離心課堂之常用術(shù)語(yǔ) – 沉降系數(shù)

沉降系數(shù)

迄今為止，離心工作的重點(diǎn)的就是生物顆粒的制備，所以了解顆粒的沉降特性是至關(guān)重要的。沉降系數(shù)是生物大分子極其重要的物理參數(shù)，通過(guò)它可以了解生物大分子的相對(duì)分子量、分子形狀和水化程度等。早在1940 年，Svedberg 和Pedersen 發(fā)展了用分析超速離心技術(shù)來(lái)測(cè)量生物大分子的沉降系數(shù)和分子量，直至目前分析超速離心方法仍然是測(cè)定生物大分子沉降系數(shù)的金標(biāo)準(zhǔn)。Svedberg 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中定義了沉降系數(shù)（S，Svedberg）：s 就是單位離心加速度的作用下顆粒移動(dòng)的速度。用以下公式表示：

（1）

dr/dt：顆粒移動(dòng)速度

ω2r : 離心加速度

d: 平均粒徑

σ: 顆粒密度

ρ: 溶劑密度     

η: 溶劑粘度

由于大部分的生物大分子的沉降系數(shù)都在10^-11-10^-13s（秒）范圍內(nèi)，故定義了沉降系數(shù)的單位S，1 S = 1 x 10^-13s（秒）。s 值經(jīng)常被用來(lái)描述生物大分子（如核酸、蛋白）和一些大分子復(fù)合物（如核糖體、核糖體亞基），參見(jiàn)圖3。蛋白的沉降系數(shù)在1-20S之間，核酸的沉降系數(shù)在5-100S 之間，亞細(xì)胞器的沉降系數(shù)則更大，基本在幾百S 到幾千S之間。

圖 3 生物顆粒的沉降系數(shù)

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