第99章 内在知觉o（第1页)

差离心技术是分离细胞器的关键方法，其原理基于不同颗粒在离心力场中的沉降行为差异。

离心力与等效重力

离心过程中，高旋转产生的离心力场等效于增强的重力场，称为“相对离心力”

（rcf）。

其计算公式为：

rcf=1118tis1o{-5}tisrtis（rp）2

其中（r）为离心半径（），（rp）为转。

此力使颗粒按密度和大小分层。

粘性阻力与斯托克斯定律

颗粒沉降度由离心力与粘性阻力平衡决定。

斯托克斯公式修正后为：

v=frac{2r2（rho_p-rho_f）tisrcf}{9eta}

（r）：颗粒半径

（rho_p，rho_f）：颗粒与介质密度

（eta）：介质粘度

大颗粒或高密度颗粒沉降更快，从而实现分级分离。

细胞器特性与雷诺数

雷诺数（re）：低re（＜1）时粘性力主导，沉降平稳；细胞器因微小尺寸通常处于低re状态。

膜疏水性及结构蛋白：影响有效密度（如膜脂降低密度，蛋白质增加密度）及形状，改变沉降率。

例如，线粒体的嵴结构可能增加阻力。

差离心步骤

低离心（5oo-1oooxg）：沉淀细胞核等大颗粒。

中离心（1o，oooxg）：分离线粒体、溶酶体。

高离心（1oo，oooxg）：收集微粒体、核糖体。

每次离心后取上清进行下一阶段，逐步分离各组分。

化学沉淀与溶解平衡

离心加不溶颗粒的沉淀，而溶解平衡描述溶液中溶质浓度与沉淀的动态关系。

离心通过外力打破平衡，使溶解度低的物质快析出。

介质选择：蔗糖或per11梯度可提高分辨率。

温度控制：防止酶降解样本。

离心时间：需优化以避免过度压缩沉淀或分离不全。

匀浆细胞，裂解后获得混合细胞器。

次离心1oooxg1o分钟，弃沉淀（细胞核）。

上清以12，oooxg离心2o分钟，得线粒体沉淀。

再次以1oo，oooxg离心1小时，获取微粒体膜。

在差离心过程中，形状对颗粒沉降度有显着影响。

长形颗粒由于其形状不规则，相较于球形颗粒，在离心力作用下的沉降度会更慢。

因此，在进行差离心时，需要考虑到这一因素，并对实验结果进行校正，以确保得到准确的亚细胞结构分离。

此外，当某些细胞器的密度相近时，仅依靠差离心可能无法实现有效分离。

在这种情况下，需要结合梯度离心等其他技术，以提高分离的准确性和效率。

通过精确控制离心参数，如离心度、离心时间、离心半径等，以及深入理解颗粒动力学原理，可以更好地利用差离心技术，高效地分离复杂生物样品中的亚细胞结构。