第四章细胞破碎1第一页,共六十八页。第一页,共六十八页。不同类型的细胞分泌目标产物的类型:动物细胞多分泌到细胞外培养液植物细胞多为胞内产物微生物(细菌/酵母/真菌)胞内、胞外对于(duìyú)胞内产物需要收集菌体或细胞进行破碎。2第二页,共六十八页。第二页,共六十八页。大多数情况下,抗生素,胞外酶,一些多糖,及氨基酸等目标产物存在于发酵液中。有些目标产物存在于生物体中。尤其是由基因工程菌产生的大多数蛋白质是在细胞尤其是由基因工程菌产生的大多数蛋白质是在细胞内沉积。内沉积。脂类物质脂类物质(wùzhì)(wùzhì)和一些抗生素包含在生物体中。和一些抗生素包含在生物体中。3第三页,共六十八页。第三页,共六十八页。细胞破碎(cellrupture)技术是指利用外力破坏细胞膜和细胞壁,使细胞内物质包括目的产物成分释放出来的技术。细胞破碎技术是分离纯化细胞内合成的非分泌型生化物质(产品)的基础。为了研究细胞破碎,提高(tígāo)其破碎率,有必要了解各种微生物细胞壁的组成和结构。4第四页,共六十八页。第四页,共六十八页。微生物细胞和植物细胞外层均为细胞壁,细胞壁里面是细胞膜,动物细胞没有细胞壁,仅有细胞膜。通常细胞壁较坚韧,细胞膜脆弱,易受渗透压冲击而破碎,因此细胞破碎的阻力主要来自于细胞壁。不同细胞壁的结构和组成不完全相同,故细胞壁的机械(jīxiè)强度不同,细胞破碎的难易程度也就不同。5第五页,共六十八页。第五页,共六十八页。几乎所有细菌的细胞壁都是由肽聚糖组成,它是难溶性的聚糖链;相邻聚糖链上的短肽又交叉相联,构成了细胞壁的三维网状结构,包围在细胞周围;使细胞具有(jùyǒu)一定的形状和强度。6第六页,共六十八页。第六页,共六十八页。破碎细菌的主要阻力是来自于肽聚糖的网状结构,其网结构的致密程度和强度取决于聚糖链上所存在的肽键(tàijiàn)的数量和其交联的程度。革兰氏阴性菌的细胞壁结构与革兰氏阳性菌有很大不同。革兰氏阴性菌典型的生物是大肠杆菌,通过这种细胞生产了很多细胞重组的产物。药物名称宿主用途胰岛素大肠杆菌治疗糖尿病人生长激素大肠杆菌治疗侏儒病α-干扰素大肠杆菌治疗毛状细胞白血病等7第七页,共六十八页。第七页,共六十八页。最里层是由葡聚糖的细纤维组成,它构成了细胞壁的刚性骨架,使细胞具有一定的形状,上面的是一层糖蛋白,最外层是甘露聚糖,由1,6-磷酸二酯键连接成网状。在...