細胞破碎的方式

細胞破碎技術是指利用外力破壞細胞膜和細胞壁的樣品處理方式，使細胞內(nei) 容物包括目的產(chan) 物成分釋放出來的技術，是分離純化細胞內(nei) 合成的非分泌型生化物質（產(chan) 品）的基礎。 結合重組DNA技術和組織培養(yang) 技術上的重大進展，以前認為(wei) 很難獲得的蛋白質現在可以大規模生產(chan) 。
細胞破碎阻力
細菌
幾乎所有細菌的細胞壁都是由肽聚糖（peptidoglycan）組成，它是難溶性的聚糖鏈（glycan chain），藉助短肽交聯而成的網狀結構，包圍在細胞周圍，使細胞具有一定的形狀和強度。短肽一般由四或五個(ge) 胺基酸組成，如L-丙氨酰-D-穀氨酰-L-賴氨酰-D-丙氨酸。而且短肽中常有D-胺基酸與(yu) 二氨基庚二酸存在。破碎細菌的主要阻力是來自於(yu) 肽聚糖的網狀結構，其網結構的致密程度和強度取決(jue) 於(yu) 聚糖鏈上所存在的肽鍵的數量和其交聯的程度，如果交聯程度大，則網結構就致密。
酵母菌
酵母細胞壁的裏層是由葡聚糖的細纖維組成，它構成了細胞壁的剛性骨架，使細胞具有一定的形狀，覆蓋在細纖維上麵的是一層糖蛋白，外層是甘露聚糖，由1,6一磷酸二酯鍵共價(jia) 連接，形成網狀結構。在該層的內(nei) 部，有甘露聚糖-酶的複合物，它可以共價(jia) 連接到網狀結構上的方式，也可以不連接。同細菌細胞壁一樣，破碎酵母細胞壁的阻力主要決(jue) 定於(yu) 壁結構交聯的緊密程度和它的厚度。酵母種類繁多，有部分很難破碎，對於(yu) 超聲波破碎儀(yi) 有更高的要求。基本上推薦Branson超聲波破碎儀(yi) 中的大功率型號，或者引入Branson大功率發生器，根據要求專(zhuan) 門設計使用方案。這樣可以保證理想的使用效果。
真菌
黴菌的細胞壁主要存在三種聚合物，葡聚糖（主要以β-1,3糖苷鍵連接，某些以β-1,6糖苷鍵連接），幾丁質（以微纖維狀態存在）以及糖蛋白。外層是α-和β-葡聚糖的混合物，第2層是糖蛋白的網狀結構，葡聚糖與(yu) 糖蛋白結合起來，第3層主要是蛋白質，內(nei) 層主要是幾丁質，幾丁質的微纖維嵌入蛋白質結構中。與(yu) 酵母和細菌的細胞壁一樣，真菌細胞壁的強度和聚合物的網狀結構有關(guan) ，不僅(jin) 如此，它還含有幾丁質或纖維素的纖維狀結構，所以強度有所提高。
植物細胞
對於(yu) 已生長結束的植物細胞壁可分為(wei) 初生壁和次生壁兩(liang) 部分。 初生壁是細胞生長期形成的。 次生壁是細胞停止生長後，在初生壁內(nei) 部形成的結構。 目前，較流行的初生細胞壁結構是由Lampert等人提出的「經緯」模型，依據這一模型，纖維素的微纖絲(si) 以平行於(yu) 細胞壁平麵的方向一層一層敷著在上麵，同一層次上的微纖絲(si) 平行排列，而不同層次上則排列方向不同，互成一定角度，形成獨立的網絡，構成了細胞壁的「經」，模型中的「緯」是結構蛋白（富含羥脯氨酸的蛋白），它由細胞質分泌，垂直於(yu) 細胞壁平麵排列，並由異二酪氨酸交聯成結構蛋白網，徑向的微纖絲(si) 網和緯向的結構蛋白網之間又相互交聯，構成更複雜的網絡係統。半纖維素和果膠等膠體(ti) 則填充在網絡之中，從(cong) 而使整個(ge) 細胞壁既具有剛性又具有彈性。在次生壁中，纖維素和半纖維素含量比初生壁增加很多，纖維素的微纖絲(si) 排列得更緊密和有規則，而且存在木質素（酚類組分的聚合物）的沉積。因此次生壁的形成提高了細胞壁的堅硬性，使植物細胞具有很高的機械強度。由於(yu) 植物細胞的相對壁厚，超聲波破碎產(chan) 品的能量集中度會(hui) 對處理結果有很大的影響。超聲波破碎儀(yi) 一般來說會(hui) 取得更好的表現。