Svedberg

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. 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, kuna erineva suurusega osakesed liiguvad tsentrifuugis katseklaasi põhja erineva kiirusega. Svedbergi ühikuga nimetuse ja tähistuse poolest sarnased ja kergesti segiaetavad, kuid hoopis teistsuguseid asju iseloomustavad ühikud on siivert ja sverdrup. Ühik on nimetatud Rootsi keemiku Theodor Svedbergi (1884–1971) järgi, kes sai oma töö eest kolloididega ja ultratsentrifuugi leiutamise eest 1926. aasta Nobeli keemiaauhinna. Svedbergi koefitsiendi ehk sadestumiskoefitsiendi (S) väärtus sõltub osakeste massist, tihedusest ja kujust. Selle koefitsiendi väärtus sõltub ka osakeste liikumist mõjutavast hõõrdetegurist, mis on seotud lisaks osakeste kujule ka osakeste suuruse ehk üldpindalaga. Olulised on ka temperatuuri mõju ja osakesi sisaldava keskkonna (suspensiooni) omadused. Sadestumiskoefitsient arvutatakse sedimentatsioonikiiruse ja tsentrifugaaljõu suhtest.   S = d r / d t ω r 2 {\displaystyle \ S={\frac {dr/dt}{\omega r^{2}}}} Kus dr/dt on osakese liikumise kiirus ehk sedimentatsioonikiirus ja rω2 tsentrifugaalkiirendus (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 10 000 – 50 000 S). Svedbergi ühikutega pole otseselt võimalik teha näiteks liitmistehteid (bakterite 70S rRNA koosneb 30S ja 50S alamüksustest, 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. Svedbergi ühikuid kasutatakse näiteks ribosoomi alamühikute ehk subüksuste eristamisel. Ribosoomid koosnevad üldjoontes kahest keerukast alamüksusest, mis sisaldavad nii rRNA-d kui ka valke. Prokarüootide (bakterite) ribosomaalseid alamühikuid nimetatakse vastavalt nende "suuruse" järgi svedbergi ühikutes 30S-alamüksuseks ja 50S-alamüksuseks. Need alamüksused koosnevad kolme sorti rRNA-st: 16S, 23S ja 5S. Bakteriaalsete ribosoomide ultratsentrifuugimise tulemusel on võimalik sadestada välja nii terveid 70S ribosoome kui ka eraldiolevaid ribosomaalseid alamühikuid ehk alamüksusi – suurt 50S-alamüksust ja väikest 30S-alamüksust. Rakkude sees on ribosoomide alamühikud tavaliselt samaaegselt nii liitunud kui ka eraldiolevate alamühikutena. Ultratsentrifuugimisel sadenevad suurimad osakesed (terved ribosoomid) rohkem tuubi põhja poole, samas kui väiksemad osakesed (eraldiolevad 50S ja 30S alamühikud) jäävad tuubi ülemisse fraktsiooni. Sadestumiskoefitsient Slonczewski, Joan; Foster, John Watkins (2009). Microbiology: An Evolving Science. New York: W.W. Norton. ISBN 9780393978575. Glencross, Hedley; Ahmed, Nessar; Smith, Chris; Wang, Qiuyu (2011). Biomedical Science Practice: Experimental and Professional Skills. New York: Oxford University Press Inc. ISBN 97801995333299. {{cite book}}: kontrolli parameetri |isbn= väärtust: pikkust (juhend) Ain Heinaru, "Geneetika" õpik kõrgkoolile, Tartu Ülikooli Kirjastus, lk 230, 2012, ISBN 978-9949-32-171-1 http://malone.bioquant.uni-heidelberg.de/teaching/auc/AUC_lecture.pdf Analytical ultracentrifugation Vaadatud 02.03.2014