¿Qué función tiene la fuente de alimentación en la electroforesis?

Suministra la diferencia de potencial necesaria para que las moléculas de la mezcla migren. Sus dos electrodos se conectan a los recipientes de la cubeta.

¿Por qué se usa una solución tampón en la cubeta de electroforesis?

El tampón evita que el ánodo se acidifique y que el cátodo se alcalinice por la electrólisis del agua.

¿Qué es la electroendósmosis?

Es el fenómeno por el cual la migración de cualquier sustancia del soporte se ve arrastrada hacia el cátodo, sin importar su carga. Se produce por los grupos ionizables del soporte, que polarizan el tampón y mueven los cationes hacia el cátodo.

Electroforesis: componentes, funcionamiento y factores que afectan la migración

Resumen

El documento explica los componentes básicos de un sistema de electroforesis, como la fuente de alimentación, la cubeta, el tampón y el soporte, así como los tipos de soportes según su restricción. Describe las etapas del proceso, desde la siembra de la muestra hasta la lectura de resultados. También analiza los factores que influyen en la velocidad de migración de las moléculas, incluida la electroendósmosis.

Puntos clave

La fuente de alimentación suministra la diferencia de potencial necesaria para que migren los componentes de la mezcla.
La cubeta contiene una solución tampón que evita que el ánodo se acidifique y el cátodo se alcalinice por la electrólisis del agua.
En soportes no restrictivos la separación depende sobre todo de la carga; en soportes restrictivos también influye el tamaño molecular por efecto tamiz.
Las moléculas más grandes presentan mayor fricción y migran más lentamente; las esféricas migran más rápido que las irregulares.
El pH y la fuerza iónica del tampón afectan a la carga de las moléculas y a la conductividad del medio.
La electroendósmosis arrastra hacia el cátodo cualquier sustancia presente en el soporte, independientemente de su carga.

Ponte a prueba

Componentes Esenciales de un Sistema de Electroforesis

Fuente de Alimentación

Suministra la diferencia de potencial (ddp) necesaria para que migren los componentes de la mezcla. De ella salen dos electrodos: el cable negro va al polo negativo y el rojo al positivo. Los electrodos se conectan a los dos recipientes que tiene la cubeta de electroforesis.

Cubeta de Electroforesis

Consta de dos recipientes, en los que se deposita una solución tampón que evita que el ánodo se acidifique y el cátodo se alcalinice por acción de la electrólisis del agua. Presenta un puente sobre el cual se coloca el soporte.

Soporte (Matriz)

Es la matriz donde se deposita la muestra que se va a separar, y se coloca de forma que sus extremos estén en contacto con la solución tampón de los recipientes de la cubeta, sobre el puente. Los soportes deben ser inertes, es decir, sin carga, para que no interfieran con la migración de las moléculas de la muestra.

Tipos de Soportes según su Restricción

Soportes no restrictivos: La separación se realiza principalmente en función de la carga eléctrica, ya que poseen un gran tamaño de poro.
Soportes restrictivos: La separación depende de la carga eléctrica, pero también del tamaño de la molécula, ya que los poros del soporte actúan como un tamiz.

Ejemplos de Soportes Comunes

Acetato de Celulosa y Agarosa (generalmente con poro grande)
Acrilamida (generalmente con poro pequeño)

Funcionamiento de la Electroforesis

Siembra de la muestra: La muestra se deposita sobre el soporte.
- Si las moléculas tienen carga positiva, se colocan cerca del ánodo para que puedan migrar hacia el cátodo (electrodo negativo que atrae a los cationes).
- Si las moléculas tienen carga negativa, se colocan cerca del cátodo para que puedan migrar hacia el ánodo (electrodo positivo que atrae a los aniones).
Depósito de la muestra: Se deposita la muestra en los pocillos con ayuda de una micropipeta, o se deposita una gota de muestra directamente en el medio.
Aplicación del campo eléctrico: Se seleccionan los parámetros eléctricos (voltaje, corriente) y el tiempo, y se pone en marcha el equipo. Se creará una diferencia de potencial (ddp) y las sustancias comenzarán a migrar.
Revelado: Se realiza un revelado para poner de manifiesto las bandas en que han sido separadas las muestras.
Lectura de resultados: Interpretación de las bandas obtenidas.

Factores que Afectan la Velocidad de Migración

La velocidad a la que las moléculas se desplazan en un campo eléctrico durante la electroforesis está influenciada por varios factores clave:

Forma y tamaño de las moléculas: Las moléculas de mayor tamaño presentan mayor fricción y, por tanto, menor velocidad de migración. Las moléculas con forma esférica migran a mayor velocidad que las que tienen formas irregulares, ya que la esfera presenta la mínima superficie a igualdad de volumen.
Tipo de soporte: La matriz del soporte puede influir a través de:
- Adsorción: Interacción de las moléculas con el soporte.
- Tamizado: Efecto de filtrado por el tamaño de poro del soporte (especialmente en soportes restrictivos).
Composición del tampón: El pH y la fuerza iónica del tampón afectan la carga de las moléculas y la conductividad del medio.
Intensidad del campo eléctrico: Un campo eléctrico más fuerte generalmente resulta en una mayor velocidad de migración.
Tiempo de electroforesis: Determina la distancia total de migración.
Electroendósmosis (EEO): Este fenómeno provoca que la migración de cualquier sustancia presente en el soporte se vea arrastrada hacia el cátodo, independientemente de cuál sea su carga.
La EEO ocurre porque los soportes poseen en su composición grupos químicos que pueden presentar propiedades ácidas o básicas, ionizándose en determinadas condiciones de pH. Esto provoca la polarización de las cargas del tampón que está en contacto con el soporte, de manera que los cationes se disponen en torno a los aniones del soporte. Cuando se aplica una ddp al sistema, los cationes se moverán hacia el cátodo arrastrando consigo su esfera de solvatación. Esto genera un flujo neto de la solución que se transmite a todas las moléculas, arrastrándolas hacia el cátodo.