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蛋白質組學/蛋白質組學雜項技術/一些基本物理和數學概念

來自華夏公益教科書
  1. 離心
  2. 一些基本物理和數學概念
  3. 組織和細胞的離心分級:基本方法和儀器
  4. 密度梯度離心:製備梯度和測量密度
  5. 密度梯度離心:顆粒的速率和等密度分離

一些基本物理和數學概念

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[1] "分子生物學技術離心"


  • 重力


伽利略·伽利雷(1564-1642)首先系統地和科學地研究了重力作為一種自然現象。重力加速度常數通常用符號“g”表示,為簡單起見,取值為 980 釐米/秒秒。牛頓證明,作用在勻加速運動物體上的力等於其質量與其加速度的乘積,即

         F = ma       // Force F = mass x accelaration


  • 離心力


考慮一個質量為 m 的物體 P 在水平圓形路徑上以恆定速度運動(即以每單位時間一定數量的轉數和距旋轉軸的固定距離 x 運動)。雖然速度恆定,但運動方向不斷變化。由於速度的定義取決於運動方向,而該方向正在變化,因此速度不斷變化,並且該物體被認為表現出恆定的加速度。為了將運動限制在圓形路徑上,必須在水平平面上施加指向旋轉軸的力。如果沒有這種力,該物體將沿著圓的切線運動。稱為“離心力”的力可以用相同的方程式表示。

      F=ma.


  • 相對沉降速率


相對離心力——g力

通常,在離心過程中施加到粒子懸浮液上的力的值是一個相對值,也就是說,它與地球重力對相同粒子的作用力進行比較。它被稱為相對離心力 (RCF)

      RCF = F centrifugation / F gravity 


科里奧利力:除了離心力外,旋轉轉子中懸浮的粒子(以及懸浮液本身)還受到科里奧利力的影響

科里奧利力是由液體和懸浮粒子的慣性引起的,它是一個小力,其方向垂直於旋轉軸(順時針),該力作用於粒子,使其在逆時針方向偏轉(反之亦然)。在幾乎所有實驗條件下,科里奧利力與慣性力相比非常小,其影響在轉子速度變化時(例如在加速和減速期間)會放大。

雖然離心力作用於將粒子加速遠離旋轉軸,但徑向沉降的粒子也受到其他力的影響,包括摩擦力、浮力以及重力。摩擦力、浮力。


  • 沉降係數


一些生物粒子的沉降係數差異很大。決定沉降速率的引數分為三大類

(1) 離心條件

(2) 懸浮介質的性質。

(3) 懸浮介質的性質(即其密度和粘度)


  • 擴散


擴散是溶質分子或顆粒從高濃度區域到低濃度區域的整體運動。這種運動是由於隨機分子運動或布朗運動而發生的。由於懸浮粒子的沉降實際上是一種濃縮粒子的方法,因此它受到擴散的阻礙。

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