Ультрацентрифуга для определения скорости седиментации

Комбинируя определение скорости седиментации с определением седиментационного равновесия, можно найти и кривую распределения частиц, если центрифугированию подвергается поли-дисперсная система. Сравнение результатов седиментации в ультрацентрифуге по обоим методам позволяет также судить и о форме частиц. [c.80]

Оценка чистоты. — Шведские химики Сведберг и Тизелиус внесли большой вклад в развитие химии белка разработкой аналитических методов, чрезвычайно удобных для характеристики этих, высокомолекулярных соединений. Метод ультрацентрифугирования Сведберга служит для определения молекулярного веса. При вращении с очень большой скоростью ячейки, содержащей раствор белка, молекулы белка под действием центробежных сил движутся от центра со-скоростью, зависящей от величины молекулярного веса. Специальная оптическая система дает возможность наблюдать и фотографировать ячейку во время центрифугирования. Молекулярный вес может быть, найден либо из определения седиментационного равновесия, либо по-скорости седиментации- Хотя теоретически первый метод точнее, для достижения равновесия требуется длительное время, и поэтому более точные значения получают, исходя из определения скорости седиментации. При применении ультрацентрифуги можно установить также гомогенность молекул (по величине и форме). Тизелиус предложил (1937) электрофоретический метод разделения молекул белка в электрическом поле молекула белка движется со скоростью, определяющейся величиной молекулы, ее формой, количеством и типом ионизированных групп. Материал, кажущийся гомогенным по растворимости, может содержать компоненты, отличающиеся по электрофоретической подвижности. Жестким критерием чистоты является профиль кривой распределения, получаемой при противоточном распределении молекул (Крейг, см. 31.29). [c.674]

Определение скорости седиментации в ультрацентрифуге. Если раствор полимера оставить в покое, возможно понадобится двадцать лет для заметного перемещения более тяжелых молекул ко дну сосуда. В ультрацентрифуге развивается ускорение в полмиллиона ( —ускорение силы тяжести). [c.39]

Мол. веса с помощью ультрацентрифуг определяются тремя методами методом определения скорости седиментации, методом седиментационного равновесия и методом центрифугирования в градиенте плотности. [c.409]

В скоростной ультрацентрифуге измеряется скорость седиментации молек л полимера в растворе. Эти измерения, занимающие лишь несколько часов, повторяют на нескольких растворах различной концентрации, и из этих определений путем экстраполяции до бесконечного разбавления находят константу седиментации 5(,. Константу диффузии растворенного вещества при бесконечном разведении Do определяют на отдельном приборе. Молекулярный вес вычисляют по уравнению [c.196]

ВЫСОКОСКОРОСТНАЯ МАСЛЯНАЯ УЛЬТРАЦЕНТРИФУГА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ СЕДИМЕНТАЦИИ [c.495]

УЛЬТРАЦЕНТРИФУГА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ СЕДИМЕНТАЦИИ [c.503]

С е д и м е н т а ц и о н н ы й м е т о д определения молекулярного веса полимера основан на установлении седимента ционного равновесия в растворах полимера. Раствор полимера фракционируют в ультрацентрифуге и одновременно определяют молекулярный вес каждой фракции полимера, т. е. из каждого слоя раствора после его расслаивания. Для этого определяют скорость седиментации каждой фракции исследуемого полимера (в растворах с известными концентрациями). Измерение скорости седиментации основано на наблюдении за передвижением границы раздела между раствором и растворителем в ячейке центрифуги. По данным наблюдений строят график изменения скорости седиментации при различной концентрации и определяют по этому графику константу седиментации 5 данного полимера при бес конечном разбавлении его раствора. Одновременно определяют константу диффузии полимера при бесконечном разбавлении. Молекулярный вес каждой фракции вычисляют по следующему уравнению [c.80]

Для проведения седиментометрического анализа кинетически устойчивых систем (золей, растворов ВМВ) с целью определения размеров и массы их частиц недостаточно силы земного тяготения. Последнюю заменяют более значительной центробежной силой центрифуг и ультрацентрифуг. Идея этого метода принадлежит А. В. Думанскому (1912), который впервые применил центрифугу для осаждения коллоидных частиц. Затем Т. Сведберг разработал специальные центрифуги с огромным числом оборотов, названные ультрацентрифугами. В них развивается центробежная сила свыше 250 ООО Современная ультрацентрифуга представляет собой сложный аппарат, центральной частью которого является ротор (с частотой вращения 60 000 об/мин и выше), с тончайшей регулировкой температуры и оптической системой контроля за процессом осаждения. Кюветы для исследуемых растворов вмещают всего 0,5 мл раствора. В ультрацентрифуге оседают не только частицы тонкодисперсных золей, но и макромолекулы белков и других ВМВ, что позволяет производить определение их молекулярной массы и размеров частиц. Скорость седиментации частиц в ультрацентрифуге рассчитывают также по уравнению (23.9), заменяя в нем g на о) х, где (О — угловая скорость вращения ротора л — расстояние от частицы до оси вращения. [c.378]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРА ЧАСТИЦ ПО СКОРОСТИ СЕДИМЕНТАЦИИ В УЛЬТРАЦЕНТРИФУГЕ [c.43]

Из других методов определения молекулярного веса наиболее надежным является метод седиментации.в ультрацентрифуге [39]. Для определения полимеров с молекулярным весом в пределах от 10000 до 30 000 может быть использована техника седиментацион-ного равновесия [40, 41]. По скорости седиментации полисахарида или по степени распределения его в центрифужной ячейке в равновесных условиях можно вычислить молекулярный вес и установить степень его полидисперсности [21, 40]. [c.148]

Под действием гравитационного поля растворенные молекулы либо оседают, либо всплывают в зависимости от их плотности и плотности растворителя, но поступательная кинетическая энергия молекул препятствует этому. Чтобы вызвать оседание при измеримых скоростях даже таких маленьких молекул, как молекулы сахарозы, были построены достаточно мощные ультрацентрифуги. Сведберг [б] положил начало разработке ультрацентрифуг, приспособленных для количественных измерений седиментации в условиях, исключающих конвекцию и вибрацию. Различают два типа опытов, проводимых в ультрацентрифугах 1) измерение скорости седиментации компонента раствора (скорость седиментации) и 2) определение перераспределения молекул при равновесии (седиментационное равновесие). [c.613]

Установлено, что белки могут иметь весьма различные размеры и форму. Определение молекулярной массы и размеров молекул белка выполняется с применением мощного арсенала физических методов исследований. Молекулярные массы можно определить с помощью измерения скоростей диффузии, скоростей седиментации в ультрацентрифуге, рассеяния света и даже путем измерения размеров индивидуальных больших по размеру молекул белка методом электронной микроскопии. [c.510]

Кроме скоростных ультрацентрифуг, применяемых при измерении скорости седиментации (значительно преобладающей над процессами диффузии), применяют также ультрацентрифуги с меньшим числом оборотов (до 20 ООО об/мин), в которых скорости седиментации и диффузионного переноса близки и поэтому устанавливается седиментационное равновесие. Молекулярный вес при определении по методу седиментационного равновесия, [c.44]

МНОГО полезного в технику ультрацентрифугирования. В этом обзоре описаны многие важные экспериментальные детали — конструкция кювет, оптические системы и пр., — а также теоретические основы метода.) Существует несколько методов определения молекулярного веса с помощью ультрацентрифуги. Ниже мы рассмотрим наиболее важные из них, начиная с классического метода, основанного на измерении скорости седиментации. [c.65]

Установлено, что белки могут иметь весьма различные размеры и форму. Определение молекулярных масс и размеров белков было выполнено с применением мощного арсенала физических методов исследований. Молекулярные массы можно определить с помощью анализа отдельных компонентов (см. упражнение 20-23), измерения скоростей диффузии, скоростей седиментации в ультрацентрифуге, рассеяния света и даже путем измерения размеров индивидуальных, очень больших по размеру молекул белка методом электронной микроскопии. Сведения о форме молекул получают, измеряя скорости молекулярной релаксации после электрической поляризации, исследуя изменения в оптических свойствах (двойное лучепреломление), возникающие в струе жидкости, непосредственно с помощью электронной микроскопии и, что имеет, быть может, наиболее важное значение, исследуя интенсивность рассеяния света и рентгеновского излучения как функцию угла рассеяния. Применение всех этих методов часто встречает трудности вследствие высокой степени гидратации белков, а также в результате того, что многие белки вступают в обратимые реакции ассоциации, образуя димеры, три-меры и т. д. Молекулярные массы, молекулярные параметры и изоэлектрические точки ряда важных белков приведены в табл. 20-2. [c.125]

При определении молекулярных весов результаты измерения диффузии чаще всего используют в сочетании с данными другого какого-либо гидродинамического метода (например, измерения скорости седиментации в ультрацентрифуге). Это позволяет исключить коэффициент трения и таким образом рассчитать молекулярный вес (разд. 2 гл. X). [c.175]

Для определения молекулярного веса по скорости седиментации и седиментационному равновесию в ультрацентрифуге используются в последнее время растворы целлюлозы в кадоксене Максимальные значения найденных при этом молекулярных весов препаратов целлюлозы не превышают полученных в работе [c.31]

Для определения молекулярного веса ДНК (обзоры — см. наиболее широко используются методы, основанные на определении скорости седиментации макромолекул. Это определение может быть выполнено по различным методикам наиболее широкое распространение в последнее время приобрела методика, основанная на зональном центрифугировании в градиенте плотности сахарозы в препаративной ультрацентрифуге В данном случае распределение веществ по скорости осаждения можно контролировать по радиоактивной метке, что обеспечивает высокую чувствительность с другой стороны, методика практически без изменений может быть применена и для препаративного разделения нуклеиновых кислот. Предложен ряд эмпирических уравнений, связывающих скорость седиментации двухцепочечного комплекса ДНК со значением молекулярного веса определенным независимыми методами. Последнее из этих уравнений охватывает пределы мол. веса 0,2— 130 108. [c.30]

В 1943 г. исследования молекулярного веса различных препаратов целлюлозы и ее эфиров путем определения скорости седиментации в ультрацентрифуге и скорости диффузии были проведены Граленом и СведбергомЧ Ими были получены еще более высакие значения молекулярного веса целлюлозы, соответствующие значениям степени полимеризации 10800 (хлопок), 9300 (небеленый хлопковый пух), 36000 (лен), 12400 (рами), 2500—3100 (древесная целлюлоза, выделенная по сульфитному или сульфатному методу). По данным этих исследователей, максимальный экспериментально определенный молекулярный -вес целлюлозы составляет около 6 000000 (для целлюлозы льна). Найденные ими значения молекулярного веса хлопковой целлюлозы совпадают с результатами, полученными Головой и Ивановым путем вискозиметрических измерений. Необходимо, однако, отметить, что Гра-лен и Сведберг производили менее тщательную очистку раствора от кислорода, чем Голова. [c.30]

Измерения с помощью ультрацентрифуги требуют значительных затрат на оборудование. Определение скорости седиментации и константы диффузии дают средневесовое значение молекулярного веса или веса частиц исследуемого вещества. Эти измерения, кроме того, позволяют сделать вывод о молекулярном распределении и о форме частиц полимера в данном растворе. [c.157]

Из аналитических методов следует назвать метод ультра-центрифугирования, основанный на определении скорости седиментации макромолекул в растворе, помещенном в сильное центробежное поле, и метод турбидиметриче-ского титрования, основанный на измерении возрастания оптической плотности раствора при осаждении полимера из раствора постепенным добавлением не растворяющей полимер жидкости (осадителя). Определение молекулярного состава, как и средней степени полимеризации, с помощью ультрацентрифуги дает наиболее точные результаты, однако требует дорогого и сложного оборудования. Турбидиметрическое титрование в существующем виде позволяет получить лишь приближенную характеристику распределения по молекулярным весам. Более подробно об этих методах можно прочитать в специальной литературе [1—3]. [c.302]

В 1943 г. исследования молекулярного веса различных препаратов целлюлозы и ее эфиров путем определения скорости седиментации в ультрацентрифуге и скорости диффузии были проведены Граленом и Сведбергом . Ими были получены еще более высокие значения молекулярного веса целлюлозы (табл. 8). [c.46]

Центрифугирование. В настоящее время выделение биологических мембран в виде отдельных фракций — процесс не очень сложный. Для этого используется множество различных типов ультрацентрифуг. (Первая ультрацентрифуга была построена Сведбергом в 1923 г. и в 1925 г. предложена для определения скорости седиментации.) В процессе ультрацентрифугирования гомогенатов фрагменты (или везикулы) мембран движутся под действием центробежной силы и распределяются по длине центрифужной пробирки. Если такое распределение не меняется во времени, считается, что фрагменты мембран достигли своего седиментаци-онного равновесия, по которому можно судить о массе и плотности фракций. [c.101]

А на литическое ультрацентрифугирование это важнейший метод идентификации и оценки гомогенности вирусной суснензии в отношении размера частиц, их формы и плотности [375, 710, 715, 761]. В основе метода определения скорости седиментации лежит наблюдение за скоростью перемещения частиц под действием большого центробежного ускорения. Теория процесса седиментации за последние годы разработана детально Hojgiij,, ные сведения о методе аналитического ультрацентрифуГи-рования можно найти в ряде обзоров и руководств [128, 710, 715, 779], [c.151]

Все белки денатурируются под действием кислот или при нагревании, что проявляется в коагуляции и уменьЩенин растворимости, а также в потере специфических биологических свойств. Определение молекулярного веса белков является трудной задачей. Исходя из содержания железа в гемоглобине крупного рогатого скота, было найдено, что молекулярный вес этого белка лежит в пределах 16 000— 17 000. Молекулярный вес казеина, определенный по содержанию легко отщепляющейся серы, равен 16 000 и т. д. Подобные выводы, однако, справедливы лншь прн том условии, что данный белок однороден и содержит в своей молекуле только один атом того элемента, который используется для расчета молекулярного веса. Криоскопическое определение молекулярного веса затрудняется тем, что даже растворимые белки образуют коллоидные растворы наблюдаемое малое понижение точки плавления соответствует большому весу мицеллы. Более подходящими являются методы, основанные на определении скорости диффузии и вязкости. Помимо них практическое значение приобрел предложенный Сведбергом способ определения велич1п-1ы частиц по скорости седиментации в ультрацентрифуге. [c.396]

Мицеллы ПАВ по размерам и молекулярно-кинетичес-ким свойствам близки к макромолекулам высокомолекулярных соединений, и для определения мицеллярной массы ПАВ пригодны те же методы, которые применяются для нахождения молекулярной массы полимеров. Эти методы основаны на измерении интенсивности светорассеяния, скорости диффузии, скорости седиментации в поле центробежной силы ультрацентрифуги. (В последнее время предложен метод, основанный на измерении оптической плотности мицеллярных растворов, содержащих солюбилизированный олеофиль-ный краситель. Однако он находит лишь ограниченное применение — пригоден для неионогенных ПАВ с невысокой степенью оксиэтилирования.) [c.157]

Рассмотрим более подробно определение размера частиц по скорости седиментации в ультрацентрифуге. Для расчетов применимо уравнение, в общем сходное с обычным седиментационным уравнением (П1,38). Однако поскольку при центрифугировании частицы, постепенно удаляясь от оси вращения, двигаются с переменной все возрастающей скоростью, в уравнении величина и должна быть заменена на dxjdx (где х — расстояние частицы от оси вращения). В то же время из механики известно, что ускорение в поле центрифуги равно (где ш — угловая скорость). Тогда, очевидно, уравнение (П1,38) в применении к ультрацентрифуге можно написать следующим образом [c.79]

Для определения чистоты (или гомогенности) ферментных препаратов в настоящее время наиболее широко используются ультрацентрифугирование и диск-электрофорез. В основе первого из них лежит различная скорость седиментации в ультрацентрифуге белков с различной молекулярной массой (и различной формой молекул). Одним из ограничений данного метода является то, что разные белки могут иметь одну и ту же величину седиментации и не разделяться при ультрацентрифугировании. С другой стороны, белок в растворе может находиться в виде нескольких форм, различающихся по степени агрегации, а следовательно, и по молекулярной массе. Если эти формы не превращаются одна в другую или превращения осуществляются достаточно медленно, на седиментограмме обнаружится несколько пиков, что, однако, не будет свидетельствовать о наличии примесных белков в исследуемом препарате фермента. Недостатком метода является также его невысокая чувствительность, что не позволяет обнаруживать малые количества примесных белков. [c.205]

При определении молекулярных масс в ультрацентрифуге [67 — 69 различают метод измерения скорости седиментации и оавновесное центрифугирование. В то время как в первом случае измеряют скорость седиментации, во втором — определяют положение седиментационного равновесия. [c.360]

Коэффициент диффузии определяется на специальной установке и рассчитывается по уравнениям (15) и (16). Постоянная седиментации определяется прн помоши ультрацептрифуги. Для этой цели через кювету с раствором полимера, помешенную в ультра-цецтрифугу, пропускают пучок света, который падает на фотопластинку, находяшуюся за кюветой. При вращении кюветы номере осаждения вешества граница раздела между раствором и растворителем постепепно перемещается и свет поглощается по высоте кюветы в различной степени. На фотопластинке получаются полосы разной степени почернения. Фотометрируя снимки, сделанные через определенные промежутки времени, можпо определить скорость седиментации. Разделив найденную величину на квадрат угловой скорости вращения ультрацентрифуги и величину X, получим постоянную седиментации 5. [c.472]

Для монодисперсного поли.мера граница раздела выражена достаточно резко, так как все мс< тскулы оседают с одинаковой скоростью. Поэтому на фотопластинке получаются четко различимые полосы разной степени почернения. В полимолекулярной системе каждая фракция оседает со своей собственной скоростью, поэтому граница раздела очепь размыта и определение постоянной седиментации затруднено. Размывание границы при седиментации само по себе очень важное явление, так как позволяет оценить распределение полимера по молекулярным весам, Метод ультрацентрифуги с успехом применяется дпя определения молекулярных весов и полимолекулярпости полимеров и является единственным методом, позволяющим непосредственно получить кривые распределения по молекулярным весам (стр. 478). [c.472]