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生化分离技术第三版课后答案

第一单元

简要说明常用细胞破碎的主要方法、原理、特点、适用范围及细胞破

碎今后的发展方向。

答：常用的细胞破碎方法有：组织捣碎、珠磨法、高速匀浆法、挤压

法、超声破碎法、酶溶法、化学渗透法、干燥法等。

1、组织捣碎，其原理是利用机械运动产生剪切力的作用破细胞，利

用高速旋转的叶片所产生的剪切力将组织细胞破碎。（10000～

20000r/min）；适用范围：动植物组织。

2、珠磨法，工作原理是：进入珠磨机的细胞悬浮液与极细的玻璃小

珠、石英砂、氧化铝等研磨剂（直径小于1mm）一起快速搅拌或研磨，

研磨剂、珠子与细胞之间相互剪切、碰撞，使细胞破碎，释放出内含物；

特点：一般可以达到较高的破碎率，但同时为控制温度，冷耗能耗较高，

成本亦随之增加；适用范围：微生物（细菌）与植物细胞。

3、高速匀浆法，工作原理：利用高压使细胞悬浮液通过针性阀，由

于突然减压和高速冲击撞击环使细胞破裂；特点：破碎程度较高，而其机

械剪切力对生物大分子的破坏较少，处理量大；适用范围：较柔软、易分

散的组织细胞。

4、挤压法，工作原理：微生物细胞在高压下通过一个狭窄的孔道高

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速冲出，因突然减压而引起一种空穴效应，使细胞破碎；适用范围：细菌

（革兰氏阴性菌）

5、超声破碎法，工作原理：声频高于15-20kHz的超声波在高强度

声能输入下可以进行细胞破碎，破碎机理不详，可能与空化现象引起的冲

击波和剪切力有关，空化现象是在强声波作用下，气泡形成、胀大和破碎

的现象；特点：多采用短时多次处理样品，且由于过程产热较多，常在冰

浴中进行超声；处理少量样品，操作简便，液量损失少；适用范围：微生

物细胞。

6、酶溶法，又分为外加酶和自溶两种，外加酶原理：用生物酶将细

胞壁核细胞膜消化溶解；特点：具有选择性释放产物、核酸泄露少、细胞

外形完整，但价格较高、通用性差。自溶法。原理：控制一定条件，诱发

微生物细胞产生过剩的溶胞酶或激发溶胞酶活力，使细胞

自溶；特点：对不稳定的微生物，易引起所需蛋白质的变性。

7、化学渗透法，原理：某些有机溶剂、表面活性剂、抗生素等化学

药品都可以改变细胞壁或膜的通透性，使内含物有选择地渗透出来；特点：

对产物释放有一定的选择性，细胞外形保持完整，浆液黏度低，但反应时

间长，效率低，有毒。

8、干燥法，原理：细胞壁膜的结合水丧失，改变细胞渗透性。又分

为热空气干燥（适用酵母）、真空干燥（适用细菌）、冷冻干燥（制备不

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稳定的酶）。

9、急热骤冷法，原理：将材料投入沸水，维持85～90℃数分钟，冰

浴中急速冷却，使胞壁结构破坏；适用范围：细菌及病毒等中对热不太敏

感的物质提取。

10.反复冻融法，原理：将材料深冷（-15℃～-20℃），形成水晶，

破坏薄膜疏水键，增加亲水性，反复可破细胞；适用：动物材料。

细胞破碎技术研究发展方向：1多种破碎方法相结合2与上游技术相

结合3与下游技术相结合。

第二单元

抽提的含义是什么？影响抽提有效成分的主要因素有哪些？

答：抽提是从一种固体或一种液体混合物中将所要的物质根据其特性

用溶剂提取分离出来的方法。

1、离子强度：影响物质溶解度的主要因素。适当的低离子强度溶液

（0.05～0.2mol/l）除增加溶解度，还对活性有稳定作用。

2、pH影响目的物的溶解度及稳定性。一般控制在pI