Градиент плотности равновесный

При достаточно большом времени центрифугирования частицы достигают в градиенте плотности равновесных положений. Именно та-[ким образом в соответствии с их плотностью в градиенте сахарозы разделяют клеточные органеллы (гл. 1, разд. Б.6). Макромолекулы (на- [c.163]

Для оценки композиционной неоднородности существуют следующие методы гель-проникающая хроматография (ГПХ) с одновременным определением дифференциального показателя преломления и ультрафиолетового и/или инфракрасного спектров тонкослойная хроматография (ТСХ) седиментация до достижения равновесного градиента плотности. [c.25]

Плотность. При использовании плотности как параметра идентификации полиамидов для сохранения требуемой точности необходимо достоверное определение третьего знака. Наиболее подходяш,им методом является использование метода градиентных труб. В трубку заливают два смешивающихся растворителя (один тяжелый, другой легкий), и при постоянном уровне заполнения в трубке устанавливается равномерное распределение плотности по высоте. При помещении трубки в термостат конвективное смешение по вертикали сводится к минимуму, и в течение нескольких месяцев в трубке сохраняется стабильный градиент плотности. Исследуемые образцы при помещении в трубку занимают равновесное положение на уровне, соответствующем их плотности. Для калибровки трубок используют материалы с известной плотностью. По результатам таких определений строится калибровочная кривая. Способ получения определенного градиента плотности в трубках описан в британском стандарте В5 3715. Четыреххлористый углерод и ксилол используют для получения плотности в интервале от 1,10 до 1,60 г/мл, который достаточен для определения плотности большинства ненаполненных полиамидов. [c.246]

Метод равновесной седиментации в градиенте плотности основан на следующем. Если поместить в ячейку центрифуги смесь низкомолекулярных жидкостей (растворителей) различной плотности, то при сильном центробежном ускорении (более 10 м/с ) через некоторое время в кювете установится седиментационное равновесие, т.е. в радиальном направлении возникнет постоянный во времени градиент плотности. Если в таком бинарном растворителе содержится полимерный компонент с плотностью, промежуточной между плотностями элементов растворителя, то полимер начнет собираться в полосы в тех местах кюветы, где его плотность равна плотности бинарного растворителя. Чем ниже молекулярная масса, тем больше коэффициент диффузии и тем сильнее размывается эта полоса (изоденса). Для сополимеров (если сомономеры имеют разные плотности) в результате установления равновесия могут появиться несколько полос макромолекулы с различной плотностью соберутся в разные полосы. Следует отметить, что метод применим для молекулярных масс выше критической, иначе ширина полосы становится соизмеримой с длиной ячейки. [c.325]

Следует специально отметить вариант метода, заключающийся в измерении равновесной высоты в сосуде с градиентом плотности 102]. [c.91]

Физический смысл этого таков плотность диффузионного потока можно выразить, применив в качестве движущей силы для диффузии либо градиент локальной концентрации а , либо градиент соответствующей равновесной концентрации с [c.320]

Рассмотрим теперь, какое равновесное распределение полимера установится окончательно в линейном градиенте плотности. Для этого определим, чему равен поток вещества в кювете ультрацентрифуги через некоторую плоскость, отстоящую на расстоянии х от равновесной плоскости, для которой 1 — Ур=0 (рис. 50). Поток частиц складывается из седиментационного потока — И с и из диф- [c.170]

И также достигает равновесного значения. Равновесное распределение градиента плотности зависит только от величины температуры и не зависит от того, нагревалась ли предварительно система или охлаждалась. На рис. 7 [c.166]

Кривые равновесного распределения градиента плотности раствора при температурах, больших температуры исчезновения мениска, но близких к ней, приведены на рис. 8. Так же как и в случае чистого вещества, они только качественно похожи на аналогичные кривые, полученные при монотонном нагревании системы. Количественно они отличаются. Например, в то время как при монотонном нагревании при Т = Тт + 3,8)° (кривая 7, рис. 2) наблюдается резкий максимум, в условиях термостатирования при этой же температуре максимум на кривой отсутствует (кривая 7, рис. 8). Равновесные распределения плотности при различных температурах, полученные путем интегрирования соответствующих кривых = /(2), [c.168]

Наиболее распространенный способ создания градиента плотности — центрифугирование р-ра полимера в смеси двух или более жидкостей, отличающихся по плотности, мол. массам или по обоим показателям. Полимер собирается в области, где плотность р-ра р близка к плотности полимера в р-ре, т. е. 11 где — кажущийся парциальный уд. объем полимера в смеси растворителей. Характер распределения с х) в равновесном градиенте плотности может указывать на гетерогенность полимера по мол. массе или по плотности при определении с х) необходим учет эффекта гидростатич. сжатия. [c.200]

ВЫХ оснований или нуклеотидов, полученных после расщепления полимера (подробнее — см. стр. 58). С нуклеотидным составом ДНК однозначно связаны два физических свойства двухцепочечных комплексов, которые часто используются для характеристики полученных препаратов 2 . 2в Одно из них — так называемая температура плавления Гщ — это температура, при которой происходит распад двухцепочечного комплекса на одноцепочечные молекулы этот процесс легко наблюдать по изменению УФ-поглощения или оптического вращения раствора (подробнее см. в гл. 4). Другая характерная константа ДНК — плавучая плотность р — может быть определена из результатов равновесного ультрацентрифугирования Такое центрифугирование проводят обычно в растворах солей, обладающих высокой плотностью чаще всего применяют хлорид или сульфат цезия. При длительном центрифугировании устанавливается градиент плотности раствора, а ДНК собирается в узкой зоне, где существует равновесие между центробежной силой и выталкивающей силой, которая определяется разностью плотности осаждаемого вещества и применяемого солевого раствора в данной зоне. Равновесное центрифугирование в градиенте плотности Сз С1 может служить не только аналитическим методом для характеристики препарата ДНК, но и полезным препаративным методом для разделения ДНК, различающихся по нуклеотидному составу. Подобным же образом препаративное ультрацентрифугирование в градиенте плотности сахарозы используется для разделения молекул ДНК, различающихся по скорости седиментации. [c.31]

Равновесное центрифугирование в градиенте плотности хлористого цезия является исключительно чувствительным методом для [c.577]

Рис. 1.9. Принципиальная схема равновесной седиментации в градиенте плотности (плотности компонентов трех компонентной системы Р1<Рп<Р2)-а — положение компонентов при установившемся равновесии б — распределение плот" ности виг — интегральная С (х) и дифференциальная йС йх = / (х) кривые распределения концентрации полимера.

Рис. 1.10. Равновесное распределение концентрации в градиенте плотности

Равновесная седиментация в градиенте плотности [c.489]

Формулы (6.112), (6.113) и (6.114) позволяют определить из опытов по равновесной седиментации в градиенте плотности молекулярный вес и полидисперсность состава, а формулы (6.116) и (6.118)—избирательную сольватацию. [c.492]

Отметим, наконец, что равновесная седиментация в градиенте плотности, как и обычное седиментационное равновесие, может использоваться для определений молекулярного веса [ср. формулы (6.112) и (6.117)]. Однако при этом следует считаться с тем, что локальная концентрация полимера в области изоденсы высока и пренебрежение термодинамической поправкой (пропорциональной второму вириальному коэффициенту Лг) приводит к сильным искажениям при расчетах. Так, в работе [84] для системы хлороформ — бензол было получено сильно завышенное, а для системы ДМФ — хлороформ — заниженное значение Л1 . Авторы объясняют это наличием агрегативных тенденций (Лг < 0) в первой системе и большими положитель- [c.493]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ В РАВНОВЕСНОМ ГРАДИЕНТЕ ПЛОТНОСТИ [c.126]

Фиг. 30. Характер распределения концентрации в равновесном градиенте плотности может указывать на гетерогенность по молекулярной массе или по плотности.

Метод равновесного ультрацентрифугирования в градиенте плотности находит применение для исследования образцов, однородность которых по плотности известна, таких, как некоторые препараты ДНК. Крупные молекулы для такого исследования более удобны, так как они образуют узкие полосы, и градиент плотности в пределах этих полос мало отличается от линейного. Этот случай удобен для теоретического анализа и прост для измерений. [c.129]

Ультрацентрифугирование в градиенте плотности. Частицы седиментируют в смеси легкого и тяжелого растворителей, например СбНб и СВг4. В равновесных условиях под влиянием центробежной силы частицы собираются в точке, в которой плотность смеси растворителей точно соответствует плотности макромолекул в растворе (рис. 8,19, в) (см. разд. 8.4). [c.129]

В центробежном поле можно создать стабильный градиент плотности растворителя. Как известно из теории седиментации, вследствие диффузионного размы вания границы седиментахщи в конечном итоге в центрифужной ячейке устанавливается равновесное распределение концентрации каждого компонента, описываемое уравнением [c.244]

Используя соответствующую соль, можно создать устойчивый в условиях центрифугирования градиент ее концентрации, а тем самым и градиент плотности растворителя. Если природа соли и распределение ее концентрации таковы, что плавучая плотность биополимера выше, чем плотность растворителя на мениске, но ниже, чем у дна пробирки, то по мере перемещения к дну пробирки биополимер достигнет участка, где множитель 1 - / о/р станет равным нулю и дальнейшая седиментация прекратится, т.е. возникнет устойчивая зона нахождения биополимера. Наиболее широкое применение для этой цели нашли растворы солей цезия, которые позволяют получить растворы с плотностью, достаточной для остановки перемещения нуклеиновых кислот. Эксперименты подобного рода весьма дороги, так как требуют длительной, обычно на протяжении нескольких суток, работы ультрацентрифуг. Однако они открывают некоторые уникальные возможности. Например, удается разделить биополимеры, различающиеся лишь изотопным составом. Молекулы ДНК из одного вида микроорганизма, выращенные на средах, содержащих в качестве источника азота соли аммония и 15NH4, не отличаются по объему, но имеют разные массы и, следовательно, различные плавучие плотности. Поэтому при равновесном центрифугировании и градиенте плотности хлорида цезия они образуют отдельные зоны. Пример применения этого метода для доказательства полуконсервативного характера репликации ДНК приведен в 5.1. [c.244]

Особым случаем равновесного центрифугирования является седиментация при градиенте плотности [14, 76, 135], для которой применяют двухкомпонентные системы растворителей. Градиент плотности возникает вследствие седиментационного разделения составных частей растворителя вещества с различной плотностью распределяются в различных точках, где их эффективная плотность равна плотности окружающей среды. Вследствие диффузии в этих полосах накопления зависимость с от г в идеальном случае подчиняется закону Гаусса. Чаще всего этот метод применяли для исследования нуклеиновых кислот, но можно получить распределение в градиенте плотности и для полимеров умеренного молекулярного веса, если в качестве растворителей брать смеси 1,2-дибром-1,2-дифторэтана с циклогексаном и использовать оптическую шлирен-систему [221. Другая система описана Бреслером и сотр. [30]. Сведения о распределении сополимеров по составу можно получить также путем измерения рассеяния света[33]. [c.61]

Для определения состава и строения Б. используют также УФ- и ИК-спектроскопию, рентгенографию, дифференциальный термич. анализ, а также пикнометрич. и рефрактометрич методы исследования, основанные на правиле аддитивности уд. объемов и уд. рефракций компонентов Б. Достаточно успешно используется и метод ЯМР, к-рый значительно облегчает точное установление состава и строения Б. Для определения мол. массы и композиционной неоднородности Б. типа (А) — (В), в нек-рых случаях (прп подборе растворителей с учетом показателей преломления компонентов Б.) м. б. использован метод светорассеяния. Точный, но довольно сложный метод количественного анализа Б.— равновесная седиментация в градиенте плотности с использованием ультрацентрифуги. Данные о составе и строении Б. могут быть получены и при изучении нек-рых их физико-механич. свойств (напр., термомеханических). [c.136]

Рис. 28-2. Результаты эксперимента Мезельсо-на-Сталя. В градиенте плотности s l тяжелая [ К]ДНК достигает равновесия в полосе, которая расположена ближе ко дну пробирки, чем полоса равновесия легкой [ N] ДНК. Равновесное положение гибридной ДНК оказывается промежуточным. Определение плотности дочерних ДНК после первого и второго удвоений показало, что репликация ДНК осуществляется по полуконсервативному механизму.

Равновесная седиментация ДНК в градиенте плотности s l была впервые исследована Меселсоном, Сталем и Виноградом. При такой методике [c.138]

При равновесном центрифугировании в градиенте плотности s l препаратов ДНК многих животных и растений было обнаружено присутствие наряду с основным пиком ДНК небольшого пика спутника 8 В ряде случаев было доказано, что возникновение спутника связано с присутствием в препарате внеядерной ДНК (см. ниже). В других случаях, прежде всего в ДНК из тканей млекопитающих, показано, что ДНК- спутник локализована в клеточном ядре. Наиболее изучены два представителя таких полинуклеотидов ДНК- спутник из печени мышей и ДНК- спутник из тканей некоторых видов крабов Их количество составляет от 10 до 30% общего количества ДНК клеточного ядра мол, вес. ДНК- спутника мышей найден равным 40 10 . Эти полинуклеотиды существуют в виде двухцепочечных комплексов характерным их свойством является легкая ренатурируемость, т. е. способность двухцепочечного комплекса восстанавливаться после разрушения. [c.34]

Для выделения ДНК из хлоропластов используют тот же самый прием, что и при выделении митохондриальной ДНК, — обработку субклеточных частиц ДНК-азой перед их разрушением. В этом случае, однако, не удается добиться полного удаления ядерной ДНК, и ДНК хлоропластов очищают далее равновесным центрифугированием в градиенте плотности s l. Наиболее подробному исследованию подвергалась ДНК из хлоропластов зеленой водоросли Euglena gra ilis она отличается от ДНК ядра по составу оснований и существует в виде двухцепочечного комплекса с мол. весом 10 10 . [c.35]

Рис. 21. Принципиальная схема равновесной седиментации в градиенте плотности трехкомнонентной системы (плотности компонентов р <р<р").

Метод седиментационного равновесия в качестве абсолютного метода онределения молекулярных весов полимеров обладает рядом достоинств. Силовое поле ультрацентрифуги обусловливает осаждение крупных частиц типа пыли, но в то же время практически весьма слабо влияет на низкомолекулярные включения в образце. На довольно малом количестве полимера можно измерить молекулярные веса, изменяюш иеся от нескольких сотен до нескольких миллионов, а также получить обш ую картину степени полидисперсности. Недостатки метода, обусловленные большим временем эксперимента и трудностями при исследовании достаточно низких концентраций образцов, применяемых для надежной экстраполяции к бесконечному разбавлению, могут оказаться не столь суш ественнымй, если применять идеальные растворители и использовать появившиеся возможности быстрого достижения равновесных условий седиментации. В то время как метод скоростной седиментации обладает большей чувствительностью к тонким характеристикам распределений по молекулярным весам, метод седиментационного равновесия применяют главным образом для определения средних молекулярных весов, хотя использование этого метода в случае смешанных растворителей (седиментация в градиенте плотности), как недавно было показано, перспективно для определения наличия в образце других типов неоднородности. [c.238]

В принципе, реальные эксперименты можно вести при фиксированном (или исключенном) времени, но переменной координате, или при фиксированной координате, но переменном времени. Возможность подобной перестановки координата время — отличительный признак истинно транспортных методов однако, в некоторых вариантах использования ультрацентрифуг или электрофореза получаются равновесные, неподвижные кривые распределения концентрации ( полосы ), например, при изоэлект-рической фокусировке, зонном и скоростном центрифугировании в градиенте плотности и т. п. [c.4]

Центрифугирование в градиенте плотности, предложенное Ме-сельсоном [60], — ценный метод исследования природных и синтетических полимеров, основанный на различии в плотностях или скоростях седиментации его используют для разделения компонентов смеси полимеров на дискретные зоны (зонное центрифугирование). Например, сошлемся на развитие методики изучения равновесного центрифугирования в капиллярах [61 ]. [c.30]

Непреформированный равновесный градиент плотности. В этом случае и растворитель, и растворенное вещество сначала распределены равномерно по всему объему пробирки. После центрифугирования в течение некоторого времени концентрация солей растворителя (например, s l) становится различной по высоте пробирки в соответствии с седиментационным равновесным распределением, в результате чего создается градиент плотности. Исследуемые макромолекулы собираются в виде отдельной зоны в части пробирки с соответствующей им плотностью. [c.182]

Для этого был изобретен остроумный и исключительно чувствительный метод ультрацентрифугирования в градиенте плотности. Метод Месельсона представляет собой ультрацентрифугирование, при котором мы разделяем макромолекулы не по молекулярному весу, а по удельному весу полимера. В среду вводится электролит большой плотности ( s l с р = 3,7). Эта соль распределяется в кювете ультрацентрифуги в согласии с законом Больцмана, и нри установившемся равновесном распределенни концентрация соли будет зависеть от координаты примерно как [c.251]

Рпс. 75. Схема се- плотность равна плотности среды. Там полн-диментации в гра- JJgp остановится и создастся равновесное его диенте плотности, распределение. К этой точке макромолекулы будут приближаться с обеих сторон с одной стороны они будут падать по направлению центробежного поля, а с внешней стороны они будут всплывать против поля, вытесняемые более плотной средой. Если в растворе имеется несколько полимеров с различной плотностью, то они разделяются в кювете на несколько дискретных полос. Каждый полимер найдет в градиенте плотности свое равновесное положение и образует вблизи от соответствующей точки равновесное распределение. Рассчитаем ширину равновесного распределения макромолекул в полосе. Для этого рассмотрим, чему равен ноток вещества через некоторую поверхность, отстоящую на расстоянии х от равновесной плоскости (рис. 75). Поток частиц складывается нз седимен- [c.252]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология