離心課堂之常用術語 – 沉降系數

沉降系數

迄今為止，離心工作的重點的就是生物顆粒的制備，所以了解顆粒的沉降特性是至關重要的。沉降系數是生物大分子極其重要的物理參數，通過它可以了解生物大分子的相對分子量、分子形狀和水化程度等。早在1940 年，Svedberg 和Pedersen 發展了用分析超速離心技術來測量生物大分子的沉降系數和分子量，直至目前分析超速離心方法仍然是測定生物大分子沉降系數的金標準。Svedberg 在實驗過程中定義了沉降系數（S，Svedberg）：s 就是單位離心加速度的作用下顆粒移動的速度。用以下公式表示：

（1）

dr/dt：顆粒移動速度

ω2r : 離心加速度

d: 平均粒徑

σ: 顆粒密度

ρ: 溶劑密度     

η: 溶劑粘度

由于大部分的生物大分子的沉降系數都在10^-11-10^-13s（秒）范圍內，故定義了沉降系數的單位S，1 S = 1 x 10^-13s（秒）。s 值經常被用來描述生物大分子（如核酸、蛋白）和一些大分子復合物（如核糖體、核糖體亞基），參見圖3。蛋白的沉降系數在1-20S之間，核酸的沉降系數在5-100S 之間，亞細胞器的沉降系數則更大，基本在幾百S 到幾千S之間。

圖 3 生物顆粒的沉降系數

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