Hlavný rozdiel - centrifugácia s rozdielom oproti hustote s gradientom

Odstreďovanie je separačná metóda, pri ktorej otáčaním vzorky okolo pevnej osi vzniká odstredivá (g) sila. Častice alebo bunky vo vzorke sú odstredivou silou tlačené nadol cez kvapalné médium. Rýchlosť sedimentácie je určená hustotou a veľkosťou častíc alebo buniek. Pretože sedimentácia častíc alebo buniek s rôznou hustotou a veľkosťou prebieha rôznymi rýchlosťami, sú v určitom bode centrifugácie od seba fyzicky oddelené. Diferenciálna centrifugácia a centrifugácia s hustotným gradientom sú dva hlavné typy centrifugácie. The hlavný rozdiel medzi diferenciálnou a hustotnou gradientovou centrifugáciou je to frakcionácia sa uskutočňuje na základe veľkosti pri diferenciálnej centrifugácii, zatiaľ čo frakcionácia sa uskutočňuje na základe centrifugácie hustota v gradiente hustoty.

Pokryté kľúčové oblasti

1. Čo je to diferenciálna centrifugácia - Definícia, fakty, proces 2. Čo je centrifugácia s gradientom hustoty - Definícia, fakty, proces 3. Aké sú podobnosti medzi diferenciálnou a hustotnou gradientovou centrifugáciou - Prehľad bežných funkcií 4. Aký je rozdiel medzi diferenciálnou a hustotnou gradientovou centrifugáciou - Porovnanie kľúčových rozdielov

Kľúčové pojmy: Hustota, centrifugácia s hustotným gradientom, diferenciálna centrifugácia, diferenciálne peletovanie, rovnovážna centrifugácia, izopyknická centrifugácia, centrifugácia s rýchlostnou zónou, veľkosť

Čo je diferenciálna centrifugácia

Diferenciálna centrifugácia sa týka najjednoduchšej formy centrifugácie. Je tiež známy ako diferenciálne peletovanie. Zložky bunky je možné oddeliť diferenciálnou centrifugáciou. Diferenciálna centrifugácia je založená na veľkosti častíc v roztoku. Častice s rôznymi veľkosťami teda počas odstreďovania sedimentujú rôznymi rýchlosťami. Väčšie častice sedimentujú rýchlejšie ako menšie častice. Rýchlosť sedimentácie je možné zvýšiť zvýšením odstredivej sily. Diferenciálna centrifugácia je znázornená na obrázku 1.

Obrázok 1: Diferenciálna centrifugácia

V ideálnom prípade sa diferenciálna centrifugácia použije na zber buniek alebo na produkciu surových subcelulárnych frakcií z tkanivového homogenátu. Pečeňový homogenát môže napríklad obsahovať jadrá, mitochondrie, lyzozómy a membránové vezikuly. Keď sa pečeňový homogenát krátku dobu odstreďuje pri nízkych otáčkach, veľké jadrá sa usadzujú v pelete. Keď je použitá vyššia odstredivá sila, mitochondrie tiež sedimentujú v pelete. Vzhľadom na homogenitu biologických vzoriek sedimentácia vždy kontaminuje.

Čo je centrifugácia s gradientom hustoty

Centrifugácia s hustotným gradientom sa týka separačnej metódy, pri ktorej sa látky koncentrujú v roztokoch céznych solí alebo sacharózy. Podieľa sa na frakcionácii častíc na základe hustoty vztlaku. Cézne soli alebo roztok sacharózy sa nazývajú hustotný gradient. Dva typy centrifugácie s hustotným gradientom sú centrifugácia s rýchlostnou zónou a izopycnická centrifugácia.

Centrálna centrifugácia

Počas centrifugácie v rýchlostnej zóne sa vzorka navrství ako úzka zóna na gradient hustoty. Častice sa pohybujú rôznymi rýchlosťami pod odstredivou silou na základe ich hustoty. Skutočná rýchlosť sedimentácie závisí predovšetkým od veľkosti a hmotnosti častíc. Pretože je hustota častíc vyššia ako hustotný gradient, všetky častice produkujú pelety. Centrifugácia s hustotným gradientom je znázornená na obrázku 2.

Obrázok 2: Centrifugácia s hustotným gradientom

Isopycnic centrifugácia

Izopyknické odstreďovanie začína homogénnym roztokom. Pri odstredivej sile sa častice pohybujú, až kým ich hustota nie je podobná hustotnému gradientu. Izopynická centrifugácia je teda známa aj ako vznášajúce sa alebo rovnovážna centrifugácia. Biologické častice závisia od osmotického tlaku hustotného gradientu. Gradientové médium by preto malo obsahovať podobný osmotický tlak ako bunky alebo organely.

Podobnosti medzi diferenciálnou a hustotnou gradientovou centrifugáciou

Rozdiel medzi diferenciálnou a hustotnou gradientovou centrifugáciou

Definícia

Diferenciálna centrifugácia: Diferenciálna centrifugácia sa týka separačnej metódy, kde sú zložky bunky oddelené na základe ich hustoty v centrifúge podľa odstredivej sily, ktorú na ne pôsobia.

Odstredenie hustotného gradientu: Centrifugácia s hustotným gradientom sa týka separačnej metódy, kde sa látky koncentrujú v roztokoch céznych solí alebo sacharózy.

Oddelenie

Diferenciálna centrifugácia: K separácii dochádza na základe veľkosti častíc v diferenciálnej centrifugácii.

Odstredenie hustotného gradientu: K separácii dochádza na základe hustoty častíc pri centrifugácii s hustotným gradientom.

Druhy molekúl

Diferenciálna centrifugácia: Diferenciálna centrifugácia sa používa na oddelenie buniek, organel alebo makromolekúl.

Odstredenie hustotného gradientu: Centrifugácia s hustotným gradientom sa používa na oddelenie molekúl alebo častíc.

Typ vzorky

Diferenciálna centrifugácia: Pri diferenciálnej centrifugácii sa ako vzorka použije homogenizovaný orgán.

Odstredenie hustotného gradientu: Pri centrifugácii s hustotným gradientom sa ako vzorka použije homogenizovaný roztok.

Cukrový roztok

Diferenciálna centrifugácia: Pri diferenciálnej centrifugácii sa nepoužije roztok cukru.

Odstredenie hustotného gradientu: Na centrifugáciu v hustotnom gradiente sa použije sacharóza alebo akýkoľvek roztok cukru.

Jednoduchosť metódy

Diferenciálna centrifugácia: Diferenciálna centrifugácia sa ľahko používa.

Odstredenie hustotného gradientu: Odstredenie hustotného gradientu je ťažké použiť.

Kontaminácia

Diferenciálna centrifugácia: Pri diferenciálnej centrifugácii nedochádza k žiadnej kontaminácii.

Odstredenie hustotného gradientu: Určitá kontaminácia je vždy možná pri centrifugácii s hustotným gradientom.

Záver

Centrifugácia s diferenciálnym a hustotným gradientom sú dve metódy centrifugácie používané na separáciu častíc. Diferenciálna centrifugácia oddeľuje častice na základe ich veľkosti. Centrifugácia s hustotným gradientom však častice oddeľuje. Hlavný rozdiel medzi diferenciálnou a hustotnou gradientovou centrifugáciou je typ fyzikálnych vlastností, na ktorých je každý typ metódy centrifugácie založený.

Referencia:

1. „Centrifugačné separácie“. Sigma-Aldrich, K dispozícii tu.

Obrázok so súhlasom:

1. „Differentielle zentrifugation“ Autor: Thomasione - Vlastná práca (Pôvodný text: selbst erstellt) (Public Domain) cez Commons Wikimedia 2. „Hustotný gradient“ Autor: Pôvodný nahrávací nástroj bol Mlw3559 na anglických wikibookoch - prevedené z en.wikibooks do Commons. (CC BY-SA 2.5) prostredníctvom Commons Wikimedia