déplace plus lentement en raison de sa taille. La viscosité de la solution affecte les deux mais aggravera la diffusion ralentie que subit la plus grosse molécule.

Tout facteur qui accélère le mouvement des particules à travers un milieu se traduira par un taux de diffusion plus rapide.


Comment faire une plaque de gel

Résumé

L'électrophorèse implique des molécules chargées se déplaçant dans une matrice de gel de molécules enchevêtrées. Dans ce cas, le gel est de l'agarose, un dérivé d'algues. Préparez votre gel en mesurant une quantité de solide et en l'ajoutant à une solution tampon. Après avoir chauffé pour dissoudre le solide, vous devez verser le liquide chaud sur une plaque de verre, puis former de petites fentes dans le gel appelées puits. Le gel durcira et pourra être utilisé demain.

Matériaux

Balance centigramme, bateaux de pesée ou papier, poudre d'agarose, tampon 1X TAE, gradué, micro-ondes ou plaque chauffante, gants chauffants, agitateur en verre, bécher ou flacon de 125 ml, lunettes, plaque de verre 5" x 5", peigne pour former des puits, petite quantité de tampon

Protocole

  1. Ajouter 0,50 g de poudre d'agarose solide à 50 ml de tampon dans un bécher ou un flacon.
  2. Chauffer jusqu'à ce que toutes les particules soient dissoutes --- environ 30 secondes à 1 minute après la solution bout pour éliminer tout le gaz. (Utilisez une plaque chauffante ou un micro-ondes.) Si vous utilisez un micro-ondes, faites d'abord chauffer pendant 45 secondes, puis chauffez par incréments de 10 secondes pour éviter que le liquide ne déborde.
  3. Conserver le flacon dans un bain-marie à 60 o C jusqu'à ce qu'il soit prêt à l'emploi.
  4. Étiquette sous la plaque de verre pour identification. Placez la plaque de verre sur une surface plane, étiquette vers le bas.
  5. À l'aide d'un agitateur en verre comme guide, versez délicatement la solution d'agarose chaude vers le bas de manière à ce que le gel soit positionné en premier sur les bords extérieurs. Remplissez le centre en dernier. Le gel au bord se refroidit d'abord et la tension superficielle permet plus de gel au milieu. Si vous ne faites pas attention, le gel coulera du verre. Si vous avez un accident, laissez refroidir légèrement et grattez. Remettre le gel dans le bécher et réchauffer.
  6. Placez immédiatement un peigne dans le gel à mi-chemin d'une extrémité. Utilisez le diagramme sur la feuille de séparation des colorants comme guide.
  7. Laisser durcir le gel 10 min. Ajouter quelques ml de tampon sur la surface du gel durci et retirer doucement le peigne d'un côté d'abord et garder le peigne sur une pente.
  8. Conserver dans un contenant ou un sac Ziploc pour une utilisation demain comme indiqué.

Protéines régulatrices

Lorsqu'un muscle est au repos, l'actine et la myosine sont séparées. Pour empêcher l'actine de se lier au site actif de la myosine, des protéines régulatrices bloquent les sites de liaison moléculaire. Tropomyosine bloque les sites de liaison de la myosine sur les molécules d'actine, empêchant la formation de ponts croisés et empêchant la contraction dans un muscle sans apport nerveux. Troponine se lie à la tropomyosine et aide à la positionner sur la molécule d'actine, elle se lie également aux ions calcium.

Pour permettre une contraction musculaire, la tropomyosine doit changer de conformation, découvrant le site de liaison de la myosine sur une molécule d'actine et permettant la formation de ponts croisés. Cela ne peut se produire qu'en présence de calcium, qui est maintenu à des concentrations extrêmement faibles dans le sarcoplasme. S'ils sont présents, les ions calcium se lient à la troponine, provoquant des changements de conformation de la troponine qui permettent à la tropomyosine de s'éloigner des sites de liaison de la myosine sur l'actine. Une fois la tropomyosine retirée, un pont croisé peut se former entre l'actine et la myosine, déclenchant la contraction. Le cycle des ponts croisés se poursuit jusqu'à ce que les ions Ca 2+ et l'ATP ne soient plus disponibles et que la tropomyosine recouvre à nouveau les sites de liaison sur l'actine.


Comment l'électrophorèse sur gel peut-elle être utilisée pour détecter des mutations ?

Parce qu'un changement dans la séquence d'ADN générera un léger changement de charge qui affectera la vitesse de migration en électrophorèse.

L'électrophorèse est essentiellement le mouvement de particules dans un fluide sous l'influence d'un champ électrique constant. Où les particules positives ou négatives se déplaceront vers leurs contre-électrodes.

L'ajout d'un milieu poreux (un gel) pour la séparation fonctionnera comme un agent retardateur ou de tamisage. Cela ralentira le mouvement ou "migration" vitesse de molécules plus grosses et/ou de molécules moins chargées.

De cette façon, des molécules de tailles différentes migreront à des vitesses différentes. Et des molécules de même taille mais avec des charges différentes, migreront également à des vitesses différentes.

Après un certain temps, le champ électrique est arrêté et le gel est retiré du liquide pour être coloré. Après coloration, les molécules migrantes formeront "bandes" comme sur cette photo ci-dessous.


Chaque bande représente des agrégats de molécules différentes qui ont soit la même taille, soit la même charge, soit les deux.

Maintenant, après avoir eu une idée générale du fonctionnement de l'électrophorèse, passons aux mutations.

Les mutations sont des changements permanents dans la séquence d'ADN en général. Ce changement de séquence nucléotidique modifiera la charge globale de la séquence d'ADN. Ce changement de charge affectera la vitesse de migration dans l'électrophorèse sur gel, formant des bandes différentes de la séquence d'ADN normale et non mutante.

Donc, en gros, vous prenez les fragments d'ADN que vous souhaitez rechercher pour les mutations et les exécutez dans une électrophorèse sur gel contre un fragment d'ADN normal de la même séquence.

Bien sûr, la procédure n'est pas aussi simple que cela, mais c'est l'essentiel. Consultez les références pour plus de détails.


Osmose

L'osmose est le mouvement de l'eau à travers une membrane d'une zone de faible concentration de soluté à une zone de forte concentration de soluté.

Objectifs d'apprentissage

Décrire le processus d'osmose et expliquer comment le gradient de concentration affecte l'osmose

Points clés à retenir

Points clés

  • L'osmose se produit selon le gradient de concentration d'eau à travers la membrane, qui est inversement proportionnel à la concentration de solutés.
  • L'osmose se produit jusqu'à ce que le gradient de concentration de l'eau atteigne zéro ou jusqu'à ce que la pression hydrostatique de l'eau équilibre la pression osmotique.
  • L'osmose se produit lorsqu'il existe un gradient de concentration d'un soluté dans une solution, mais que la membrane ne permet pas la diffusion du soluté.

Mots clés

  • soluté: Toute substance dissoute dans un solvant liquide pour créer une solution
  • osmose: Le mouvement net des molécules de solvant d'une région de haut potentiel de solvant à une région de faible potentiel de solvant à travers une membrane partiellement perméable
  • membrane semipermeable: Un type de membrane biologique qui permettra à certaines molécules ou ions de la traverser par diffusion et parfois par diffusion facilitée spécialisée

Osmose et membranes semi-perméables

L'osmose est le mouvement de l'eau à travers une membrane semi-perméable en fonction du gradient de concentration d'eau à travers la membrane, qui est inversement proportionnel à la concentration de solutés. Les membranes semi-perméables, également appelées membranes sélectivement perméables ou membranes partiellement perméables, laissent passer certaines molécules ou ions par diffusion.

Alors que la diffusion transporte des matériaux à travers les membranes et à l'intérieur des cellules, l'osmose ne transporte que de l'eau à travers une membrane. La membrane semi-perméable limite la diffusion des solutés dans l'eau. Sans surprise, les protéines aquaporines qui facilitent le mouvement de l'eau jouent un rôle important dans l'osmose, plus particulièrement dans les globules rouges et les membranes des tubules rénaux.

Mécanisme d'osmose

L'osmose est un cas particulier de diffusion. L'eau, comme d'autres substances, passe d'une zone de forte concentration à une zone de faible concentration. Une question évidente est qu'est-ce qui fait bouger l'eau? Imaginez un bécher avec une membrane semi-perméable séparant les deux côtés ou moitiés. Des deux côtés de la membrane, le niveau d'eau est le même, mais il existe différentes concentrations d'une substance dissoute, ou soluté, qui ne peut pas traverser la membrane (sinon les concentrations de chaque côté seraient équilibrées par le soluté traversant la membrane). Si le volume de la solution des deux côtés de la membrane est le même mais que les concentrations de soluté sont différentes, alors il y a différentes quantités d'eau, le solvant, de chaque côté de la membrane. S'il y a plus de soluté dans une zone, alors il y a moins d'eau s'il y a moins de soluté dans une zone, alors il doit y avoir plus d'eau.

Pour illustrer cela, imaginez deux verres d'eau pleins. L'un contient une seule cuillère à café de sucre, tandis que le second contient un quart de tasse de sucre. Si le volume total des solutions dans les deux tasses est le même, quelle tasse contient le plus d'eau ? Parce que la grande quantité de sucre dans la deuxième tasse prend beaucoup plus de place que la cuillère à café de sucre dans la première tasse, la première tasse contient plus d'eau.

Osmose: En osmose, l'eau se déplace toujours d'une zone de concentration en eau plus élevée vers une zone de concentration plus faible. Dans le schéma illustré, le soluté ne peut pas traverser la membrane sélectivement perméable, mais l'eau le peut.

Revenant à l'exemple du bécher, rappelons qu'il a un mélange de solutés de chaque côté de la membrane. Un principe de diffusion est que les molécules se déplacent et se répandront uniformément dans le milieu si elles le peuvent. Cependant, seul le matériau susceptible de traverser la membrane diffusera à travers celle-ci. Dans cet exemple, le soluté ne peut pas diffuser à travers la membrane, mais l'eau le peut. L'eau a un gradient de concentration dans ce système. Ainsi, l'eau diffusera vers le bas de son gradient de concentration, traversant la membrane du côté où elle est la moins concentrée. Cette diffusion de l'eau à travers la membrane - l'osmose - se poursuivra jusqu'à ce que le gradient de concentration de l'eau s'annule ou jusqu'à ce que la pression hydrostatique de l'eau équilibre la pression osmotique. Dans l'exemple du bécher, cela signifie que le niveau de fluide du côté avec une concentration de soluté plus élevée va augmenter.


Voir la vidéo: Principe de lélectrophorèse SDS PAGE (Janvier 2022).