Svedberg

Allikas: Vikipeedia
Sedimentatsioonil ehk sadestamisel kasutatav ultratsentrifuug.

Svedberg (sümbol S, mõnikord Sv) on ühik, mis ei kuulu SI-süsteemi ja millega antakse sedimentatsiooni koefitsient ehk sadestumiskoefitsient, mis näitab, kui kiiresti mingi osake settib ehk sadestub ja mis annab ka ettekujutuse osakese suurusest. Tavaliselt kasutatakse seda iseloomustamaks kui kiiresti mingi teatud molekul liigub tsentrifuugis tsentrifugaaljõu toimel katseklaasi põhja.[1] Svedbergi ühikut võib käsitleda ka ajavahemikuna – üks svedbergi ühik vastab täpselt 10−13 sekundile (100 fs).

Svedbergi ühikuga (S) saab osakesete settimiskiiruste põhjal suurte g-väärtuste juures iseloomustada settivate osakeste suurust,[1] kuna erineva suurusega osakesed liiguvad tsentrifuugis katseklaasi põhja erineva kiirusega.

Svedbergi ühikuga nimetuse ja tähistuse poolest sarnased ning kergesti segiaetavad, kuid hoopis teistsuguseid asju iseloomustavad ühikud on siivert ja sverdrup.

Nimetus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Ühik on nimetatud Rootsi keemiku Theodor Svedbergi (1884–1971) järgi, kes sai oma töö eest kolloididega ja ultratsentrifuugi leiutamise eest 1926. aasta Nobeli keemiaauhinna.

Sadestumiskoefitsiendi väärtust mõjutavad tegurid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Svedbergi koefitsiendi ehk sadestumiskoefitsiendi (S) väärtus sõltub osakeste massist, tihedusest, ja kujust. Selle koefitsiendi väärtus sõltub ka osakeste liikumist mõjutavast hõõrdetegurist,[1] mis on seotud lisaks osakeste kujule ka osakeste suuruse ehk üldpindalaga. Olulised on ka temperatuuri mõju ja osakesi sisaldava keskkonna (suspensiooni) omadused.[2] Sadestumiskoefitsient arvutatakse sedimentatsioonikiiruse ja tsentrifugaaljõu suhtest.[3]
\ S = \frac{dr/dt}{\omega r^2}
Kus dr/dt on osakese liikumise kiirus ehk sedimentatsioonikiirus ja rω2 tsentrifugaalkiirendus[4] (r on radiaalne kaugus pöörlemisteljest ja ω nurkkiirus radiaanides sekundi kohta)
Sadestumiskoefitsient näitab põhimõtteliselt osakeste liikumise kiirust mingi teatud raskuskiirenduse juures.
Näiteks suspensioon, milles olevate osakeste sadestumiskoefitsient on 26S (26×10−13 s), liiguvad osakesed raskuskiirendusel miljon g-d (107 m/s2) kiirusega 26 mikromeetrit sekundis (26×10−6 m/s), ehk 26×10−13s × 107 m/s2 = 26×10−6 m/s
Suuremad osakesed settivad kiiremini ja seetõttu on neil suuremad svedbergi väärtused (bakterirakkudel ja mitokondritel näiteks vahemikus 10000S–50000S).[2]
Svedbergi ühikutega pole otseselt võimalik teha näiteks liitmistehteid[1] (bakterite 70S rRNA koosneb 30S ja 50S alaüksustest, 30S+50S≠70S), kuna sedimentatsiooni koefitsient on seotud osakeste kujuga ning kahe osakese liitumisel on tekkinud osakese kuju teistsugune, on selle tõttu ka hõõrdetegur erinev ning sadenemine toimub teisel kiirusel kui liitmistehe võiks näidata.

Kasutamine[muuda | redigeeri lähteteksti]

Svedbergi ühikuid kasutatakse näiteks ribosoomi subühikute ehk alaüksuste eristamisel. Ribosoomid koosnevad üldjoontes kahest keerukast alaüksusest, mis sisaldavad nii rRNA-d kui ka valke. Prokarüootide (bakterite) ribosomaalseid subühikuid nimetatakse vastavalt nende "suuruse" järgi svedbergi ühikutes 30S-alaüksuseks ja 50S-alaüksuseks. Need alaüksused koosnevad kolme sorti rRNA-st: 16S, 23S ja 5S.[1] Bakteriaalsete ribosoomide ultratsentrifuugimise tulemusel on võimalik sadestada väja nii terveid 70S ribosoome kui ka eraldiolevaid ribosomaalseid subühikuid ehk alaüksusi – suurt 50S-alaüksust ja väikest 30S-alaüksust. Rakkude sees on ribosoomide subühikud tavaliselt samaaegselt nii liitunud kui ka eraldiolevate subühikutena. Ultratsentrifuugimisel sadenevad suurimad osakesed (terved ribosoomid) rohkem tuubi põhja poole, samas kui väiksemad osakesed (eraldiolevad 50S ja 30S subühikud) jäävad tuubi ülemisse fraktsiooni.[1]

Vaata ka[muuda | redigeeri lähteteksti]

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 Slonczewski, Joan; Foster, John Watkins (2009). Microbiology: An Evolving Science. New York: W.W. Norton. ISBN 9780393978575. 
  2. 2,0 2,1 Glencross, Hedley; Ahmed first3=Chris, Nessar; Smith; Wang, Qiuyu (2011). Biomedical Science Practice: Experimental and Professional Skills. New York: Oxford University Press Inc. ISBN 97801995333299 . 
  3. Ain Heinaru, "Geneetika" õpik kõrgkoolile, Tartu Ülikooli Kirjastus, lk 230, 2012, ISBN 978-9949-32-171-1
  4. http://malone.bioquant.uni-heidelberg.de/teaching/auc/AUC_lecture.pdf Analytical ultracentrifugation Vaadatud 02.03.2014