破碎细胞的常用方法

A. 细胞破碎时，物理方法和化学方法有什么区别

组织细胞的破碎方法很多，有机械方法、物理方法、化学方法和生物化学方法等。在破碎前，材料常需要预处理，如动物材料要除去与实验无关甚至有妨碍的结缔组织，脂肪组织和血污等，植物种子需要除壳，微生物材料需将菌体和发酵液成分分开等。不同实验规模、不同实验材料和实验要求，使用的破碎方法和条件也不同。一些坚韧组织，如肌肉、植物的根茎等，常需要强烈的搅拌或研磨作用，才能把其组织细胞破坏。而比较柔软的组织如肝、脑等，用普通的玻璃匀浆器即可达到完全破坏细胞的目的
破碎技术中细胞破碎法包括 机械法和非机械法．机械法又包括高压匀浆、高速珠磨、超声波破碎等方法。非机械法包括化学法、酶解法、渗透压冲击法、冻结融化法、干燥法。细胞壁的结构和破碎方法都会对细胞破碎产生影响。了接细胞壁的组成对于选择破碎方法非常重要。在微生物中各种生物的细胞虽小但是每一种都有其特有的组成方式。例如：细菌球菌直径0.5-1um杆菌直径0.5-1um ，长为直径1-几倍螺旋菌直径03-1um，长1-50um 细菌大小也不是一成不变的细胞重量10-13-10-12g ，每g细菌基本结构是细胞不变部分，每个细胞都有，如细胞壁、膜、核。特殊结构是细胞可变部分，不是每个都有，如鞭毛、荚膜、芽孢。革兰氏阳性菌和阴性菌细胞壁的主要组成也是不同的，因而对细胞破碎的影响也不一样革兰氏阳性菌的细胞壁主要由肽聚糖层（约20－80nm）组成 ，而革兰氏阴性菌肽聚糖层较薄，仅2－3nm，在肽聚糖层外还有两层外壁层。外壁层约8－10nm，所以革兰氏阳性菌细胞壁较厚，较难破碎。对于霉菌来说 霉菌的细胞壁较厚，约100－250nm。酵母菌酵母的细胞壁比革兰氏阳性菌的细胞壁厚，更难破碎。
植物细胞培养物产生的次生代谢物通常在液泡内浓集,而不释放到培养基中.为了回收这类产物,必需破碎细胞,这是一种不能由培养物进一步生产产物的高价方法.由植物细胞培养物生产次生代谢物的经济实用系统需要在不破坏细胞的条件下重复回收细胞产物的方法.这种技术已由剑桥大学的N.J.Kilby和 Bristol Polytechnic的C.S.Hunter研究成功. Kilby和Hunter报道,当施以1.02MH_2连续超声波达30秒钟以上时,悬浮培养的甜菜很多基因工程产物都是胞内物质，必须将细胞破壁，使产物得以释放，才能进一步提取，因此细胞破碎是提取胞内产物的关键步骤，破碎方法的得当与否，直接影响到所提取产品的产量、质量和生产成本。以释放胞内物质为主要目的的细胞破碎条件，采用均质破碎法、超声波法、加酶法和碱性自溶法等对谷氨酸菌作进行破碎试验，并对其相应的工艺参数进行了优化研究。结果表明，使用碱性自溶法在pH10.0，温度70℃，干菌浓度为10％时，自溶40min后蛋白质的释放率接近80％，表明该法对释放胞内物质的作用效果较理想细胞破碎就是 破坏细胞壁和细胞膜，使胞内产物得到最大程度的释放。破碎酵母释放乙醛脱氢酶的研究中乙醛脱氢酶（ALDH）是一种胞内酶，在从酵母中分离提取ALDH的过程中，破碎细胞是其中的关键步骤之一。

B. 常用细胞破碎的方法有那些各有什么优缺点

1、高速组织捣碎 ：将材料配成稀糊状液，放置于筒内约1/3体积，盖紧筒盖，将调速器先拨至最慢处，开动开关后，逐步加速至所需速度。此法适用于动物内脏组织、植物肉质种 子等。2、玻璃匀浆器匀浆 ：先将剪碎的组织置于管中，再套入研杆来回研磨，上下移动，即可将细胞研碎，此法细胞破碎程度比高速组织捣碎机为高，适用于量少和动物脏器组织。3、超声波处理法 ：用一定功率的超声波处理细胞悬液，使细胞急剧震荡破裂，此法多适用于微生物材料，用大肠杆菌制备各种酶，常选用50-100毫克菌体/毫升浓度，在 1KG至10KG频率下处理10-15分钟，此法的缺点是在处理过程会产生大量的热，应采取相应降温措施。对超声波敏感和核酸应慎用。4、反复冻融法： 将细胞在-20度以下冰冻，室温融解，反复几次，由于细胞内冰粒形成和剩余细胞液的盐浓度增高引起溶胀，使细胞结构破碎。5、化学处理法： 有些动物细胞，例如肿瘤细胞可采用十二烷基磺酸钠（SDS）、去氧胆酸钠等细胞膜破坏，细菌细胞壁较厚，可采用溶菌酶处理效果更好。无论用哪一种方法破碎组织细胞，都会使细胞内蛋白质或核酸水解酶释放到溶液中，使大分子生物降解，导致天然物质量的减少，加入二异丙基氟磷酸 （DFP）可以抑制或减慢自溶作用；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，加入苯甲磺酰氟化物（PMSF）也能清除蛋白水解酥活 力，但不是全部，还可通过选择pH、温度或离子强度等，使这些条件都要适合于目的物质的提取。

C. 细胞破碎的方法及特点

那要看是什么细胞了，如动物细胞，就可以先用液氮急冻后在研钵中研碎，之后放到离心管里冰浴超声波粉碎，植物细胞我们没做过

D. 论述进行细胞破碎时常用的方法有哪些

物理，化学。物理法比如捣碎研磨。化学法比如利用脂溶剂溶解细胞膜后破碎。

E. 常用于细胞破碎方法可分为哪些类型

物理化学生物。物理比如用渗透压的作用，化学可以破环细胞膜，生物可以用病毒侵染

F. 细胞破碎的最简单方法是

是动物细胞么，在做细胞膜的提取实验的时候，把成熟的红细胞直接放清水里面，它就会吸水胀破的嘛。

G. 我想知道细胞破碎的方法及各种方法的原理和优缺点

机械法：主要通过机械切力的作用使组织细胞破碎的方法，常用的器械有组织捣碎机、匀浆器、研钵和研磨、压榨器等。

常用的细胞破碎方法有反复冻融法、超声破碎法、酶处理法、自溶法和表面活性剂处理法 。

细胞破碎是提取胞内产物的关键步骤，破碎方法的得当与否，直接影响到所提取产品的产量、质量和生产成本。实验室对组织细胞的破碎方法很多，有机械方法、物理方法、化学方法和生物化学方法等。

(7)破碎细胞的常用方法扩展阅读：

细胞破碎条件

在破碎前，材料常需要预处理，如动物材料要除去与实验无关甚至有妨碍的结缔组织，脂肪组织和血污等，植物种子需要除壳，微生物材料需将菌体和发酵液成分分开等。

对同一实验材料，由于实验要求不同，采用的破碎方式也存在一定差异，如提取中的核酸和提取其中的核苷酸，前者必须保持十分温和的条件，以保持分子的完整性;后者可采用强烈手段。

不同实验规模、不同实验材料和实验要求，使用的破碎方法和条件也不同。一些坚韧组织，如肌肉、植物的根茎等，常需要强烈的搅拌或研磨作用，才能把其组织细胞破坏。而比较柔软的组织如肝、脑等，用普通的玻璃匀浆器即可达到完全破坏细胞的目的。

H. 关于细胞破碎的化学方法

化学裂介法:在细胞悬液中加入Triton-100、NP-40、SDS，去氧胆酸钠均可使细胞裂解，往往仍需机械去辅助，方可在短时间内使细胞完全裂解，裂解后应清除化学裂解剂，以防止干扰分析。

I. 细胞破碎方法

很多，可以用渗透原理，让细胞吸水涨大而达到细胞膜破碎的目的。
例：用纯化水稀释血液
也用离心的原理让细胞破碎，如将血液放入离心机中在4000转/分的转速下离心3分钟。
需注意的是细胞破碎用的是细胞而不是组织或其他。

J. 破碎酵母细胞的方法

酵母细胞破碎方法很多。有化学、生化、超声波、机械研磨，使用果汁匀浆机匀浆破碎，以及近几年诞生的纳米级微生物细胞破碎机的广泛应用。1、化学法破碎酵母细胞
使用NaOH水解酵母细胞。细胞浓度10%，水90%，碱解24h，50·C，pH值为碱性，结果见表1。当酵母细胞浓度10%，水90%，温度为50%，pH2（3、4）时见表2。
由表1、表2可以看出，碱解、酸解酵母细胞在啤酒、酱油生产上影响物理化学指标，啤酒辅料可以增加，但口味变坏，虽说酱油发酵周期可缩短但氯化物含量超标。
2 生化法破碎酵母细胞，一是自溶，二是酶解 自溶法破碎酵母细胞，表面上看很经济，但保湿操作需要保湿设备而且作用时间长，条件要求高。试验结果见表3。
由于破碎率低总氮低，在啤酒、酱油生产上应用没有好的效果，氯化完全、硫酸盐不高，经济效益不明显，再加上自溶时间长，很难与生产同步
生产方法2 主要是使用酶制剂破碎酵母细胞。在水、酵母中加0.1%的A酶，0.1%的F酶，0.05%。A+0.05%。F分别做试验。此时酵母浓度10%，水90%，pH7.0，温度68·C，作用时间2h，结果见表4。
从表4可知，酶解时间较长，破液对啤酒、酱油质量没有影响，需较高保湿条件，否则很难在生产中应用
3 珠磨机与超声波破碎酵母细胞试验
珠磨机破碎率较低，在12h～24h内研磨，破碎率最高可达80%，产量小很难工业化生产，超声波破碎只能在试验室内进行，不能用于生产，两者均属试验室设备
4 高压匀浆机与纳米级微生物细胞破碎机破碎 高压匀浆机结构如图1所示
高压液流夹带酵母进到喷嘴3碰撞到匀浆阀1后折弯，碰撞到耐磨壁2上，酵母细胞发生破碎。在酵母破碎后，胞内粘和物符到阀1和耐磨壁，呈现较大缓冲作用，影响细胞破碎，这种机械需多次反复破碎才会有较好的效果，破碎率不会超过80%。
纳米级微生物细胞破碎机结构如图2。
1 对撞室，2 振荡片，3 左喷嘴，4 右喷嘴
图2 纳米级微生物细胞破碎机结构图
当高压液流夹带酵母细胞进入左右喷嘴3和4，在对撞室1中相撞，之后碰撞到震荡片2上，使酵母细胞在对撞室和发出2x10 4HZ频率的震荡片上实现两级瞬时破碎，破碎率可达97.8%，对撞室和震荡片上不存在粘稠物，有利酵母细胞破碎
在匀浆机工作中，假设有一质点，附着阀1上，受到冲力
该质点质量，1g,即0.001kg
流体速度，