生化分离工程3

1、第第3章章 微生物细胞的破碎微生物细胞的破碎 Chapter 3 Cell Disruption 知识点：知识点：细胞壁的组成和结构，微生物细胞的 破碎技术，破碎率的测定。 重点：重点：工业生产中常用的几种细胞破碎方法的 原理，操作过程常用设备，并能就实际生产情 况予以合理的选择。 难点：难点：常用破碎方法的合理选用。 目录 v1微生物细胞的破碎技术概述微生物细胞的破碎技术概述 v2细胞壁的组成和结构细胞壁的组成和结构 v3微生物细胞的破碎技术微生物细胞的破碎技术 v4 破碎方法的影响因素破碎方法的影响因素 胞外产品：各种胞外酶、胞外多糖、细胞代谢物胞外产品：各种胞外酶、胞外多糖、细胞代谢物

2、细胞本身：细胞本身： 单细胞蛋白（单细胞蛋白（SCP） 胞内产品胞内产品:碱性磷酸酯酶，基因工程产物，植物细胞产碱性磷酸酯酶，基因工程产物，植物细胞产 物等物等 1 微生物细胞的破碎技术概述微生物细胞的破碎技术概述 2 细胞壁的组成和结构细胞壁的组成和结构 1.细胞壁的组成和破碎阻力细胞壁的组成和破碎阻力 2.细胞壁的结构细胞壁的结构 2.1 细胞壁的组成和破碎阻力细胞壁的组成和破碎阻力 细菌细菌：肽聚糖，多糖，磷壁酸，主要阻力来自 于肽聚糖的网状结构。 酵母菌：酵母菌：葡聚糖，甘露聚糖，蛋白质，主要阻 力来自于壁结构交换的紧密程度和厚度。 真菌：真菌：多糖，蛋白质，脂类，葡聚糖，几丁质， 主

3、要阻力来自于壁强度和聚合物网状结构。 back 2.2 细胞壁的结构细胞壁的结构 细菌的细胞壁细菌的细胞壁 酵母菌的细胞壁酵母菌的细胞壁 真菌的细胞壁真菌的细胞壁 back back back 各种微生物细胞壁的结构与组成各种微生物细胞壁的结构与组成 3 微生物细胞的破碎技术微生物细胞的破碎技术 1微生物细胞的破碎技术：微生物细胞的破碎技术： 2常用的破碎技术：常用的破碎技术： 3破碎方法的影响因素破碎方法的影响因素： 3.1 微生物细胞的破碎技术微生物细胞的破碎技术 细胞破碎主要方法细胞破碎主要方法 细胞破碎机理图细胞破碎机理图 机械破碎法与非机械法比较机械破碎法与非机械法比较 破碎技术的未

4、来发展方向破碎技术的未来发展方向 多种破碎方法相结合：多种破碎方法相结合： 与上游过程相结合：与上游过程相结合： 与下游过程相结合：与下游过程相结合： 破碎方法选择原则破碎方法选择原则 (1)(1)仅破坏或破碎存在目标生化物质的位置周围：仅破坏或破碎存在目标生化物质的位置周围： (2)(2)选择性溶解目标生化物质：选择性溶解目标生化物质： 3.2 常用的破碎设备常用的破碎设备 u机械法：机械法： 研磨，匀浆器，组织捣碎法，压榨器 u物理处理法物理处理法： u化学法：化学法： u酶解法酶解法： u干燥法：干燥法： 砂磨机砂磨机 高速珠磨机高速珠磨机 高压匀浆器高压匀浆器 撞击破碎器撞击破碎器 电

5、声超声波发生器电声超声波发生器 4 破碎方法的影响因素破碎方法的影响因素 细胞的数量 破碎条件 破碎目标 破碎率的测定破碎率的测定 1.直接测定法直接测定法 2.测定释放的蛋白质量或酶的活力测定释放的蛋白质量或酶的活力 5. 包含体的破碎包含体的破碎 包含体定义 包含体中目标蛋白的制备步骤 蛋白质的复性操作方法 提高目标蛋白质复性效率的对策 作业作业 高速湿法珠磨高速湿法珠磨 高压匀浆高压匀浆 超声波破碎超声波破碎 组织捣碎组织捣碎 酶解酶解 自溶自溶 化学溶胞化学溶胞 渗透压冲击渗透压冲击 冻结冻结- -融化融化 干燥干燥 撞击破碎撞击破碎 每人请任选一种破碎方法，通过若干个典型实例来详细分析每人请任选一种破碎方法，通过若干个典型实例来详细分析 说明工艺流程