是沉降系數(shù)
沉降系數(shù)（sedimentation coefficient）
用離心法時(shí),大分子沉降速度的量度,等于每單位離心場的速度.或s=v/ω2r.s是沉降系數(shù),ω是離心轉(zhuǎn)子的角速度（弧度/秒）,r是到旋轉(zhuǎn)中心的距離,v是沉降速度.沉降系數(shù)以每單位重力的沉降時(shí)間表示,并且通常為1～200×10-13秒范圍,10-13這個(gè)因子叫做沉降單位S,即1S=10- 13秒,如血紅蛋白的沉降系數(shù)約為4×10-13秒或4S.大多數(shù)蛋白質(zhì)和核酸的沉降系數(shù)在4S和40S之間,核糖體及其亞基在30S和80S之間,多核糖體在100S以上.
沉降系數(shù)（sedimentation coefficient, s） 的測定原理與方法
沉降系數(shù)（sedimentation coefficient,s）
根據(jù)1924年Svedberg（離心法創(chuàng)始人--瑞典蛋白質(zhì)化學(xué)家）對沉降系數(shù)下的定義：顆粒在單位離心力場中粒子移動(dòng)的速度.
To call the parameter which characterizes the movement of the particle at the centrifugal force place.
沉降系數(shù)是以時(shí)間表示的.
蛋白質(zhì),核酸等生物大分子的S實(shí)際上時(shí)常在10-13秒左右,故把沉降系數(shù)10 -13 秒稱為一個(gè)Svedberg單位,簡寫S,量綱為秒.
[ Adopted unit ] second
[ Another unit ] 1 svedberg = 1E(-13) sec
[ SI unit ] second
因隨溶劑的種類、溫度的變化而變化,所以通常是換算成20℃純水中的數(shù)值,進(jìn)一步算出分子間無作用力和濃度為零時(shí)的外插值.沉降系數(shù)是以分子量、分子形狀和水等情況來決定,其作為生物體大分子的一個(gè)特征是很重要的.
沉降系數(shù)的測定
沉降系數(shù)通過分析離心機(jī)測定.
通常只需要幾十毫克甚至幾十微克樣品,配制成1~2毫升溶液,裝入分析池,以幾小時(shí)的分析離心,就可以獲得一系列的樣品離心沉降圖.根據(jù)沉降圖可以作樣品所含組分的定性分析,亦可以測定各組分的沉降系數(shù)和估計(jì)分子大小,作樣品純度檢定和不均一性測定,以組分的相對含量測定.
沉降系數(shù)的測定原理
沉降系數(shù)的測定原理就是在恒定的離心力場下測定樣品顆粒的沉降速度.
因?yàn)闃悠奉w粒很小,不能直接看到它們的沉降運(yùn)動(dòng),所以把離心時(shí)樣品顆粒的界面移動(dòng)速度看作是樣品顆粒的平均沉降速度.通常使用Schlieren和吸收光學(xué)系統(tǒng)來記錄界面沉降圖.在沉降圖中樣品界面一般表現(xiàn)為一個(gè)對稱的峰,峰的最高點(diǎn)代表界面位置.(圖)
通常沉降系數(shù)測量精度為±2%,但是如果面界圖型表現(xiàn)為不對稱峰型,或希望沉降系數(shù)測量精度達(dá)到±1%或更小的情況時(shí),按峰的最高點(diǎn)作為界面位置就不夠了這時(shí)應(yīng)該使用二階距法計(jì)算界面位置.
基本原理
物體圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)受到離心力F的作用.當(dāng)物體的質(zhì)量為 M、體積為V、密度為D、旋轉(zhuǎn)半徑為r、角速度為ω（弧度數(shù)/秒）時(shí),可得：
F=Mω2r 或者 F=V.D.ω2r （1）
上述表明：被離心物質(zhì)所受到的離心力與該物質(zhì)的質(zhì)量、體積、密度、離心角速度以及旋轉(zhuǎn)半徑呈正比關(guān)系.離心力越大,被離心物質(zhì)沉降得越快.
在離心過程中,被離心物質(zhì)還要克服浮力和摩擦力的阻礙作用.浮力F｝和摩擦力F｝｝分別由下式表示：
F’=V.D’.ω2r （2）
F’’=f dr/dt （3）
其中D｝為溶液密度,f為摩擦系數(shù),dr/dt為沉降速度（單位時(shí)間內(nèi)旋轉(zhuǎn)半徑的改變）.
基本原理
在一定條件下,可有 ：
F=F’+F’’
V.D. ω2r =V.D’ω2r + f. dr/dt
dr/dt =Vω2r (D-D’)/f (4)
式(4)表明,沉降速度與被離心物質(zhì)的體積、密度差呈正比,與f成反比.若以S表示單位力場（ω2r=1）下的沉降速度,則
S=V (D-D’)/f
S即為沉降系數(shù).
沉降系數(shù)對于生物大分子來說,多數(shù)在(1~500)×10-13秒之間.為應(yīng)用方便起見,人們規(guī)定1×10-13秒為一個(gè)單位（或稱1S）.一般單純的蛋白質(zhì)在1~20S之間,較大核酸分 子在4~100S之間,更大的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)在30～500S之間.
以蛋白質(zhì)為例
溶液中的蛋白質(zhì)在受到強(qiáng)大的離心作用時(shí),如果蛋白質(zhì)溶液的密度大于溶劑的密度,蛋白質(zhì)分子就會(huì)下沉,在離心場中,蛋白質(zhì)分子所受到的凈離心力（離心力減去浮力）與溶劑的摩擦力平衡時(shí),每單位離心場強(qiáng)度定值,這個(gè)定值即為沉降系數(shù)（sedimentation coefficient）.沉降速度用每單位時(shí)間內(nèi)顆粒下沉的距離來表示.
測定方法：
⑴樣品：蛋白質(zhì)
⑵樣品溶液與離心：將樣品溶于緩沖液中,用一定規(guī)格的雙槽分析池,一邊加入溶液一邊加入溶劑.分析池與平衡池平衡重量,使平衡池比分析池輕0.5g以內(nèi),然后分別裝入分析轉(zhuǎn)頭.抽真空.開Schlieren光光源,選擇工作速度,室溫離心.轉(zhuǎn)動(dòng)腔達(dá)到真空后離以機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)加速,此時(shí)在觀察窗口可以看到離心圖型.達(dá)到工作速度后恒速離心.
以蛋白質(zhì)為例
待看到樣品峰的尖端后即可以間隔照相.照完相即可關(guān)機(jī),取出樣品液,清理轉(zhuǎn)頭和分析池.照相用強(qiáng)反差顯影沖洗后即得Schlieren光路沉降圖形照片.
⑶沉降圖像測量：Schlieren沉降圖可以用比長儀,讀數(shù)顯微鏡,或投影儀測量.測量時(shí)把沉降圖像的底片放于測量儀器上,使液面的垂直線與測量儀中的垂直線重合,然后用十字標(biāo)線依次測量內(nèi)參孔,液面,界面峰尖,和外參考孔的位置,每個(gè)圖像至少讀測三次,取平均值.依次把每個(gè)圖像依同樣方法測量,把數(shù)據(jù)列成表.
(4)沉降系數(shù)S的計(jì)算：代入公式計(jì)算.
離心圖像的分析
當(dāng)離心剛開始時(shí)如果見到有快速沉降的峰,幾分鐘內(nèi)就到達(dá)分析池底部,一般多是由于樣品發(fā)生部分聚合形成快速沉降的高聚物.離心達(dá)速后樣品的的記心圖像顯示一個(gè)對稱的峰形,一般可以認(rèn)為樣品是離心均一的.但是對樣品的真正均一性還應(yīng)用其他方法進(jìn)一步檢測,如電泳,層析等.某些混合樣品偶然亦會(huì)給出一個(gè)對稱峰的.峰形通常會(huì)隨時(shí)間而擴(kuò)展,這是由于樣品擴(kuò)散的結(jié)果.但如果峰形擴(kuò)展很快,則該樣品可能是多分散性的.如果離心圖像中表現(xiàn)幾個(gè)峰,說明樣品中有幾個(gè)組分,每一個(gè)峰代表相應(yīng)組分的沉降界面,因此可以測定每一個(gè)組分的沉降系數(shù)值.根據(jù)峰的面積可以測量組分的濃度值.
有時(shí)離心的圖像表現(xiàn)出一個(gè)不對稱的峰,這可能是由于下列幾種情況所致.①幾個(gè)沉降系數(shù)接近的組分峰形重疊,②樣品是多分散性的,其分子量分布不均勻,③某些相互作用強(qiáng)的高分子,其沉降速度對濃度依賴很大.若測定于高濃度,在界面區(qū)由于濃度變化造成沉降速度不一致而致峰形呈不對稱分布
百科有解釋