Les macromolécules et les colloïdes

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Les macromolécules et les colloïdes
Mr Smail.Hacen
I- Définition
Les colloïdes sont des solutions de macromolécule dont la masse molaire et
supérieur à 5000 g/mol ou d’agrégat atomique dont le comportement physico-
chimique est très différent des solutions normales dites micromoléculaires.
On distingue aussi les colloïdes biologique qui sont appelées bio polymères.
La figure représente la taille des colloïdes par rapport à un autre système, la diversité
des systèmes colloïdaux est très grande, mais ils possèdent quelques proprietés
physiques bien caractérisées:
 Une diffusion lente en phase aqueuse.
 Les phénomènes osmotiques sont faibles mais mesurables.
 Leurs proprietés optiques sont particuliaire (diffusions de la lumière).
 Leurs solubilités sont très variables, ils dépendant de nombreux facteurs.
 Ils développant en solution une énorme surface de contact.
 La solution colloïdal se sépare en deux phases, l’un solvant l’autre colloïdal.
On appelle les colloïdes biologique bio polymères.
EAU UREE
Gosses protéines
Ovalbumine
COLLOIDES
3000A°
200A°
100A°
1A°
Microscope
électronique
Microscope
Optique

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La conformation de bio polymères en solution
D’une façon générale chaque macromolécule en solution à une structure
tridimensionnelle caractérises appeler conformation, le comportement physique
chimique dépend largement de cette conformation
Il excite deux types de conformation
A-La forme globuline
Ou les molécules sont repliées sur elle mêmes sous forme sphérique.
b-La forme lunaire :
Elles se ressemblent a des fibres une macromolécule se rapproche plus au moine de
deux forme en pratique la macromolécule sont rigides les rotations sont possible en
certaines droits.
2-Propriétés cinétique de macromolécule
Vitesse sédimentation :
Cette vitesse de sédimentation est très faible due à la faible valeur de rayon de
macromolécule, la différence de masse volumique est très faible.
Pour augmenté la vitesse sédimentation il faut augmenter la valeur de g cela est
réalisé grâce avec une centrifugation.
w=2π N (N Tour/min)
On met la macromolécule a une distance x de l’axe de rotation (rotor), alors la
macromolécule soumit a un mouvant circulaire uniforme w=2 π N ' (rd/seconde).
Si la vitesse est inferieur à 104 rd/min on a une centrifugation
Si la vitesse est supérieure c’est l’ultracentrifugation.
2
0
2
9
sr
V   
2x  
2N  
ω : Vitesse angulaire

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g
P R F
Pm
0
Rm
F fV
0
m m fV   
2
0
m m x fV  
2
0
V dx
x
f dt
0
V
Sf
Expérimentalement la valeur de S est voisine de 10-13seconde, on prend comme
unité le svedberg, 1Sv=10-13 seconde par exemple pour l’hémoglobine M=68000
S=4.4Sv la myosine M=493000 S=7.24Sv
2
2
dx
Sxdt
dx
S dt x
12
ln
21
21
x
Sx
tt

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X1 la position de la macromolécule par rapport a l’axe de rotation a l’instant t1
X2 la position de la macromolécule par rapport a l’axe de rotation a l’instant t2
Alors la masse molaire de la macromoléculaire :
0 0 0
1 1 1
V m M
Sf f f
KT KT
fDD
0
1D
SRT
M
III- Electrophorèse:
Le principe de cette technique est basée sur le déplacement des macromolécules
chargés sous l’effet d’un champ électrique, le gradient du champ de pesanteur g de
la sédimentation est remplacé par un gradient électrique les résultats de séparation
vont dépendre de la charge.
Elle est utilisée comme technique d’’analyse et de séparation ce qui permet une
mesure de la mobilité electrophorétique.
Cette technique de séparation permet :
-L’identification des certaines substances qui se trouvent dans un mélange.
-Utilsé comme technique de séparation pour obtenir des substances
On peut distinguer deux types de techniques :.
Sur phase liquide et sur support papier filtre.

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2-Aspect théorique:
On considère une macromolécule chargé sous l’effet d’un champ électrique E.
Si q<0 la macromolécule se déplace dans le sens inverse du champ
c-a-dire vers le pole positive
Si q< la macromolécule se déplace dans le sens du champ
c-a-dire vers le pole négative.
A l’équilibre Fe=Ff
qE=fv
μ=V/E=q/f μ : Mobilité
V= μ E=E(q/f)
La vitesse du déplacement dépend de la charge de la macromolécule et non de la
masse molaire.
La vitesse peut être positive si la mobilité est positive il s’agie cataphorèse si la
vitesse et la mobilité est négative il s’agie anaphorèse.
2-L’électrophorèse libre en phase liquide :
Soit solution colloïdale contient trois substance A,B,et C se trouvent dans le fond
d’un tube surmente par une solution tampon.
+
-
Solution Tampon
Solution Tampon
A B C