Presentación Centrifugación

8/18/2019 Presentación Centrifugación

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La centrifugación es un método de separación de moléculas con diferentes

densidades en una solución, lo cual se logra al aplicar una fuerza giratoria a

alta velocidad por medio de un rotor.

La centrífuga es el equipo que nos proporciona la técnica de separación

basada en el movimiento de partículas por rotación y aceleración centrífuga de

modo que, sometidas a altas velocidades durante cortos periodos de tiempo,

permiten la sedimentación de los componentes de una solución homogénea

según sus diferentes densidades.De esta manera, dicha solución queda finalmente separada en dos

fracciones, la fracción sobrenadante y la fracción sedimentada que queda

depositada en el fondo del tubo de centrifugación.


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s una de las técnicas m!s útiles y empleadas en los laboratorios de

biología molecular, la centrífuga es un equipamiento b!sico en los

laboratorios de an!lisis para la separación y purificación de numerosas

macromoléculas "proteínas, D#$, %#$, células o fracciones celulares&.

La centrifugación es utilizada para colectar células, precipitar $D#, purificar

partículas virales, y distinguir diferencias sutiles en la conformación de las

moléculas.

La mayoría de los laboratorios que desarrollan activas investigaciones

tienen m!s de un tipo de centrifuga, cada una capaz de utilizar una variedad

de rotores.

Por ejemplo:

'Las centrifugas peque(as de mesa pueden usarse para sedimentar células ocolectar cadenas de $D# durante la precipitación con etanol.

'Las )ltracentrifugas pueden usarse para unir $D# plasmídico en un

gradiente de cloruro de cesio o diferenciar varias estructuras de replicación

de $D# en un gradiente de sucrosa.


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'Fuerza centrifuga relativa (FCR) (Fuerza g )

Durante la centrifugación, las proteínas o moléculas de $D# en suspensión son

forzadas al punto m!s ale*ado del centro de rotación.

l rango en que esto ocurre depende de la velocidad del rotor "medida en rpm:revoluciones por minuto&.

La fuerza generada por la rotación del roto es descrita como Fuerza centrifuga

relativa (FCR), también llamada Fuerza g, y es proporcional al cuadrado de la

velocidad del rotor y a la distancia radial "distancia de la molécula la cual es

separada del centro de rotación&.

La FCR es calculada usando la siguiente ecuación+

F.C.R -,--/ -012'r'n3

4iendo+-,--/-012 una constante.r= radio de giro o la distancia horizontal "cm& desde el

e*e de rotación hasta el fondo del tubo.n= velocidad de rotación e/presada en revoluciones

por minuto "r.p.m.&.


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'La fuerza centrífuga relativa "5.6.%.& es la fuerza requerida para que se

produzca la separación.

'Las unidades de esta fuerza se e/presan en número de veces el valor de la

gravedad 7'g ")nidades de fuerza gravitacional&.

')n g es equivalente a la fuerza de gravedad. Dos g es el doble de la fuerza

de gravedad.

'8or e*emplo+

)n 56% de -3 200 es -3 200 veces la fuerza de gravedad y es escrito como

-3 200 7 g .

' $ medida que la distancia desde el centro del rotor incrementa,también la fuerza centrifuga.


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n la mayoría de las especificaciones de f!brica de los rotores se encuentran

tres mediciones del radio del rotor, las cuales son+

'Radio Mnimo (rmin): distancia desde el centro del rotor al punto m!s alto del

líquido en tubo centrifugado, al colocarse en el rotor en un !ngulo particular.

'Radio M!"imo (rma"): distancia desde el centro del rotor al punto m!s

ale*ado del tubo centrifugado, le*os del centro de rotación

'Radio promedio (ravg): 9gual al radio mínimo m!s

el radio m!/imo divido entre dos.


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Pro#lema:

6élulas de E. coli ser!n centrifugadas en un rotor 441:; "radio m!/imo

de -0.< cm& a


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'&C%mo convertir Fuerza g a revoluciones por minuto (rpm)'

Pro#lema:

l protocolo de un artículo científicodescribe una centrifugación a 6000 x g.

=?ué rpm deber! ser utilizado con un

rotor 441:; "radio m!/imo de -0.<

cm&para conseguir esta Fuerza g >

$oluci%n:

8or lo tanto, un rotor 441:; deber!

girar a


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'onograma para determinar fuerza g revoluciones por minuto (rpm)

%epresentación gr!fica de la relación entre rpm, 5uerza g y el

radio del rotor.


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Pro#lema:

)n rotor con un radio giratorio de

$oluci%n:


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Calculando tiempos de sedimentaci%n

l tiempo "en horas& requerido para sedimentar una partícula en agua a

30@6 a través de la m!/ima longitud de trayectoria del rotor "distancia entre

rmin y rma/& est! dada por la ecuación+

4iendo+

't: tiempo de sedimentación en horas

'*: factor clearing "aclaramiento& del rotor, representa laeficiencia de sedimentación relativa del rotor dado de una

centrifuga a m!/ima velocidad de rotación.

's: coeficiente de sedimentación de la partícula centrifugada en

agua a 30@6 e/presada en unidades 4vedberg


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l factor de aclaramiento, k,

est! definido por la ecuación+

'Aide la eficiencia de

sedimentación del rotor.

'4u valor decrece al incrementar

la velocidad del rotor.

' $l ser m!s ba*o el factor k , m!s

eficiente es la habilidad del rotor

para sedimentar una partícula

deseada.

'l factor k para cualquier rotor es

proveído por el fabricante,

asumiendo que el fluido a

centrifugarse tiene la densidad del

agua a 30@6

'l factor k aumentar! si el mediotiene una mayor densidad o

viscosidad que el agua.


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Auchos factores afectan el rango en el que una particular molécula

biológica sedimentar! durante la centrifugación a través de un medio.

'Bama(o

'5orma

'5lotabilidad

)na molécula con un alto peso molecular sedimentar! m!s r!pido

que una con un ba*o peso molecular.


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')na +nidad $ved#erg describe el rango de sedimentación de

una molécula y est! relacionada con su tama(o.

'st! e/presada como una dimensión de tiempo, de manera que -

+nidad $ved#erg es igual a -0 1-: sec.

'8ara la mayoría de las moléculas biológicas, el valor de la +nidad

$ved#erg radica entre -4 "- +nidad $ved#ergC - /-01-: sec& y

300 4 "300 +nidades $ved#ergC 300 / -01-: sec&

'l nombre de las subnidades ribosomales :04 y 204 de .coli,

por e*emplo, derivan de sus rangos de sedimentación e/presadas

en +nidades $ved#erg.


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Pro#lema:

)n rotor 441:; tiene un rmin de :.3< cm y

un rma/ de -0.

$oluci%n:'l factor k primero debe ser calculado.

4ustituyendo los datos en la ecuacióndada

8or lo tanto, un rotor 441:; girando a

30,0000 rpm tiene un valor de factor k de

-


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8or lo tanto, par sedimentar una molécula

-30 4, deber! girar en un rotor 441:; a30,0000 rpm por horas y -; minutos.

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