II.4.1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА
Многие важные в биологическом отношении молекулы (аминокислоты, пептиды, белки и нуклеиновые кислоты) содержат ионизующиеся группы, поэтому в растворе они могут существовать в заряженной форме в виде катионов (+) либо анионов (-). Молекулы с зарядами, близкими по величине, но различающимися молекулярной массой, отличаются друг от друга отношением заряда к массе. На этих различиях основано разделение ионов при движении их в растворе под действием электрического поля; в этом и состоит принцип электрофореза.
Скорость движения катионов к катоду и анионов к аноду зависит от соотношения между движущей силой электрического поля, действующей на заряженные ионы, и замедляющими движение силами взаимодействия между молекулами и окружающей средой, в основном силами трения и электростатическими силами. Подлежащий электрофоретическому разделению материал растворяют или суспендируют в буфере; чтобы обеспечить проведение электрического тока, этим же буфером насыщают и носитель. В растворе между электродами ток обусловлен ионами буфера и образца, а в остальной части цепи - электронами. Ток в цепи поддерживается за счет электролиза, происходящего на электродах, каждый из которых погружен в большую буферную камеру.
B процессе электролиза на катоде образуются ионы гидроксила и молекулярный водород, а на аноде - молекулярный кислород и ионы водорода:
Образование на катоде гидроксильных ионов приводит к увеличению диссоциации компонента буферной смеси (НА), представляющего собой слабую кислоту. Вследствие этого возрастает количество ионов А-, проводящих ток к аноду. На аноде ионы А- соединяются с протонами, при этом снова образуется НА, а электроны поступают в электрическую цепь.