Annach: Utworzono nową stronę "==Zadanie 1== Oblicz wartość przyspieszenia odśrodkowego (w jednostkach g) działającego na próbkę podczas eksperymentu ultrawirowania. Przyjmij, że rotor obraca..."

2015-05-22T13:51:44Z

Utworzono nową stronę "==Zadanie 1== Oblicz wartość przyspieszenia odśrodkowego (w jednostkach g) działającego na próbkę podczas eksperymentu ultrawirowania. Przyjmij, że rotor obraca..."

Nowa strona

==Zadanie 1==
Oblicz wartość przyspieszenia odśrodkowego (w jednostkach g) działającego na próbkę podczas eksperymentu ultrawirowania. Przyjmij, że rotor obraca się z maksymalną prędkością <math>\omega</math> = 60 000 obrotów/min (rpm), a odległość kuwety pomiarowej od osi obrotu wynosi około <math>r = \unit{6,5}{ cm}</math>.

==Zadanie 2==
Wyprowadź zależność wiążącą masę molową ''M'', współczynnik sedymentacji ''s'' i współczynnik dyfuzji ''D'' (równanie Svedberga).

==Zadanie 3==
Współczynnik dyfuzji 2% roztworu globularnego białka o masie cząsteczkowej <math>M = \unit{68}{ kDa}</math> w temperaturze <math>T = \unit{20}{ ^oC}</math> wynosi <math>D = \unit{6,9 \times 10^{-7}} {\frac{cm^2}s}</math>. Cząstkowa objętości właściwa białka wynosi <math>\bar{v} =\unit{0,749}{\frac{cm^3}{g}}</math>, a współczynnik lepkości wody w tej temperaturze jest równy <math>\eta = \unit{1,002}{ mPa\cdot s}</math>. Oblicz promień uwodnionej cząsteczki białka i stopień uwodnienia. Stała gazowa <math>R = \unit{8,31}{ \frac J {Kmol}}</math>, liczba Avogadro <math>N_A = \unit{6,02\times 10^{23}} {\frac 1 {mol}}</math>.

==Zadanie 4 ==
Współczynnik sedymentacji ''s'' wyznacza się często poprzez pomiar położenia środka granicy (<math>r_{\nicefrac{1}{2}}</math>) w funkcji czasu. Roztwór białka o masie cząsteczkowej <math>M = \unit{74}{ kDa}</math> i cząstkowej objętości właściwej <math>\bar{v} = \unit{0,737}{ \frac{cm^3}{g}}</math> poddano wirowaniu w temperaturze <math>\unit{20}{^oC}</math> z prędkością 52000 rpm (obroty na minutę). Gęstość buforu w tej temperaturze wynosi <math>\rho = \unit{1,01}{ \frac{g}{cm^3}}</math>, a współczynnik lepkości <math>\eta = \unit{1,002}{ mPa\cdot s}</math>. Otrzymano następujące wyniki:

{|class="wikitable"
!t [min]
!<math>r_{\nicefrac{1}{2}}</math> [cm]
!<math>\mathrm{ln}\left( r_{\nicefrac{1}{2}}\right)</math>
|-
|0
|5,8591
|1,76800
|-
|30
|5,9541
|1,78408
|-
|60
|6,0763
|1,80440
|-
|90
|6,201
|1,82471
|-
|120
|6,3282
|1,84502
|-
|150
|6,4581
|1,86534
|-
|180
|6,5905
|1,88563
|}

[[Plik:fig_zad4_rozdzIII.PNG|500px]]

Oblicz:
<ol type="a">
<li>współczynnik sedymentacji ''s'',
<li>współczynnik tarcia ''f'',
<li>współczynnik dyfuzji ''D'',
<li>wartość <math>\nicefrac f{f_o}</math>, gdzie <math>f_o</math> jest współczynnikiem tarcia dla cząsteczki sferycznej (nie uwodnionej).
</ol>

==Zadanie 5 ==
Duże cząsteczki DNA kształtem przypominają wydłużoną elipsoidę obrotową. Współczynnik tarcia takiej cząsteczki wynosi w przybliżeniu <math>f = \frac{6π\eta a}{[ln(2a/b)]}</math>, gdzie <math>\eta</math> — współczynnik lepkości rozpuszczalnika, ''a'' i ''b'' — odpowiednio długa i krótka oś elipsoidy. Cząsteczka DNA
o masie cząsteczkowej <math>M = \unit{1000000}{ ma}</math> długość około <math>\unit{5200}{\AA}</math> i średnicę <math>\unit{22} {\AA}</math>. Oblicz współczynnik dyfuzji ''D'' oraz współczynnik sedymentacji ''s'' dla tego DNA w <math>\unit{0,1}{ M}</math> NaCl w temperaturze 20 °C. Gęstość buforu w tej temperaturze wynosi <math>\rho = \unit{1,0025}{\frac{ g}{cm^3}}</math>, jego współczynnik lepkości <math>\eta = \unit{1,016}{ mPa\cdot s}</math>, a cząstkowa objętość właściwa DNA <math>\bar{v}= \unit{0,556}{ \frac{cm^3}{g}}</math>.

==Zadanie 6 ==
Dla pewnego białka przeprowadzono eksperyment wirowania równowagowego w temperaturze 20 °C w dwóch różnych pH: 7,0 i 10,5. Cząstkowa objętości właściwa białka wynosi <math>\bar{v} = \unit{0,749}{ \frac{cm^3}{g}}</math>, a gęstość buforu w tej temperaturze wynosi <math>\rho = \unit{0,9982}{\frac{ g}{cm^3}}</math>. Prędkość wirowania wynosiła 30000 rpm w pH 7,0 i 40000 rpm w pH 10,5. Otrzymano następujące wyniki:
{|class="wikitable"
!<math>\unit{r^2}{ [cm^2]}</math>
!<math>\unit{c}{ [\mu M]}</math>, pH 7,0
!<math>\mathrm{ln}(c)</math>, pH 7,0
!<math>\unit{c}{ [\mu M]}</math>, pH 10,5
!<math>\mathrm{ln}(c)</math>, pH 10,5
|-
|49,0
|0,431
| -0,84165
|0,333
| -1,09961
|-
|49,1
|0,611
| -0,49266
|0,388
| -0,94675
|-
|49,2
|0,865
| -0,14503
|0,453
| -0,79186
|-
|49,3
|1,22
|0,19885
|0,529
| -0,63677
|-
|49,4
|1,72
|0,54232
|0,616
| -0,48451
|-
|49,5
|2,44
|0,892
|0,72
| -0,3285
|-
|49,6
|3,46
|1,24127
|0,84
| -0,17435
|-
|49,7
|4,89
|1,58719
|0,98
| -0,0202
|-
|49,8
|6,91
|1,93297
|1,14
|0,13103
|-
|49,9
|9,78
|2,28034
|1,33
|0,28518
|-
|50,0
|14,2
|2,65324
|1,55
|0,43825
|}

[[Plik:fig_zad6_rozdzIII.PNG|500px]]

<ol type="a">
<li>Oblicz masę cząsteczkową białka w obydwu pH.
Wskazówka: w stanie równowagi sedymentacyjnej zachodzi:
:<math>ln(c) = \frac{M(1-\rho\bar{v})\omega^2r^2}{2RT} + \mathrm{const}</math>
<li>Jak wytłumaczyć zależność masy cząsteczkowej od pH?
</ol>
[[category:Ćwiczenia z Metod Biofizyki Molekularnej]]
[[category:Biofizyka]]

Metody hydrodynamiczne - Historia wersji

Annach: Utworzono nową stronę "==Zadanie 1== Oblicz wartość przyspieszenia odśrodkowego (w jednostkach g) działającego na próbkę podczas eksperymentu ultrawirowania. Przyjmij, że rotor obraca..."