生物工藝學(xué)下游技術(shù)第三章細(xì)胞破碎(完整版)
【正文】 ?酵母細(xì)胞壁破碎的阻力也主要決定于壁結(jié)構(gòu)交聯(lián)的緊密程度和它的厚度； ?由于霉菌細(xì)胞壁中含有幾丁質(zhì)或纖維素的纖維狀結(jié)構(gòu)，其強(qiáng)度比細(xì)菌和酵母菌的細(xì)胞壁有所提高。 革蘭氏 陽性菌的細(xì)胞壁 革蘭氏 陽性菌的細(xì)胞壁 細(xì)菌的細(xì)胞壁 ? 革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁較厚（ 15－ 50 nm），肽聚糖占 40％一 90％，其余是多糖和磷壁酸， ? 革蘭氏陰性菌的肽聚糖層較?。?－ ），最外面還有一較厚的外壁層（ 8— 10 nm），外壁層主要由脂蛋白，脂多糖組成。 細(xì)胞壁的組成和結(jié)構(gòu) ? 細(xì)胞破碎 是為了破壞細(xì)胞外圍使細(xì)胞 內(nèi)含物釋放出來 。微生物的細(xì)胞外圍通常包括 細(xì)胞壁和細(xì)胞膜 。 ? 破碎細(xì)菌的主要阻力是來自于肽聚糖的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其網(wǎng)結(jié)構(gòu)的致密程度和強(qiáng)度取決于聚糖鏈上所存在的膚鍵的數(shù)量和其交聯(lián)的程度，如果交聯(lián)程度大，則網(wǎng)結(jié)構(gòu)就致密。 二、常用破碎方法 分 類 作 用 機(jī) 理 適 應(yīng) 性 機(jī) 械 法 珠磨法 固體剪切作用 可達(dá)較高破碎率，可較大規(guī)模操作，大分子目的產(chǎn)物易失活，漿液分離困難 高壓勻漿法 液體剪切作用 可達(dá)較高破碎率，可大規(guī)模操作，不適合絲狀菌和革蘭氏陽性菌 超聲破碎法 液體剪切作用 對酵母菌效果較差，破碎過程升溫劇烈，不適合大規(guī)模操作 Xpress法 固體剪切作用 破碎率高，活性保留率高，對冷凍敏感目的產(chǎn)物不適合 非 機(jī) 械 法 酶溶法 酶分解作用 具有高度專一性，條件溫和，漿液易分離，溶酶價格高，通用性差 化學(xué)滲透法 改變細(xì)胞膜的滲透性 具一定選擇性，漿液易分離，但釋放率較低，通用性差 滲透壓法 滲透壓劇烈改變 破碎率較低，常與其他方法結(jié)合使用 凍結(jié)融化法 反復(fù)凍結(jié) 融化 破碎率較低，不適合對冷凍敏感目的產(chǎn)物 干燥法 改變細(xì)胞膜滲透性 條件變化劇烈，易引起大分子物質(zhì)失活 進(jìn)入珠磨機(jī)的細(xì)胞懸浮液與極細(xì)的玻璃小珠、石英砂、氧化鋁等研磨劑（直徑小于 1mm）一起快速攪拌或研磨，研磨劑、珠子與細(xì)胞之間的互相剪切、碰撞，使細(xì)胞破碎，釋放出內(nèi)含物。 原理： 在工業(yè)規(guī)模的細(xì)胞破碎中，對于酵母等難破碎的及高濃度的細(xì)胞，常采用多次循環(huán)的操作方法。 利用溶酶系統(tǒng)處理細(xì)胞時必須根據(jù)細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成選擇適當(dāng)?shù)拿?，并確定相應(yīng)的次序 。 （ Chemical permeation） 該法取決于化學(xué)試劑的類型以及細(xì)胞壁膜的結(jié)構(gòu)與組成。 甲苯、苯、氯仿、二甲苯及高級醇等。 1. Xpress法 將細(xì)胞放在高滲透壓的介質(zhì)中（如一定濃度的甘油或蔗糖溶液），達(dá)平衡后，轉(zhuǎn)入到滲透壓低的緩沖液或純水中，由于滲透壓的突然變化，水迅速進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，引起細(xì)胞溶脹，甚至破裂。
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