Centrifugiranje: Razlika med redakcijama
Izbrisana vsebina Dodana vsebina
Brez povzetka urejanja |
Brez povzetka urejanja |
||
Vrstica 4:
Hitrost centrifugiranja je definirana z radialnim pospeškom, ki deluje na delec v centrifugalnem polju. [[Radialni pospešek]] po navadi navajamo kot število obratov na minuto ali kot mnogokratnik [[težni pospešek|gravitacijskega pospeška]] ( 1000 x g).
Hitrost usedanja delcev je odvisna od velikosti, [[molekulska masa|relativne molekulske mase]] in oblike delcev, hitrosti centrifugiranja in gostote in [[viskoznost]]i medija. Zelo pomembno je tudi razmerje med gostoto delcev, ki jih želimo ločiti in medija, saj se pregosti zmesi čas centrifugiranja zelo podaljša, oziroma celo ustavi.
Za študij biokemičnih in fizioloških lastnosti [[organel]]ov in biomolekul je pomembna ohranitev bioloških funkcij med [[separacija|separacijo]] celičnih komponent. Zato so danes centrifugalne tehnike nepogrešljivo orodje v moderni [[biokemija|biokemiji]] in [[biomedicina|biomedicini]].
Vrstica 29:
* ''[[gradient]]no preparativno centrifugiranje'' poteka v mediju, v katerem se po plasteh spreminja gradient gostote. Pripravimo ga lahko s posebnim mešalcem, ki deluje po principu vezanih posod ali pa kar s pipeto vnesemo enake količine medija z različno gostoto. Delci sedimentirajo, dokler ni njihova gostota enaka gostoti medija. Ta del se nato odstrani in se lahko uporabi v nadaljnji analizi. Uporablja se predvsem pri ločevanju delcev, ki so približno enako veliki, a imajo različno gostoto.
* ''izopiktično centrifugiranje'' prav tako temelji na razliki v gostotah. Gradient medija se ustvari sam na podlagi ravnotežne [[sedimentacija|sedimentacije]] nato pa se delci ustavijo tam, kjer je gostota enaka gostoti medija. Primer je ločevanje [[deoksiribonukleinska kislina|DNK]], pri kateri uporabimo raztopino cezijevega klorida. [[Cezijev klorid]] uporabimo, ker ima podobno gostoto kot DNK. Zmes damo v centrifugo za več ur, pri pospešku 10^5 x g. Čez nekaj časa se ustvari gradient cezijevega klorida zaradi dveh sil – [[difuzija|difuzijske]] in centrifugalne. Molekule bodo sedimentirale stran od rotorja, najbolj koncentrirano na dnu epruvete zaradi gravitacijske sile. Difuzijska sila pa nasprotuje gravitacijski in kaže proti centru rotorja. Ravnotežje teh dveh sil ustvari stabilen gradient raztopine cezijevega klorida. DNK se bo ločila na podlagi relativnih razmerij [[bazni par|baznih parov]]: [[adenin]] – [[timin]] (manjša molekulska masa) in [[gvanin]] – [[citozin]] (večja molekulska masa). Pri dveh molekulah DNK, ki sta enako dolgi, bo imela tista z več A-T pari manjšo gostoto. Ločile se bodo tudi druge nukleinske kisline, npr. [[ribonukleinska kislina|RNK]] je gostejša kot dodatno zvita (supercoiled) plazmidna DNK, ki je gostejša kot linearna kromosomska DNK. Tehnika je dolgotrajna in zahteva velike hitrosti.
* ''consko centrifugiranje'' je tehnika, pri kateri majhen volumen vzorca nanesemo na vrh medija in opazujemo sedimentacijo makromolekul. Najprej moramo ustvariti medij, ki ima plasti različne gostote, primerna medija sta raztopina [[saharoza|saharoze]] ali raztopina cezijevega klorida. Delci bodo sedimentirali v različnih conah, glede na gostoto in obliko delcev. Pri conskem centrifugiranju so potrebne manjše hitrosti, vendar je zelo pomemben čas, saj če centrifugiranje prehitro ustavimo sedimentacija ni končana, če pa centrifugiramo predolgo časa pa pride do ko-precipitacije vseh analitov.
''Analitsko centrifugiranje'' uporabljamo za raziskovanje čistih ali skoraj čistih [[makromolekula|makromolekul]] in delcev. Na podlagi sedimentacijskih lastnosti lahko določimo nekatere fizikalne lastnosti (čistost, relativna molekulska masa, oblika molekul, …). Potrebni so veliki pospeški, ki jih dosežejo posebne analitske centrifuge – ultracentrifuge (po navadi okoli 250 000 x g), za merjenje koncentracije delcev [[spektrometrija|spektrometrično]] pa morajo tudi prepuščati svetlobo.
Analitsko centrifugiranje se uporablja predvsem za:
* ugotavljanje čistosti molekul,
Vrstica 38:
* raziskovanje sprememb relativnih molekulskih mas supermolekularnih kompleksov,
* detekcijo konformacijskih sprememb,
* na področju raziskave vezave
Molekulsko maso molekule izračunamo po Svedbergovi enačbi ( Teodor Svedberg je izumitelj analitske ultracentrifuge leta 1923, ki je prav tako prej Nobelovo nagrado za svoje raziskovalno delo na področju proteinov in koloidov z analitsko ultracentrifugo):
Vrstica 44:
'''Mr = RTs/(D(1-vς))'''
R = [[splošna plinska konstanta|plinska konstanta]]
T = temperatura
Vrstica 50:
s = sedimentacija
D = [[difuzijska konstanta]]
v = [[parcialni specifični volumen]] molekule
ς = gostota medija
Vrstica 61:
* v biokemičnih znanostih, kemiji in biologiji za separacijo in analizo.
* za separacijo
* v [[aeronavtika|aeronavtiki]] in [[astronavtika|astronavtiki]] se uporabljajo za test ter trening reakcije in vzdržljivosti pilotov in astronavtov ob doseganju pospeškov, ki jih dosegajo ob potovanju v vesolje.
* geotehnična centrifuga se uporablja za simulacijo fenomenov, kot so eksplozije in [[potres]]i.
| |||