Ⅰ 破碎酵母細胞的方法
酵母菌是真菌,他的細胞壁是由幾丁質組成的,也含蛋白質,所以可以用鈣離子改變其通透性,(用胰蛋白酶應該也可以除去)利用酵母菌的細胞壁的
Ⅱ 細胞物理破碎法的優缺點是什麼
細胞的機械破碎主要有高壓勻漿、珠磨、撞擊破碎和超聲波破碎等方法。
(1)高壓勻漿器的破碎原理:細胞懸浮液在高壓作用下從閥座與閥之間的環隙高速(可達到450m/s)噴出後撞擊到碰撞環上細胞在受到高速撞擊作用後,急劇釋放到低壓環境,從而在撞擊力和剪切力等綜合作用下破碎。操作壓力通常為50~70Mpa。影響因素:壓力、循環操作次數和溫度。
高壓勻漿法適用於酵母和細菌細胞的破碎。
(2)珠磨:利用固體間研磨剪切力和撞擊使細胞破碎。是最有效的一種細胞物理破碎法。珠磨機的主體一般是立式或卧式圓筒形腔體。磨腔內裝鋼珠或小玻璃珠以提高碾磨能力,一般,卧式珠磨破碎效率比立式高,因為立式機中向上流動的液體在某種程度上會使研磨珠流態化,降低其研磨效率。
珠磨法破碎細胞分為間歇或連續操作。珠磨法操作的有效能利用率僅為1%左右,破碎過程產生大量的熱能。設計時要考慮換熱問題。珠磨的細胞破碎效率隨細胞種類而異,適用於絕大多真菌菌絲和藻類等微生物細胞的破碎。與高壓勻漿法相比,影響破碎率的操作參數較多,操作過程的優化設計較復雜。
(3)撞擊破碎
原理:細胞是彈性體,比一般剛性固體粒子難於破碎。將彈性細胞冷凍使其成為剛性球體,降低破碎難度,撞擊破碎正是基於這樣的原理。
操作:細胞懸浮液以噴霧狀高速凍結(凍結速度為數千℃/min),形成粒徑小於50μm的微粒子。高速載氣(如氮氣,流速約300m/s)將凍結的微粒子送入破碎室,高速撞擊撞擊板,使凍結的細胞發生破碎。
Ⅲ 細胞破碎時,物理方法和化學方法有什麼區別
摘要 2. 物理法
Ⅳ 細胞破碎時,物理方法和化學方法有什麼區別
1,機械破碎處理量大、破碎效率高、速度快,主要靠均質作用和球磨碾磨作用;操作時,細胞遭受強大的機械剪切力而被破碎。採用機械法,發熱是一個主要問題。
2,化學滲透法與機械破碎法相比:速度低,效率差,且化學或生化試劑的添加形成新的污染,給進一步的分離純化增添麻煩。但化學滲透法選擇性高,胞內產物的總釋放率低,可有效抑制核酸的釋放,料液粘度小,有利於後處理。
Ⅳ 我想知道細胞破碎的方法及各種方法的原理和優缺點
機械法:主要通過機械切力的作用使組織細胞破碎的方法,常用的器械有組織搗碎機、勻漿器、研缽和研磨、壓榨器等。
1. 組織搗碎機
將材料配成稀糊狀液,放置於筒內約1/3體積,蓋緊筒蓋,將調速器先撥至最慢處,開動開關後,逐步加速至所需速度。一般用於動物組織、植物肉質種子、柔嫩的葉芽等,轉速可高達10000rpm/M以上。由於旋轉刀片的機械切力很大,制備一些較大分子如核酸則很少使用。
2. 勻漿器
先將剪碎的組織置於管中,再套入研桿來回研磨,上下移動,即可將細胞研碎。勻漿器的研缽磨球和玻璃管內壁之間間隙保持在十分之幾毫米距離。製作勻漿器的材料,除玻璃外,還可以用硬質塑料、不銹鋼、人造熒光樹脂等。此法細胞破碎程度比高速組織搗碎機為高,適用於量少和動物臟器組織。
存在的問題;較易造成堵塞的團狀或絲狀真菌,較小的革蘭氏陽性首以及有些亞細胞器,質地堅硬,易損傷勻漿閥,也不適合用該法處理。
3. 研缽
多用於細菌或其他堅硬植物材料,研磨時常加入少量石英砂,玻璃粉或其他研磨劑,以提高研磨效果。
4. 細菌磨
是一種改良了的研磨器,比研缽具有更大的研磨面積,而且低部有出口。操作時先把細菌和研磨粉調成糊狀,每次加入一小勺,研磨20-30秒即可將細菌細胞完全磨碎。
物理法:主要通過各種物理因素使組織細胞破碎的方法。在生化制備中常用的方法有:
1. 反復凍溶法
原理:因突然冷凍,細胞內冰晶的形成及 胞內外溶劑濃度的突然改變而破壞細胞。
方法:將待破碎的細胞在-20度以下冰凍,室溫融解,反復幾次,由於細胞內冰粒形成和剩餘細胞液的鹽濃度增高引起溶脹,使細胞結構破碎。
特點:此法適用於組織細胞,多用於動物性材料,對微生物細胞作用較差。
2. 急熱驟冷法
將材料投入沸水中,維持85-90分鍾,至水浴中急速冷卻,此法可用於細菌及病毒材料。
3. 超聲波處理
用一定功率的超聲波處理細胞懸液,使細胞急劇震盪破裂,此法多適用於微生物材料,用大腸桿菌制備各種酶,常選用50-100毫克菌體/毫升濃度,頻高於15~20KHz的超聲波在高強度聲能輸入下可以進行細胞破碎。其破碎機理:可能與空化現象引起的沖擊波和剪切力有關。超聲破碎的效率與聲頻、聲能、處理時間、細胞濃度及首種類型等因素有關。
特點:操作簡單,重復性較好,節省時間;多用於微生物和組織細胞的破碎。
存在問題:超聲波破碎在實驗室規模應用較普遍,處理少量樣品時操作簡便,液量損失少,但是超聲波產生的化學自由基團能使某些敏感性活性物質變性失活。而且大容量裝置聲能傳遞,散熱均有困難,應採取相應降溫措施。對超聲波敏感和核酸應慎用。空化作用是細胞破壞的直接原因,同時會產生活性氧,所以要加一些巰基保護劑。
化學及生物化學法:
1. 自溶法
在一定PH和適當的溫度下,利用組織細胞內自身的酶系統將細胞破碎的方法。此過程需較長時間,常用少量防腐劑如甲苯、氯仿等防止細胞的污染。
2. 酶溶法
利用各種水解酶,如溶菌酶、纖維素酶、蝸牛酶、半纖維素酶、脂酶等,將細胞壁分解,使細胞內含物釋放出來。有些細菌對溶菌酶不敏感,加入少量巰基試劑或8摩爾尿素處理後,使之轉為對溶菌酶敏感而溶解。
特點:
a) 此法適用多種微生物;
b) 具有作用條件溫和;
c) 內含物成分不易受到破壞;
d) 細胞壁損壞的程度可以控制。
存在的問題:易造成產物抑製作用,這可能是導致胞內物質釋放率低的一個重要因素。而且溶酶價格高,限制了大規模利用。若回收溶酶,則又增加百分離純化溶酶的操作。另外酶溶法通用性差,不同菌種需選擇不同的酶。有一定局限性,不適宜大量的蛋白質提取,給進一步純化帶來困難。
3. 化學滲透法
某些有機溶劑(如苯、甲苯)、抗生素、表面活性劑、金屬螯合劑、變性劑等化學葯品都可以改變細胞壁或膜的通透性從而使內合物有選擇地滲透出來。其作用機理;化學滲透取決於化學試劑的類型以及細胞壁和膜的結構與組成。
特點:多用於破碎細菌,且作用比較溫和;提取核酸時,常用此法破碎細胞。
存在的問題:時間長,效率低;化學試劑毒性較強,同時對產物也有毒害作用,進一步分離時需要用透析等方法除去這些試劑;通用性差:某種試劑只能作用於某些特定類型的微生物細胞。
小結
無論用哪一種方法破碎組織細胞,都會使細胞內蛋白質或核酸水解酶釋放到溶液中,使大分子生物降解,導致天然物質量的減少,加入二異丙基氟磷酸(DFP)可以抑制或減慢自溶作用;加入碘乙酸可以抑制那些活性中心需要有疏基的蛋白水解酶的活性,加入苯甲磺醯氟化物(PMSF)也能清除蛋白水解酶活力,但不是全部,還可通過選擇pH、溫度或離子強度等,使這些條件都要適合於目的物質的提取。
Ⅵ 具體方法步驟是什麼呢
蛋白質分離純化的一般程序可分為以下幾個步驟:
(一)材料的預處理及細胞破碎
分離提純某一種蛋白質時,首先要把蛋白質從組織或細胞中釋放出來並保持原來的天然狀態,不喪失活性。所以要採用適當的方法將組織和細胞破碎。常用的破碎組織細胞的方法有:
1. 機械破碎法
這種方法是利用機械力的剪切作用,使細胞破碎。常用設備有,高速組織搗碎機、勻漿器、研缽等。
2. 滲透破碎法
這種方法是在低滲條件使細胞溶脹而破碎。
3. 反復凍融法
生物組織經凍結後,細胞內液結冰膨脹而使細胞脹破。這種方法簡單方便,但要注意那些對溫度變化敏感的蛋白質不宜採用此法。
4. 超聲波法
使用超聲波震盪器使細胞膜上所受張力不均而使細胞破碎。
5. 酶法
如用溶菌酶破壞微生物細胞等。
(二) 蛋白質的抽提
通常選擇適當的緩沖液溶劑把蛋白質提取出來。抽提所用緩沖液的pH、離子強度、組成成分等條件的選擇應根據欲制備的蛋白質的性質而定。如膜蛋白的抽提,抽提緩沖液中一般要加入表面活性劑(十二烷基磺酸鈉、tritonX-100等),使膜結構破壞,利於蛋白質與膜分離。在抽提過程中,應注意溫度,避免劇烈攪拌等,以防止蛋白質的變性。
(三)蛋白質粗製品的獲得
選用適當的方法將所要的蛋白質與其它雜蛋白分離開來。比較方便的有效方法是根據蛋白質溶解度的差異進行的分離。常用的有下列幾種方法:
1. 等電點沉澱法
不同蛋白質的等電點不同,可用等電點沉澱法使它們相互分離。
2. 鹽析法
不同蛋白質鹽析所需要的鹽飽和度不同,所以可通過調節鹽濃度將目的蛋白沉澱析出。被鹽析沉澱下來的蛋白質仍保持其天然性質,並能再度溶解而不變性。
3. 有機溶劑沉澱法
中性有機溶劑如乙醇、丙酮,它們的介電常數比水低。能使大多數球狀蛋白質在水溶液中的溶解度降低,進而從溶液中沉澱出來,因此可用來沉澱蛋白質。此外,有機溶劑會破壞蛋白質表面的水化層,促使蛋白質分子變得不穩定而析出。由於有機溶劑會使蛋白質變性,使用該法時,要注意在低溫下操作,選擇合適的有機溶劑濃度。
(四)樣品的進一步分離純化
用等電點沉澱法、鹽析法所得到的蛋白質一般含有其他蛋白質雜質,須進一步分離提純才能得到有一定純度的樣品。常用的純化方法有:凝膠過濾層析、離子交換纖維素層析、親和層析等等。有時還需要這幾種方法聯合使用才能得到較高純度的蛋白質樣品。
Ⅶ 細胞破碎的方法有哪些
博凌科為解答:1、高速組織搗碎
:將材料配成稀糊狀液,放置於筒內約1/3體積,蓋緊筒蓋,將調速器先撥至最慢處,開動開關後,逐步加速至所需速度。此法適用於動物內臟組織、植物肉質種
子等。2、玻璃勻漿器勻漿
:先將剪碎的組織置於管中,再套入研桿來回研磨,上下移動,即可將細胞研碎,此法細胞破碎程度比高速組織搗碎機為高,適用於量少和動物臟器組織。3、超聲波處理法
:用一定功率的超聲波處理細胞懸液,使細胞急劇震盪破裂,此法多適用於微生物材料,用大腸桿菌制備各種酶,常選用50-100毫克菌體/毫升濃度,在
1KG至10KG頻率下處理10-15分鍾,此法的缺點是在處理過程會產生大量的熱,應採取相應降溫措施。對超聲波敏感和核酸應慎用。4、反復凍融法:
將細胞在-20度以下冰凍,室溫融解,反復幾次,由於細胞內冰粒形成和剩餘細胞液的鹽濃度增高引起溶脹,使細胞結構破碎。5、化學處理法:
有些動物細胞,例如腫瘤細胞可採用十二烷基磺酸鈉(SDS)、去氧膽酸鈉等細胞膜破壞,細菌細胞壁較厚,可採用溶菌酶處理效果更好。無論用哪一種方法破碎組織細胞,都會使細胞內蛋白質或核酸水解酶釋放到溶液中,使大分子生物降解,導致天然物質量的減少,加入二異丙基氟磷酸
(DFP)可以抑制或減慢自溶作用;加入碘乙酸可以抑制那些活性中心需要有疏基的蛋白水解酶的活性,加入苯甲磺醯氟化物(PMSF)也能清除蛋白水解酥活
力,但不是全部,還可通過選擇pH、溫度或離子強度等,使這些條件都要適合於目的物質的提取。