差速离心法的基本原理

物体围绕中心轴旋转时会受到离心力F的作用。当物体的质量为 M、体积为V、密度为D、旋转半径为r、角速度为（弧度数/秒）时，可得： F=Mω2r 或者 F=V.D.ω2r （1） 上述表明：被离心物质所受到的离心力与该物质的质量、体积、密度、离心角速度以及旋转半径呈正比关系。离心力越大，被离心物质沉降得越快。 在离心过程中，被离心物质还要克服浮力和摩擦力的阻碍作用。

浮力F}和摩擦力F}}分别由下式表示： F’=V.D’.ω2r （2） F’’=f dr/dt （3） 其中D}为溶液密度，f为摩擦系数，dr/dt为沉降速度（单位时间内旋转半径的改变）。 在一定条件下，可有 ：F=F’+F’’ V.D. ω2r =V.D’ω2r + f. dr/dt dr/dt =Vω2r (D-D’)/f (4) 式(4)表明，沉降速度与被离心物质的体积、密度差呈正比，与f成反比。若以S表示单位力场（ω2r=1）下的沉降速度，则 S=V (D-D’)/f S即为沉降系数。 沉降系数对于生物大分子来说，多数在(1~500)×10-13秒之间。为应用方便起见，人们规定1×10-13秒为一个单位（或称1S）。一般单纯的蛋白质在1~20S之间，较大核酸分 子在4~100S之间，更大的亚细胞结构在30～500S之间。