1. Phđn bố điện tích mặt.
Dịch sinh vật lă câc chất được cấu tạo từ câc dung dịch hoă tan, đặc biệt trong đó có chứa nhiều đại phđn tử (như protĩin, polisacarit, axit nuclĩid...) chất hoă tan, ở trạng thâi keo. Đại phđn tử sinh vật luôn luôn lă dạng câc polime cao phđn tửđược phđn bố một câch rải râc chứa câc nhóm phđn cực. Câc nhóm có cực năy giữ chặt với câc phđn tử nước, do đó chúng không còn hút lẫn nhau nữa hoặc lă bị ion hoâ vă tất cả câc phđn tử năy đều mang những điện tích cùng dấu nín chúng thường đẩy nhau.
Câc tế băo động vật, câc tổ chức sinh học trong hệ thống sống lă câc đại phđn tử phức tạp, đó lă câc hệ keo. Trong sinh vật ta thấy có câc polime cao phđn tử như:
- Protĩin tạo thănh từ câc mạch peptid của câc axit amin - Polisacarit lă câc polime của glucopirano
- Axit nucleid lă câc polime của nuclĩotid.
Thông thường, trín ranh giới giữa hai pha của hệ trong dịch sinh vật có thể xuất hiện một hiệu điện thế do câc lớp điện tích bề mặt. Câc điện tích tự do xuất hiện dưới sự phđn ly ion trong câc nhóm chức của câc đại phđn tử. Chẳng hạn nhưđại phđn tử protĩin ở dạng lưỡng tính: NH3+ R NH R 2
Trong môi trường axit, câc phđn tử protĩin đóng vai trò của một ion dương: NH3+ R + HCl NH3+ R + Cl-
Trong dung dịch kiềm, thì đại phđn tử Protĩin lại đóng vai trò của một dạng ion đm: NH2 R + NaOH NH2 R +Na+ +H2O
Cl- vă Na+ lă câc ion nghịch
Kết quả sự tạo thănh hai loại ion ởđđy lă do quâ trình ion hoâ câc nhóm NH2 vă COOH.
Tóm lại, câc điện tích tự do tồn tại trín bề mặt câc hạt có liín quan đến pha phđn tân. Sự xuất hiện điện tích trín bề mặt của câc đối tượng sinh vật có thể do hai cơ chế:
- Cơ chế ion hoâ câc nhóm phđn ly.
- Cơ chế hấp phụ câc ion của môi trường phđn tân lín bề mặt của câc đại phđn tử.
Trong một số câc loại ion, ta thấy có sự xuất hiện của ion H+ hay OH-. Do cơ chế hấp phụ khâc nhau mă điện tích bề mặt của câc đại phđn tử sinh học có điện lượng khâc nhau nhiều. Nói câch khâc, điện tích mặt ngoăi có thể xâc định được qua sự biến đổi độ pH của dung dịch.
Trong thí dụ ở trín ta thấy, đối với môi trường toan (axit mạnh) thì đại phđn tử sinh học mang điện tích dương, ngược lại trong môi trường kiềm (độ pH cao) thì đại phđn tử sinh học lại mang điện tích đm. Như vậy do hiện tượng điện chuyển mă dấu của điện tích của câc đại phđn tử phụ thuộc văo độ pH của môi trường.
Do sự phđn bố lại câc điện tích ở hai pha phđn tân trong dịch sinh vật đê lăm xuất hiện một thếđiện động do lớp điện tích kĩp tạo thănh. Do quâ trình ion hoâ câc nhóm chức trong phđn tử mă một số ion sẽ đi văo môi trường phđn tân, những ion năy gọi lă những ion nghịch.
Một số ion còn lại trong môi trường trín sẽ cố định trín câc hạt pha phđn tân, chúng sẽ xâc định dấu của điện tích bề mặt gọi lă ion tạo thế.