Différence principale - Centrifugation différentielle vs à gradient de densité

La centrifugation est une méthode de séparation dans laquelle la rotation de l'échantillon autour d'un axe fixe produit une force centrifuge (g). Les particules ou les cellules de l'échantillon sont poussées vers le bas à travers un milieu liquide par la force centrifuge. La vitesse de sédimentation est déterminée par la densité et la taille des particules ou des cellules. Comme la sédimentation de particules ou de cellules de densités et de tailles différentes se produit à des vitesses différentes, elles sont physiquement séparées les unes des autres à un certain point de centrifugation. La centrifugation différentielle et la centrifugation à gradient de densité sont les deux principaux types de centrifugation. Les différence principale entre la centrifugation différentielle et la centrifugation à gradient de densité est que le fractionnement est effectué en fonction de la taille en centrifugation différentielle alors que le fractionnement est effectué en fonction de la densité en centrifugation en gradient de densité.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce que la centrifugation différentielle - Définition, faits, processus 2. Qu'est-ce que la centrifugation à gradient de densité - Définition, faits, processus 3. Quelles sont les similitudes entre la centrifugation différentielle et à gradient de densité – Aperçu des caractéristiques communes 4. Quelle est la différence entre la centrifugation différentielle et à gradient de densité – Comparaison des principales différences

Termes clés: densité, centrifugation à gradient de densité, centrifugation différentielle, granulation différentielle, centrifugation à l'équilibre, centrifugation isopycnique, centrifugation par zone, taille

Qu'est-ce que la centrifugation différentielle

La centrifugation différentielle fait référence à la forme la plus simple de la centrifugation. Il est également connu sous le nom granulation différentielle. Les composants d'une cellule peuvent être séparés par centrifugation différentielle. La centrifugation différentielle est basée sur la taille des particules dans la solution. Ainsi, les particules de tailles différentes sédimentent à des vitesses différentes lors de la centrifugation. Les particules plus grosses sédimentent plus rapidement que les particules plus petites. La vitesse de sédimentation peut être augmentée en augmentant la force centrifuge. La centrifugation différentielle est illustrée à la figure 1.

Figure 1: Centrifugation différentielle

Idéalement, la centrifugation différentielle est utilisée pour récolter des cellules ou pour produire des fractions subcellulaires brutes à partir d'un homogénat tissulaire. Par exemple, un homogénat de foie peut contenir des noyaux, des mitochondries, des lysosomes et des vésicules membranaires. Lorsque l'homogénat de foie est centrifugé à basse vitesse pendant une courte période, les gros noyaux sédimentent dans le culot. Lorsqu'une force centrifuge plus élevée est utilisée, les mitochondries sédimentent également dans le culot. En raison de l'homogénéité des échantillons biologiques, la sédimentation contamine toujours.

Qu'est-ce que la centrifugation à gradient de densité

La centrifugation à gradient de densité fait référence à une méthode de séparation dans laquelle les substances sont concentrées dans les solutions de sels de césium ou de saccharose. Il est impliqué dans le fractionnement des particules sur la base de la densité de flottabilité. La solution de sels de césium ou de saccharose est appelée gradient de densité. Les deux types de centrifugation à gradient de densité sont la centrifugation zonale et la centrifugation isopycnique.

Centrifugation par zone de débit

Au cours de la centrifugation zonale, l'échantillon est stratifié en une zone étroite au-dessus d'un gradient de densité. Les particules se déplacent à des vitesses différentes sous la force centrifuge en fonction de leur densité. La vitesse de sédimentation réelle dépend principalement de la taille et de la masse des particules. Comme la densité des particules est supérieure au gradient de densité, toutes les particules produisent des pastilles. La centrifugation à gradient de densité est illustrée à la figure 2.

Figure 2: Centrifugation à gradient de densité

Centrifugation isopycnique

La centrifugation isopycnique commence par une solution homogène. Sous la force centrifuge, les particules se déplacent jusqu'à ce que leur densité soit similaire au gradient de densité. Ainsi, la centrifugation isopycnique est également connue sous le nom de flottabilité ou centrifugation à l'équilibre. Les particules biologiques dépendent de la pression osmotique du gradient de densité. Par conséquent, le milieu de gradient doit contenir une pression osmotique similaire à celle des cellules ou des organites.

Similitudes entre la centrifugation différentielle et à gradient de densité

Différence entre la centrifugation différentielle et à gradient de densité

Définition

Centrifugation différentielle: La centrifugation différentielle fait référence à une méthode de séparation où les composants d'une cellule sont séparés sur la base de leur densité dans une centrifugeuse en fonction de la force centrifuge qu'ils subissent.

Centrifugation à gradient de densité: La centrifugation à gradient de densité fait référence à une méthode de séparation où les substances sont concentrées dans les solutions de sels de césium ou de saccharose.

Séparation

Centrifugation différentielle: La séparation se produit en fonction de la taille des particules lors de la centrifugation différentielle.

Centrifugation à gradient de densité: La séparation se produit sur la base de la densité des particules dans la centrifugation à gradient de densité.

Types de molécules

Centrifugation différentielle: La centrifugation différentielle est utilisée pour séparer des cellules, des organites ou des macromolécules.

Centrifugation à gradient de densité: La centrifugation à gradient de densité est utilisée pour séparer des molécules ou des particules.

Type d'échantillon

Centrifugation différentielle: Un organe homogénéisé est utilisé comme échantillon dans la centrifugation différentielle.

Centrifugation à gradient de densité: Une solution homogénéisée est utilisée comme échantillon dans la centrifugation en gradient de densité.

Solution de sucre

Centrifugation différentielle: Aucune solution de sucre n'est utilisée dans la centrifugation différentielle.

Centrifugation à gradient de densité: Un saccharose ou n'importe quelle solution de sucre est utilisé dans la centrifugation en gradient de densité.

Facilité de la méthode

Centrifugation différentielle: La centrifugation différentielle est facile à utiliser.

Centrifugation à gradient de densité: La centrifugation à gradient de densité est difficile à utiliser.

Contamination

Centrifugation différentielle: Aucune contamination ne se produit lors de la centrifugation différentielle.

Centrifugation à gradient de densité: Une certaine contamination est toujours possible dans la centrifugation à gradient de densité.

Conclusion

La centrifugation différentielle et à gradient de densité sont deux méthodes de centrifugation utilisées pour séparer les particules. La centrifugation différentielle sépare les particules en fonction de leur taille. Cependant, la centrifugation à gradient de densité sépare les particules. La principale différence entre la centrifugation différentielle et la centrifugation à gradient de densité réside dans le type de propriété physique sur laquelle repose chaque type de méthode de centrifugation.

Référence:

1. « Séparations par centrifugation ». Sigma-Aldrich, Disponible ici.

Image de courtoisie:

1. "Zentrifugation différentielle" de Thomasione - Travail personnel (Texte original: selbst erstellt) (Domaine public) via Commons Wikimedia 2. "Dégradé de densité" de Le téléchargeur d'origine était Mlw3559 sur Wikibooks anglais - Transféré de en.wikibooks à Commons. (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia