Lading en Elektriciteit in de Biologie

10 belangrijke vragen over Lading en Elektriciteit in de Biologie

Waarvan is lading op moleculen afhankelijk?

pH. De pH is deels afhankelijk van pK, wat bepaald wordt door de aminozuursamenstelling.

Hoe kunnen we de kracht tussen twee deeltjes beschrijven?

Met de wet van Coulomb:
Fc = (k *q1 * q2) / r^2
q = lading van het deeltje
r = afstand tussen de deeltjes
k = constante van Coulomb = 1 / (4π * ε0 * εr)
Typische waarde voor fysiologische conditie is εr = 60
1 / (4π * ε0)  = 9 * 10^9

Wat is elektrostatische interactie tussen biomoleculen?

Interactie tussen de negatief geladen fosfaatgroepen in de 'phosphate backbone' van DNA en positief geladen aminozuren van eiwit. De interactie (evenwichtsconstante) verandert onder invloed van ionen in oplossing
  • Hogere cijfers + sneller leren
  • Niets twee keer studeren
  • 100% zeker alles onthouden
Ontdek Study Smart

Wat is inhomogene ladingsverdeling?

Afscherming van moleculen in een oplossing als gevolg van de afstand tot het directe oppervlak van het molecuul en diens lading. De Debye-Huckeltheorie beschrijft het effect van afstand van een geladen oppervlak op iondichtheid

Wat is de formule voor Debye-lengte?

Ld = sqrt((ε0εrkbT) / (2e^2)) / sqrt(I)
I = 0,5 * Σcz^2 = ionsterkte, optelstom van de lading (z) en concentratie (c) van de ionen in oplossing
De afstand waarop ladingsverdeling weer homogeen is

Hoe kunnen we lading gebruiken om te meten aan moleculen?

  • Gelelectroforese: scheiding op basis van lading, die recht evenredig is met de lengte (voor DNA. bij eiwit moet eerst verwarming plaatsvinden (denaturatie), en een binding van SDS  en mercaptoethanol plaatsvinden). Moleculen lopen over gel naar de pool waardoor zij aangetrokken worden. De precieze mobiliteit is afhankelijk van de grootte van moleculen (kleiner = verder).
  • Isoelectrisch focuseren (natieve eiwitgel): scheiding op basis van intrinsieke lading (verandert dus onder invloed van pH).
  • Twee-dimensionale eiwitgelelectroforese: stap 1: scheiding van natief eiwit op basis van intrinsieke lading
    stap 2: scheiding van gedenatureerd eiwit op basis van lading gebonden SDS

Wat is de fysisch-chemische beschrijving van het proces van gelelectroforese?

Fe = q*E
q = lading = [Coulomb]
E = sterkte elektrisch veld = [N/C]

Wat is de snelheid waarmee deeltjes bewegen door een gel?

Deeltjes accelereren tot Fe = Ff
Dit geeft v = qE / f
F = 6πηr = frictiecoëfficiënt (zit ook in Stokes law)

Wat is elektroforetische mobiliteit

Intrinsieke eigenschap van een molecuul bepaald door lading en frictie:
U = v / E = q / f

Echter: q is lastig te bepalen door afscherming en r is lastig te bepalen door de effectieve straal van het eiwit of DNA
Straal van DNA-molecuul: Rg = sqrt(1/3 * LP)

Hoe kunnen we gelelectroforese toepassen voor het meten aan DNA en DNA-bindende eiwitten?

sequentie, eiwitbinding, topologie

  • We kunnen kijken naar structuur. Bv. circular permutation analysis wordt gebruikt om te vinden waar A-tracts (AAAAAA, buigbaar DNA) te vinden is: gebogen moleculen bewegen minder makkelijk over de gel. Daarnaast bewegen kleine moleculen makkelijker over de matrix.
  • We kunnen kijken naar structuurveranderingen. IHF en TBF (TATA binding protein) zijn eiwitten die DNA kunnen buigen. Het IHF-DNAcomplex heeft moeite met over de gel bewegen.

De vragen op deze pagina komen uit de samenvatting van het volgende studiemateriaal:

  • Een unieke studie- en oefentool
  • Nooit meer iets twee keer studeren
  • Haal de cijfers waar je op hoopt
  • 100% zeker alles onthouden
Onthoud sneller, leer beter. Wetenschappelijk bewezen.
Trustpilot-logo