離心機參數(shù)計算

離心機參數(shù)計算第1頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二CentrifugerotorsFixed-angleaxisofrotationAtrestSwinging-bucketgSpinningg第2頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二GeometryofrotorsbcrmaxravrminrmaxravrminSedimentationpathlengthaxisofrotationarmaxravrmin第3頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二k’-factorofrotorsThek’-factorisameasureofthetimetakenforaparticletosedimentthroughasucrosegradientThemostefficientrotorswhichoperateatahighRCFandhavealowsedimentationpathlengththereforehavethelowestk’-factorsThecentrifugationtimes(t)andk’-factorsfortwodifferentrotors(1and2)arerelatedby:第4頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二CalculationofRCFandQRCF=RelativeCentrifugalForce(g-force)Q=rpm;r=radiusincm第5頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二RCFinswinging-bucketandfixed-anglerotorsat40,000rpmBeckmanSW41swinging-bucket(13ml)gmin=119,850g;gav=196,770g;gmax=273,690gBeckman70.1Tifixed-anglerotor(13ml)gmin=72,450g;gav=109,120g;gmax=146,680g第6頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二Velocityofsedimentationofaparticlev=velocityofsedimentationd=diameterofparticlep=densityofparticlel=densityofliquid=viscosityofliquidg=centrifugalforce第7頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二DifferentialcentrifugationDensityofliquidisuniformDensityofliquid<<DensityofparticlesViscosityoftheliquidislowConsequence: Rateofparticlesedimentationdependsmainlyonitssizeandtheappliedg-force.第8頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二SizeofmajorcellorganellesNucleus 4-12mPlasmamembranesheets 3-20mGolgitubules 1-2mMitochondria 0.4-2.5mLysosomes/peroxisomes 0.4-0.8mMicrosomalvesicles 0.05-0.3m第9頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二Differentialcentrifugationofatissuehomogenate(I)1000g/10minDecantsupernatant3000g/10minetc.第10頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二Differentialcentrifugationofatissuehomogenate(II)Homogenate–1000gfor10minSupernatantfrom1–3000gfor10minSupernatantfrom2–15,000gfor15minSupernatantfrom3–100,000gfor45minPellet1–nuclearPellet2–“heavy”mitochondrialPellet3–“l(fā)ight”mitochondrialPellet4–microsomal第11頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二Differentialcentrifugation(III)

Expectedcontentofpellets1000gpellet:nuclei,plasmamembranesheets3000gpellet:largemitochondria,Golgitubules15,000gpellet:smallmitochondria,lysosomes,peroxisomes100,000gpellet:microsomes第12頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二Differentialcentrifugation(IV)Poorresolutionandrecoverybecauseof:ParticlesizeheterogeneityParticlesstartingoutatrminhavefurthesttotravelbutinitiallyexperiencelowestRCFSmallerparticlesclosetormaxhaveonlyashortdistancetotravelandexperiencethehighestRCF第13頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二Differentialcentrifugation(V)Fixed-anglerotor:Shortersedimentationpathlengthgmax>gminSwinging-bucketrotor:Longsedimentationpathlengthgmax>>>gmin第14頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二Differentialcentrifugation(VI)RateofsedimentationcanbemodulatedbyparticledensityNucleihaveanunusuallyrapidsedimentationratebecauseoftheirsizeANDhighdensityGolgitubulesdonotsedimentat3000g,inspiteoftheirsize:theyhaveanunusuallylowsedimentationratebecauseoftheirverylowdensity:(p-l)becomesratelimiting.第15頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二DensityBarrierDiscontinuousContinuousDensitygradientcentrifugation第16頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二Howdoesagradientseparatedifferentparticles?LeastdenseMostdense第17頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二Whenp>l:vis+veWhenp=l:vis0Predictionsfromequation(I)第18頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二Whenp<l:vis-vePredictionsfromequation(II)第19頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二SummaryofpreviousslidesAparticlewillsedimentthroughasolutionifparticledensity>solutiondensityIfparticledensity<solutiondensity,particlewillfloatthroughsolutionWhenparticledensity=solutiondensitytheparticlestopsedimentingorfloating第20頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二Buoyantdensitybanding

Equilibriumdensitybanding

Isopycnicbanding15234第21頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二1233Formatsforseparationofparticlesaccording

totheirdensityWhendensityofparticle<densityofliquidVis-ve第22頁，共25頁，2023年，2月20日，星期二DiscontinuousResolutionofdensitygradientsContinuousD