Coeficiente de sedimentación

El coeficiente de sedimentación s de una partícula se utiliza para caracterizar su comportamiento en sedimentación procesos, en particular centrifugación. Se define como la proporción de sedimentación de una partícula velocidad a la aceleración se aplica a él (que causa la sedimentación).

$s = \frac{v_t}{a}$

La velocidad de sedimentación $v_t$ (en ms⁻¹) también es conocido como el velocidad terminal. Es constante porque la fuerza aplicada a una partícula por gravedad o por una centrifugadora (mide típicamente en múltiplos de decenas de miles de gravedades en un ultracentrífuga) es cancelado por la resistencia viscosa del medio (normalmente agua) a través del cual se mueve la partícula. La aceleración aplicada a (en ms⁻²) puede ser la aceleración de la gravedad g, o más comúnmente la aceleración centrífuga $\omega^2 r$. En este último caso, $\omega$ es el velocidad angular de la rotor y r es la distancia de una partícula a () el eje rotorradio).

La resistencia viscosa es dada por la ley de Stokes: 6πηr₀donde η es la viscosidad del medio, v r₀ es el radio de la partícula y v es la velocidad de la partícula. Esta ley aplica solamente para grandes esferas en un mar infinito del fluido.

La fuerza centrífuga está dada por la ecuación familiar: mrω². Aquí r es la distancia de la partícula del eje de rotación. Cuando el equilibrio de dos fuerzas (fuerza viscosa y la fuerza centrífuga) (opuesto se dirigen), la partícula se mueve con velocidad constante llamada velocidad terminal. Por lo tanto, la velocidad terminal está dada por la siguiente ecuación.

${v_t} = \frac{mr\omega^2}{6\pi \eta r_0}$

Reorganizando esta ecuación obtenemos la fórmula final:

$s = \frac{v_t}{r\omega^2} = \frac{m}{6\pi \eta r_0}$

El coeficiente de sedimentación tiene la dimensiones de una unidad de tiempo y se expresa en svedbergs. Un svedberg se define como exactamente 10^−13s. Esencialmente el coeficiente de sedimentación sirve para normalizar la velocidad de sedimentación de una partícula por la aceleración aplicada. El valor resultante ya no es dependiente de la aceleración, pero sólo depende de las propiedades de la partícula y el medio en el que se suspende. Coeficientes de sedimentación, citados en la literatura generalmente pertenecen a la sedimentación en agua a 20° C.

Sedimento de partículas más grande más rápido y con más altos coeficientes de sedimentación (svedberg, o valores de S). Coeficientes de sedimentación son, sin embargo, no aditivos. Velocidad de sedimentación depende sólo de la masa o el volumen de una partícula, y cuando dos partículas se unen inevitablemente es una pérdida de área superficial. Así cuando se mide por separado tienen valores de svedberg que no pueden sumar a la de la partícula límite. Este es especialmente el caso con el ribosoma. Los ribosomas son identificados más a menudo por su coeficiente de sedimentación. Por ejemplo, el ribosoma 70 de S proviene de bacterias tiene realmente un coeficiente de sedimentación de svedberg 70, aunque se compone de un 50 S subunidad y un 30 S subunidad.

Véase también

• Factor de depuración de
• Svedberg
• Sedimentación
• Centrifugación

Enlaces externos

• Introducción a la célula fraccionamiento En Manual de laboratorio de biología celular
• Análisis de los datos de velocidad de sedimentación
• Un artículo sobre velocidades de sedimentación en la Página Web de Alianza proteína laboratorios
• Ultracentrifugación analítica moderna en Ciencias de la proteína: una revisión tutorial

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