Unterschied zwischen Differenz- und Dichtegradientenzentrifugation

Hauptunterschied - Differenzial- und Dichtegradientenzentrifugation

Zentrifugation ist eine Trennmethode, bei der die Drehung der Probe um eine feste Achse eine Zentrifugalkraft (g) erzeugt. Die Partikel oder Zellen in der Probe werden durch die Fliehkraft durch ein flüssiges Medium nach unten gedrückt. Die Sedimentationsgeschwindigkeit wird durch die Dichte und Größe der Partikel oder Zellen bestimmt. Da die Sedimentation von Partikeln oder Zellen mit unterschiedlichen Dichten und Größen in unterschiedlichen Raten erfolgt, sind sie an einem bestimmten Punkt der Zentrifugation physikalisch voneinander getrennt. Differentialzentrifugation und Dichtegradientenzentrifugation sind die zwei Haupttypen der Zentrifugation. Das Hauptunterschied zwischen Differential- und Dichtegradientenzentrifugation ist das Die Fraktionierung wird basierend auf der Größe bei der Differentialzentrifugation durchgeführt, während die Fraktionierung basierend auf der Dichte in der Dichtegradientenzentrifugation ausgeführt wird.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Differenzialzentrifugation?
     - Definition, Fakten, Prozess
2. Was ist Dichtegradientenzentrifugation
    - Definition, Fakten, Prozess
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Differential- und Dichtegradientenzentrifugation?
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Differenzial- und Dichtegradientenzentrifugation?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe: Dichte, Dichtegradientenzentrifugation, Differenzialzentrifugation, Differenzialpelletierung, Gleichgewichtszentrifugation, Isopycnic-Zentrifugation, Rate-Zonal-Zentrifugation, Größe

Was ist Differenzialzentrifugation?

Die Differenzialzentrifugation bezieht sich auf die einfachste Form der Zentrifugation. Es ist auch bekannt als differentielle Pelletierung. Die Komponenten einer Zelle können durch differentielle Zentrifugation getrennt werden. Die differentielle Zentrifugation basiert auf der Größe der Partikel in der Lösung. So sedimentieren die Partikel mit unterschiedlichen Größen während der Zentrifugation mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Die größeren Partikel sedimentieren schneller als die kleineren Partikel. Die Sedimentationsrate kann durch Erhöhen der Zentrifugalkraft erhöht werden. Die Differentialzentrifugation ist in gezeigt Abbildung 1.

Abbildung 1: Differenzialzentrifugation

Idealerweise wird die Differentialzentrifugation verwendet, um Zellen zu ernten oder rohe subzelluläre Fraktionen aus einem Gewebehomogenat herzustellen. Beispielsweise kann ein Leberhomogenat Kerne, Mitochondrien, Lysosomen und Membranvesikel enthalten. Wenn das Leberhomogenat für kurze Zeit bei niedriger Geschwindigkeit zentrifugiert wird, sedimentieren die großen Kerne im Pellet. Wenn eine höhere Zentrifugalkraft verwendet wird, sedimentieren Mitochondrien auch im Pellet. Aufgrund der Homogenität biologischer Proben kontaminiert die Sedimentation immer.

Was ist Dichtegradientenzentrifugation

Dichtegradientenzentrifugation bezieht sich auf ein Trennungsverfahren, bei dem die Substanzen in Lösungen von Cäsiumsalzen oder Saccharose konzentriert werden. Es ist an der Fraktionierung von Partikeln aufgrund der Auftriebsdichte beteiligt. Die Cäsiumsalze oder Saccharoselösung wird Dichtegradient genannt. Die zwei Arten der Dichtegradientenzentrifugation sind die Geschwindigkeitszonen-Zentrifugation und die isopyknische Zentrifugation. 

Rate-Zonale Zentrifugation

Während der Geschwindigkeitszonen-Zentrifugation wird die Probe als schmale Zone auf einen Dichtegradienten geschichtet. Partikel bewegen sich aufgrund ihrer Dichte unter der Fliehkraft unterschiedlich schnell. Die tatsächliche Sedimentationsrate hängt hauptsächlich von der Größe und Masse der Partikel ab. Da die Dichte der Partikel höher ist als der Dichtegradient, produzieren alle Partikel Pellets. Die Dichtegradientenzentrifugation ist in gezeigt Figur 2.

Abbildung 2: Dichtegradientenzentrifugation

Isopycnic Zentrifugation

Die isopyknische Zentrifugation beginnt mit einer homogenen Lösung. Unter der Zentrifugalkraft bewegen sich die Teilchen, bis ihre Dichte dem Dichtegradienten ähnlich ist. So ist die isopyknische Zentrifugation auch als Auftrieb oder bekannt Gleichgewichtszentrifugation. Biologische Partikel hängen vom osmotischen Druck des Dichtegradienten ab. Daher sollte das Gradientenmedium einen ähnlichen osmotischen Druck wie die Zellen oder Organellen enthalten.

Ähnlichkeiten zwischen Differential- und Dichtegradientenzentrifugation

• Differenzial- und Dichtegradientenzentrifugation sind zwei Arten von Zentrifugationsmethoden.
• Sowohl die Differential- als auch die Dichtegradienten-Zentrifugation sind an der Trennung von Partikeln oder Zellen aufgrund ihrer physikalischen Eigenschaften beteiligt.

Unterschied zwischen Differenz- und Dichtegradientenzentrifugation

Definition

Differentialzentrifugation: Differenzialzentrifugation bezieht sich auf ein Trennungsverfahren, bei dem die Komponenten einer Zelle nach ihrer Dichte in einer Zentrifuge nach der Zentrifugalkraft getrennt werden, die sie erfahren.

Dichtegradientenzentrifugation: Dichtegradientenzentrifugation bezieht sich auf ein Trennungsverfahren, bei dem die Substanzen in den Lösungen von Cäsiumsalzen oder Saccharose konzentriert werden.

Trennung

Differentialzentrifugation: Die Trennung erfolgt basierend auf der Größe der Partikel bei der differentiellen Zentrifugation.

Dichtegradientenzentrifugation: Die Trennung erfolgt basierend auf der Dichte der Partikel bei der Dichtegradientenzentrifugation.

Arten von Molekülen

Differentialzentrifugation: Differentialzentrifugation wird verwendet, um Zellen, Organellen oder Makromoleküle abzutrennen.

Dichtegradientenzentrifugation: Dichtegradientenzentrifugation wird verwendet, um Moleküle oder Partikel abzutrennen.

Art der Probe

Differentialzentrifugation: Bei der differentiellen Zentrifugation wird ein homogenisiertes Organ als Probe verwendet.

Dichtegradientenzentrifugation: Eine homogenisierte Lösung wird als Probe bei der Dichtegradientenzentrifugation verwendet.

Zuckerlösung

Differentialzentrifugation: Bei der Differentialzentrifugation wird keine Zuckerlösung verwendet.

Dichtegradientenzentrifugation: Bei der Dichtegradientenzentrifugation wird eine Saccharose oder eine beliebige Zuckerlösung verwendet.

Einfachheit der Methode

Differentialzentrifugation: Die differentielle Zentrifugation ist einfach zu bedienen.

Dichtegradientenzentrifugation: Dichtegradientenzentrifugation ist schwierig zu verwenden.

Kontamination

Differentialzentrifugation: Bei der Differentialzentrifugation tritt keine Verunreinigung auf.

Dichtegradientenzentrifugation: Bei der Dichtegradientenzentrifugation ist immer eine gewisse Kontamination möglich.

Fazit

Differenzial- und Dichtegradientenzentrifugation sind zwei Verfahren zur Zentrifugation, die zur Trennung von Partikeln verwendet werden. Die differenzielle Zentrifugation trennt Partikel nach ihrer Größe. Dichtegradientenzentrifugation trennt jedoch Partikel. Der Hauptunterschied zwischen Differenzial- und Dichtegradientenzentrifugation ist die Art der physikalischen Eigenschaft, auf der jede Art von Zentrifugationsmethode basiert.

Referenz:

1. "Zentrifugationstrennungen". Sigma-Aldrich, Hier verfügbar.

Bildhöflichkeit:

1. "Differentielle zentrifugation" Von Thomasione - Eigene Arbeit (Originaltext: selbst erstellt) (Public Domain) über Commons Wikimedia
2. "Dichtegradient" von Der ursprüngliche Uploader war Mlw3559 bei English Wikibooks - Übertragung von en.wikibooks an Commons. (CC BY-SA 2.5) über Commons Wikimedia