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Problemas de centrifugación

Problema 1

Una centrífuga tiene un rotor cuyo radio es 10 cm. Cuando el rotor gira a 1000 rpm,

a) calcule la fuerza centrífuga desarrollada, expresada con respecto a la aceleración gravitatoria (g);

b) compare esa fuerza con la que se daría en un rotor con radio 20 cm girando a la misma velocidad.

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Problema 2

Suponga que no dispone de una centrífuga y quiere usar la gravitación normal para conseguir la misma función. Explique por qué esto no sería práctico.

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Problema 3

Explique qué es una ultracentrífuga y qué ventaja especial proporciona.

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Problema 4

Hay dos tipos generales de centrifugación: de velocidad y de equilibrio.

  1. Describa lo que significan estos términos.
  2. ¿En cuál de ellos se usa sacarosa, y por qué?
  3. ¿En cuál se usa CsCl, y por qué?
  4. ¿Son intercambiables ambos tipos de centrifugación? Si no es así, ¿para qué usos elegiría la centrifugación por velocidad de sedimentación y para cuáles la de equilibrio?

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Problema 5

Explique qué es eso de Svedberg. ¿Qué propiedades de una partícula afectan a su valor S? (por ej., su velocidad de sedimentación).

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Problema 6

Cuando se separan componentes subcelulares mediante centrifugación a velocidades progresivamente más elevadas, el método se denomina...

  1. Centrifugación diferencial.
  2. Centrifugación por velocidad.
  3. Centrifugación en gradiente de densidad.
  4. Centrifugación a equilibrio.

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Problema 7

¿Qué tipo de centrifugación debe usarse para separar lipoproteínas (d = 0.91g/ml) de lisozima (d = 1.39g/ml)?

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Problema 8

Dos tipos de membranas celulares, la mitocondrial y la de las vainas de mielina en los axones, difieren en su contenido relativo de proteínas y lípidos: 76% y 18% de proteínas, respectivamente. ¿Qué tipo de centrifugación utilizaría para separar ambos tipos de membranas?

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Problema 9

¿Cuáles son las diferencias entre la centrifugación zonal y la isopícnica?

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Problema 10

¿Qué tipo de rotor elegiría para realizar una centrifugación zonal, uno basculante o uno de ángulo fijo? ¿Por qué?

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Problema 11

Necesita alcanzar 20 000 × g para sedimentar una determinada fracción subcelular. ¿Qué tipo de centrífuga utilizaría? Si sólo dispone de un rotor para tubos de 50 mL, con radio 8 cm, ¿a qué velocidad (rpm) debe ajustarse la centrífuga?

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Problema 12

Una de las aplicaciones de la centrifugación isopícnica es el cálculo de la composición de bases del DNA. Se ha encontrado que la densidad de flotación de un DNA es función del contenido en pares citosina-guanina, según la ecuación de Rolfe y Meselson:

d = 0.100 (G+C) + 1.658

donde d es la densidad y G+C es la fracción de guanina+citosina (tanto por uno)

a) ¿Sabría explicar la razón de esta dependencia?

b) Sabiendo que la densidad de flotación del DNA del fago T1 de E. coli en cloruro de cesio es 1.7057, calcule su composición de bases.

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Problema 13

Dadas las siguientes velocidades de rotación, calcule la velocidad angular en las unidades apropiadas:
(a) 2 400 rpm ; (b) 1 000 rps

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Problema 14

Un rotor de centrífuga gira a 2 400 rpm. Calcule la intensidad del campo centrífugo, en unidades S.I. y como FCR:

  1. en un punto del rotor situado a 10 cm del eje de rotación
  2. en un punto del rotor situado a 20 cm del eje de rotación
  3. en el eje de rotación

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Problema 15

Para la centrífuga y rotor del problema anterior ¿cuáles serían las repuestas si girase a 4 800 rpm?

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Problema 16

Un procedimiento de ultracentrifugación exige centrifugar 10 horas en un rotor determinado, con un campo centrífugo máximo (es decir, medido al fondo del tubo) de 150 000 × g. Si el fondo del tubo está a 9.8 cm del eje, ¿qué velocidad se requiere?

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Problema 17

Para el procedimiento del problema anterior, el investigador se encontró con que, debido a un deterioro del rotor, sólo se podía utilizar hasta 30 200 rpm. Proporcione, razonándolo, un procedimiento alternativo de ultracentrifugación para poder usar ese rotor bajo esas limitaciones.

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