工学

问答题简述微波加热法破碎细胞的作用机理。

题目
问答题
简述微波加热法破碎细胞的作用机理。
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相似问题和答案

第1题:

简述氯丙嗪的中枢作用作用及机理


正确答案: 脑内DA通路有多条,其中主要的是黑质-纹状体通路、中脑-边缘叶通路和中脑-皮质通路。前者与锥体外系的运动功能有关,后两条通路与精神、情绪及行为活动有关。此外还有结节-漏斗通路,与调控下丘脑某些激素的分泌有关。D2受体与Gi蛋白相偶联,激动时抑制腺苷酸环化酶,另还能开放钾通道。氯丙嗪对脑内DA受体缺乏特异的选择性,因而作用多样。
(1)抗精神病作用:吩噻嗪类可抑制脑内腺苷酸环化酶活性。对该酶的抑制程度又与它们的临床疗效相一致。此外,以放射配体结合分析法又发现吩噻嗪类可与3H-氟哌啶醇及3H-DA竞争脑内特异性结合部位(DA受),而竞争力的强弱与吩噻嗪类抗精神病作用强度相平行。
(2)镇吐作用:氯丙嗪的镇吐作用是阻断CTZ的D2受体所致。但氯丙嗪对刺激前庭引起的呕吐无效。对顽固性呃逆有效。
(3)对体温调节的影响:氯丙嗪抑制下丘脑体温调节中枢,使体温调节失灵,因而机体体温随环境温度变化而升降。
(4)加强中枢抑制药的作用:氯丙嗪可加强麻醉药、镇静催眠药、镇痛药及乙醇的作用。上述药物与氯丙嗪合用时,应适当减量,以免加深对中枢神经系统的抑制。
(5)对锥体外系的影响:氯丙嗪阻断黑质-纹状体通路的D2受体,导致胆碱能神经功能占优势。因而在长期大量应用时可出现锥体外系反应。

第2题:

简述常用的细胞破碎方法


正确答案: 直接测定法:适当稀释,血球计数板计数;
目标产物测定法;
测定导电率。

第3题:

常用于细胞破碎方法可分为哪些类型?简述细胞破碎的目的意义。


正确答案:细胞的破碎方法可分为:机械法,包括
(1)捣碎法
(2)研磨法
(3)匀浆法
物理法,包括
(1)反复冻融法
(2)超声波处理法
(3)压榨法
化学与生物化学方法,包括
(1)酶解法
(2)化学法
目的意义:除了某些细胞外的多肽激素和某些蛋白质与酶之外,对于细胞内或多细胞生物组织中的各种生物大分子的分离纯化,都需要事先将细胞和组织破碎,使生物大分子充分释放到溶液中,并不丢失生物活性。不同的生物体或同一生物体不同部位的组织,其组织破碎的难易不一,使用的方法也不相同。

第4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。


正确答案: 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。

第5题:

简述微波加热法破碎细胞的作用机理。


正确答案:微波加热导致细胞内极性物质,尤其是水分子吸收微波能产生大量热量,使胞内温度迅速上升,液态水汽化产生的压力将细胞膜和细胞壁冲裂,形成微小孔洞,进一步加热可导致细胞内部和细胞壁水分减少,细胞收缩,表面出现裂纹。

第6题:

简述NO的作用机理。


正确答案: 血管内皮细胞接受乙酰胆碱,引起胞内Ca2+浓度升高,激活胞内一氧化氮合酶,细胞释放NO,NO扩散进入平滑肌细胞,与胞质鸟苷酸环化酶(GTP-cyclase,GC.活性中心的Fe2+结合,改变酶的构象,导致酶活性的增强和cGMP合成增多。cGMP可降低血管平滑肌中的Ca2+离子浓度。引起血管平滑肌的舒张,血管扩张、血流通畅。

第7题:

微波加热法破碎细胞特别适合于对热不稳定的的产物的提取。


正确答案:错误

第8题:

微波加热法胞的原理、优缺点是什么?


正确答案: 机理:微波加热导致细胞内极性物质,尤其是水分子吸收微波能,产生大量热量,使胞内温度迅速上升,液态水汽化产生的压力将细胞膜和细胞壁冲裂,形成微小孔洞,进一步加热可导致细胞内部和细胞壁水分减少,细胞收缩,表面出现裂纹。
优点:微波穿透性强,选择性高、加热效率高。
缺陷:
一般只适合对热稳定物质的分离;
被处理的物料要具有良好的吸水性;
不适于富含淀粉和树胶等的天然植物。

第9题:

请简述化学渗透法的作用机理,并说明与机械破碎法相比有哪些优缺点。


正确答案: 作用机理:
某些有机溶剂,抗生素,表面活性剂,金属螯合剂,变性剂等化学药品都可以改变细胞壁或膜的通透性,从而使内容物有选择地渗透出来,这种处理方法叫渗透法。
优点(相对机械破碎)
①对产物释放有一定选择性,如可以释放分子量小的,分子量大的(如核酸)阻滞在胞内,又如可以释放不同部位。
②核酸释放量少,粘度低,便于进一步提取。
③细胞外形保持完整,碎片少,利于进一步分离。
缺陷
①时间长,效率低。
②化学试剂具有毒性,对产物有毒害作用。
③通用性差,某种试剂只能用于某些特定的细胞。

第10题:

在进行胞内抗生素提取时,常采用微波、超声波破碎、研磨、SDS处理和酶解法等方法进行微生物细胞的破碎,请说明他们的作用机理?


正确答案: 微波——极性分子在加热中吸收微波发出的热量,温度升高,蒸发,产生压力,将壁和膜破碎,进一步加热,细胞干燥,收缩。
超声波破碎——空穴现象。在相当高的输入声能下,液体各个成核部位会形成许多小气泡。在声波膨胀中,这些气泡会增大,而在压缩相中气泡被压缩,直到不能压缩时,气泡破裂,释放出猛烈的震波。在气泡发生空穴现象的破碎期间,大量声能被转化成弹性波形式的机械能,引起局部的剪切梯度使细胞破碎。
研磨:
Sds处理——变性剂。它能破裂蛋白质分子中的氢键和疏水作用,是多肽链处于展开状态。