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简答题请举两个机械破碎细胞的方法，并从设备、作用机理、温控、优缺点等方面进行比较。
  • 一、高压匀浆法
    （1）设备：高压匀浆器：由高压泵和匀浆阀组成。
    （2）作用机理：高压泵将电机的旋转运动转变成匀浆阀柱杆的直线运动，从高压室（几十兆帕）压出细胞悬浮液，经过碰撞环的撞击后改变方向从出口管喷出，使细胞经历较高的流速下的剪切碰撞发生较大的变形，从而达到破碎细胞的目的。也就是细胞经历了高流速下的剪切、碰撞、高压到常压。细胞悬浮也经历一次高压匀浆后。只有一部分细胞破碎，不能达到100%的细胞破碎率。
    （3）温控和能耗
    如何控制浓度：匀浆过程中产生的热会导致蛋白质和酶的失活。温度在35以下，失活问题可以忽略。因此低温操作是必须的。高压匀浆一般需多级操作，每次循环前往往进行级间冷却。
    能耗：能耗主要来自提供动力（如压力）消耗的能量和控制低温操作耗费的能量。提高压力可以增加细胞的破碎率，但是同时增加了能耗。将破碎过程中产生的热量移走也需要付出代价。
    （4）存在的问题
    ①不适合团块状或丝状真菌（导致堵塞）以及较小的革兰氏阳性菌，
    ②质地坚硬者如包涵体易损伤匀浆阀，也不适用（但是也有很多人在实验室中用此方法来研究含有包涵体的大肠杆菌的破碎。）
    ③温度高易失活，能耗大，
    ④一次操作不能达到100%的细胞破碎率。因此需一次操作后回收破碎液进行第二次，第三次或更多次。
    二、高速珠磨法
    （1）设备：珠磨机。
    （2）作用机理：
    细胞和级细的研磨剂（一般为无铅玻璃珠）在搅拌桨作用下充分混合，珠子之间及珠子与细胞之间相互剪切、碰撞，促使细胞壁破裂，释放内含物。
    在珠液分离器的协助下，珠子滞留在破碎室内，浆液流出。从而实现连续操作。
    （3）温控和能耗：
    控制温度：采用夹套冷却的方式实现温控，效果较好，能耗：能耗与细胞破碎率成正比。珠磨机提高细胞破碎率需要增加装珠量或延长破碎时间或提高转速。这些操作不仅导致电能消耗的增加，而且产生了较多的热量。为了控制温度，需增加制冷费。
    （4）优点和缺点：
    优点：
    ①所有细胞都适用，包涵体也可以。因为包涵体质地坚硬，可以充当研磨剂。
    ②兼具破碎和冷却的双重功能，减少失活的可能性。
    ③适当条件下，一次操作就能达到较高的破碎率。
    缺点：
    参数多，转速，珠子的直径和用量，细胞浓度等等。确定起来比较困难，一般凭经验估计。

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