第二章-细胞的分离与破碎-2
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菌(狭义)、放线菌、蓝细菌、支原体、立克次氏体和衣原体。
真核细胞 － 含有真核（被核膜包围的核）的细胞。包括动植物以
及微小的原生动物、单细胞海藻、真菌、苔藓等。
动物细胞无细胞壁，只有细胞膜，易于破碎。植物细胞和微生
物细胞的细胞膜外还有一层坚固的细胞壁，破碎较困难。
微生物细胞的细胞壁固定细胞外形，保护细胞免受机械损伤或 渗透压破坏。细胞膜主要由蛋白质和脂质组成，二者之和占细胞膜
目的、需低温操作等特点，细胞破碎器采用了
特殊的结构设计。细胞的机械破碎主要有。
高压匀浆
高压匀浆又称高压剪切破碎。高压匀浆器的
破碎原理是：细胞悬浮液在高压作用下从阀
座与阀杆之间的环隙高速(可达到450m/s)喷
出后撞击到碰撞环上，细胞在受到高速撞击 作用后，急剧释放到低压环境，从而在撞击 力和剪切力等综合作用下破碎。高压匀浆器 的操作压力通常为50-70MPa。
形成分被过滤介质截留，在介质表面形成滤饼。
滤液的透过阻力来自两个方面，即过滤介质和 介质表面不断堆积的滤饼。 2. 提高过滤速度和过滤质量是过滤操作的目标。 由于滤饼阻力是影响过滤速度的主要因素，因
此在过滤操作以前，一般要对滤液进行絮凝或
凝聚等预处理。改变料液的性质，降低滤饼的
阻力。
过滤设备
出液口
梯度 离心
1. 两种区带离心法均事先在离心管中用某种 低分子溶质(如蔗糖、甘油等溶液)调配好密 度梯度，在密度梯度之上加待处理的料液 后进行离心操作。 2. 区带离心的密度梯度一般可用蔗糖配制。 事先调配不同浓度(密度)的蔗糖溶液，然后 在离心管中依浓度从大到小层层加入即可。 将一定浓度的蔗糖溶液经一定时间的高速 离心后可制成连续的蔗糖密度梯度。 3. 区带离心法可用于蛋白质、核酸等生物大 分子的分离纯化，但处理量小，一般仅限
高压匀浆法中影响细胞破碎的因素主要有压力、
循环操作次数和温度。细胞破碎率S与操作压力 P和循环操作次数N之间的关系可表达为
1 a b ln kp N 1 S
细胞破碎率用胞内产物释放率表示,是单位质量
细胞的产物释放量，mg/cell
R S Rmax
高压匀浆法适用于酵母和大多数细菌细胞的 破碎，料液细胞浓度可达到20％左右。团状 和系状菌易造成高压匀浆器堵塞，一般不宜 使用高压匀浆法。高压匀浆操作的温度上升 约2～ 3℃／10MPa，为保护目标产物的生物 活性，需对料液作冷却处理，多级破碎操作 中需在级间设置冷却装置。因为料液通过匀 浆器的时间很短，通过匀浆器后迅速冷却， 可有效防止温度上升，保护产物活性。
2 d P ( S L ) N r s 9 L
或
dr s Sr dt
2 .N
离心分离法
• 差速离心 • 区带离心
差速离心分级
1. 差速离心(Differential centrifugation)是生化工业
中最常用的离心分离方法。以菌体细胞的收集 或除去为目的的固液离心分离是分级离心操作 的一种特殊情况，即为一级分级分离。 2. 操作中，根据实际物料的特点(目标产物和其他
构成成分的80-100%厚度较薄(7～10nm)，易受渗透压冲击而破碎。
细胞破碎阻力主要来自细胞壁。
生物产物可能存在于细胞壁、细胞膜、细胞质以及线 粒体、核糖体、内质网和高尔基体等细胞器中。破碎细胞 的目的就是使细胞壁和细胞膜受到不同程度的破坏（增大 通透性）或破碎，释放其中的目标产物。
真核细胞结构
霉菌 100～250 多层 多聚糖 (80%～90%) 脂 类 蛋白质
主要组 成
2.1.2 细胞破碎原理
细胞破碎方法可分成两大类，一是机械法，二是非机
械法，或是两者的结合。
机械法有珠磨法、高压均质法、超声破碎法、X-press 法等；由于消耗的机械能转为热量会使温度上升，大多需 冷却以防止生物品受热破坏。非机械法有酶溶法、化学法、 物理法和干燥法等。 机械法中细胞所受的机械作用力主要有压缩力和剪切 力。 化学破碎利用化学或生化试剂(酶)改变细胞壁或细胞膜 结构，增大胞内物质的溶解速率；或者完全溶解细胞壁后， 在渗透压作用下使细胞膜破裂而释放胞内物质。
内装微孔滤膜
进液口
微孔滤膜滤器
2.2.2.3 常用过滤设备 生化分离中，工业规模过滤设备主要有加压叶滤机、板框过 滤机、旋转真空过滤机。
过滤板
1钮
滤框
2钮
洗涤板
3钮
板框式压滤机装置及滤板与滤框的构造
板框式过滤机：适用于要求滤饼较干的场合，不适用于含
挥发性有毒物质或有生物危害的场合。
加压叶滤机
加压叶滤机占地面积小，单位容积过滤面积大。相对于 板框过滤机，叶滤机在密封条件下过滤，适于无菌操作；但 需要足够的空间来更换滤叶和清除滤饼，发酵工厂中常用于 啤酒过滤，即垂直叶片硅藻土过滤机。
g
2 d p ( S L )g
18 L
d 上式为球形粒子的Stokes沉降速度， p 、 s、 L 和 g 分别表示粒径、固体颗粒密度、液 体密度和重力加速度， g 为重力沉降速度， L 为液体粘度。
菌体和动植物细胞的重力沉降虽 然简便易行，但菌体细胞体积很小， 沉降速度很慢。因此，实用上需使菌 体细胞聚并成较大凝聚体颗粒后进行 沉降操作，提高沉降速度。
细胞破碎和产物释放原理
胞内产物释放速率模型
细胞破碎法
• 机械破碎 • 化学和生物化学渗透
• 物理渗透法
机械破碎
• 高压匀浆
• 珠磨
• 撞击破碎
• 超声波破碎
机械破碎
机械破碎处理量大、破碎效率高、速度快，是
工业规模细胞破碎的主要手段。细胞破碎器与 传统的机械破碎设备的操作原理相同，主要基 于对物料的挤压和剪切作用。根据细胞为弹性 体、直径小、破碎难度大和以回收胞内产物为
区带转子
分析转子
各种转子
管式离心机
碟片式离心机
过滤
• 过滤速度 • 过滤设备
2.2.2 过滤
采用合适的多孔性过滤介质， 可以过滤截留菌体、细胞和碎片等 悬浮液中的固体离子。 织物状介质，棉花、石棉、蚕丝、
麻、羊毛及各种人造纤维与金属丝等
多孔陶瓷介质，此为特殊的介质，
低温烧制，具有大量微细孔道的滤管或 滤板（其他多孔材料，PE等）
预处理--细胞的分离与破碎
2.1 细胞分离
• 重力沉降 • 离心沉降 • 过滤
重力沉降
重力沉降是化工过程中常用的气固、 液固和液液分离手段，在生化分离过程 中亦有一定程度的应用。
以液固沉降为例，重力沉降过程中固体颗粒受 到重力、浮力和摩擦阻力的作用。考虑球形的 固体颗粒，则当浮力、摩擦阻力和重力达到平 衡时，固体颗粒匀速沉降，沉降速度为
如胰岛素、干扰素、白细胞介素-2等，基因在宿主细胞内克 隆表达成为基因工程产品，其中许多存在于胞内。
分离提取胞内产物时，首先必须将细胞破碎，使产物得 以释放，才能进一步提取。
2.1.1 细胞壁的组成与结构
原核细胞 － 组成原核生物的细胞。没有明显可见细胞核，也没有
核膜和核仁，进化地位较低。原核生物均为单细胞生物，包括：细
区带离心
区带离心(Zonal centrifugation)是生 化研究中的重要分离手段，根据离心操作条 件不同，分为 1. 差速区带离心(Rate zonal density gradient sedimentation)
2. 平衡区带离心(Isopycnic density gradient sedimentation)
滴加样品
离 心 管
蔗糖浓度
蔗糖密度梯度
密度梯度沉降平衡法在核酸研究中的应用
1、核酸密度的测定
= o + 4.2 2(20
2)10-10
石蜡油 蛋白质 开环质及 线型DNA 闭环质粒 DNA
2、测定DNA中G-C之含量 Rolfe-Meselson公式： = 0.100xG-C + 1.658
思考题
1、何谓沉降 2、沉降与离心的异同 3、离心设备可分为哪两大类 4、常用的离心沉降设备有哪些 5、常用的离心过滤设备有哪些来自百度文库
2.2 细胞破碎
胞外产物：微生物代谢产物大多分泌到细胞外，如大多 数小分子代谢物、胞外酶、抗生素、多糖等，直接进行固 液分离，即可进行滤清液的分离。 胞内产物： 某些目的产物不能分泌到细胞外，留在细 胞内部，如大多数酶蛋白、类脂和部分抗生素等。 随着重 组DNA技术发展，许多有重要价值的生物产品应运而生，
组分的性质和相互作用等)、分离的目的和所需
分离的程度，选择适当的操作条件(离心转数和 时间)，可使料液中的不同组分得到分级分离。
差 速 离 心
2.2.3.2 离心分离法 差速离心是生化工业中常用离心分离方法。以菌体 细胞的收集或除去为目的的固液离心分离，是分级离心 操作的一种特殊情况，即为一级分级分离。
3、溶液中核酸构象的研究
：单链DNA双链DNA 蛋白质 双链DNA RNA 4、核酸的制备 氯化铯密度梯度超离心
超螺旋 DNA
经染料-氯化铯密度梯 度超离心后，质粒DNA 及各种杂质的分布
离心分离设备
1. 离心机是生化实验室及生化工业广泛使用 的分离设备。实验室用离心机以离心管式 转子离心机为主，离心操作为间歇式。 2. 工业离心分离设备中，较为常用的有管式 和碟片式两大类。
离心沉降
• 离心类别 • 离心沉降速度 • 离心分离法
• 离心分离设备
离心机的种类和适用范 围
转速 / rpm 离心力 / g 适 细 胞 用 细胞核 范 细胞器 围 蛋白质 低速离心机 2 000～6 000 2 000～7 000 适用 适用 — — 高速离心机 10 000～26 000 8 000～80 000 适用 适用 适用 — 超离心机 30000～120000 100000～600000 适用 适用 适用 适用
于实验室水平。
密度梯度离心（density gradient）
生物大分子及颗粒的沉降不仅 决定于它的大小，而且也取决于 它的密度。颗粒在具有密度梯度 的介质中离心时，质量和密度大 的颗粒沉降的快，并且每种蛋白 质颗粒沉降到与自身密度相等的 介质密度梯度时，即停止不前， 最后各自在离心管中被分离成独 立的区带。分成区带的样品可以 在管底刺一个小孔逐滴放出，分 步收集。常用的介质有蔗糖、氯 化铯等。
主要菌体和细胞的离心分离
菌体、细胞 大肠杆菌 酵母 血小板 红血球 淋巴球 肝细胞 大小/μ m 2～4 2～7 2～4 6～9 7～12 20～30 离心力 实验室 工业规模 1 500g 13 000g 1 500g 8 000g 5 000g — 1 200g — 500g — 800g —
蛋白质的沉降系数
离心沉降速度
离心设备的一个重要技术指标是其所能达到的离心
力与重力的比值，称为分离因数。分离因数是衡量
离心程度的参数，用Z表示
4 N r Z g
2 2
式中，r为离心半径，即从旋转轴心到沉降颗粒的距 离，N为离心机的转数(s-1) 。
离心沉降和重力沉降只是对沉降的作用力不同，因 此，将式(1)中的g用Zg代替，可得离心沉降速度Vs 为 2 2 2
物质 细胞色素 C 肌红蛋白 胰蛋白酶 尿酶酶 卵白蛋白 α -淀粉酶 血红蛋白 伴刀豆蛋白 A(四聚体) IgG IgM 相对分子质量 12 400 16 900 28 000 32 000 45 000 50 000 64 550 102 300 150 000 900 000～1 000 000 沉降系数 S w0 , 20 / S 1.18 2.04 2.5 2.7 3.7 4.5 4.1～4.5 6.0 6.0～7.8 18～20
细胞外层结构
微生物 壁厚 /nm 层次
细菌 革兰氏阳性 革兰氏阴性 20～80 单层 肽聚糖 (40%～90%) 多 糖 胞壁酸 蛋白质 脂多糖 (1%～4%) 10～13 多层 肽聚糖 (5%～10%) 脂蛋白 脂多糖 (11%～22%) 磷 脂 蛋白质
酵母菌 100～300 多层 葡聚糖 (30%～40%) 甘露聚糖 (30％) 蛋白质 (6%～8%) 脂 类 (8.5%～13.5%)
膜分离介质，微滤分离等
过滤操作
对具体过滤处理的不同对象，应根据下列因素，选 取合适的过滤设备：(1)料液的粘度、腐蚀性；(2)固态悬 浮物的粒度、浓度以及变形性等；(3)目的产物是液体部 分还是悬浮固体等。
过滤速度
1. 过滤操作一般以压力差为透过推动力，只靠重 力不能达到足够大的透过速度。过滤操作中固
真核细胞 － 含有真核（被核膜包围的核）的细胞。包括动植物以
及微小的原生动物、单细胞海藻、真菌、苔藓等。
动物细胞无细胞壁，只有细胞膜，易于破碎。植物细胞和微生
物细胞的细胞膜外还有一层坚固的细胞壁，破碎较困难。
微生物细胞的细胞壁固定细胞外形，保护细胞免受机械损伤或 渗透压破坏。细胞膜主要由蛋白质和脂质组成，二者之和占细胞膜
目的、需低温操作等特点，细胞破碎器采用了
特殊的结构设计。细胞的机械破碎主要有。
高压匀浆
高压匀浆又称高压剪切破碎。高压匀浆器的
破碎原理是：细胞悬浮液在高压作用下从阀
座与阀杆之间的环隙高速(可达到450m/s)喷
出后撞击到碰撞环上，细胞在受到高速撞击 作用后，急剧释放到低压环境，从而在撞击 力和剪切力等综合作用下破碎。高压匀浆器 的操作压力通常为50-70MPa。
形成分被过滤介质截留，在介质表面形成滤饼。
滤液的透过阻力来自两个方面，即过滤介质和 介质表面不断堆积的滤饼。 2. 提高过滤速度和过滤质量是过滤操作的目标。 由于滤饼阻力是影响过滤速度的主要因素，因
此在过滤操作以前，一般要对滤液进行絮凝或
凝聚等预处理。改变料液的性质，降低滤饼的
阻力。
过滤设备
出液口
梯度 离心
1. 两种区带离心法均事先在离心管中用某种 低分子溶质(如蔗糖、甘油等溶液)调配好密 度梯度，在密度梯度之上加待处理的料液 后进行离心操作。 2. 区带离心的密度梯度一般可用蔗糖配制。 事先调配不同浓度(密度)的蔗糖溶液，然后 在离心管中依浓度从大到小层层加入即可。 将一定浓度的蔗糖溶液经一定时间的高速 离心后可制成连续的蔗糖密度梯度。 3. 区带离心法可用于蛋白质、核酸等生物大 分子的分离纯化，但处理量小，一般仅限
高压匀浆法中影响细胞破碎的因素主要有压力、
循环操作次数和温度。细胞破碎率S与操作压力 P和循环操作次数N之间的关系可表达为
1 a b ln kp N 1 S
细胞破碎率用胞内产物释放率表示,是单位质量
细胞的产物释放量，mg/cell
R S Rmax
高压匀浆法适用于酵母和大多数细菌细胞的 破碎，料液细胞浓度可达到20％左右。团状 和系状菌易造成高压匀浆器堵塞，一般不宜 使用高压匀浆法。高压匀浆操作的温度上升 约2～ 3℃／10MPa，为保护目标产物的生物 活性，需对料液作冷却处理，多级破碎操作 中需在级间设置冷却装置。因为料液通过匀 浆器的时间很短，通过匀浆器后迅速冷却， 可有效防止温度上升，保护产物活性。
2 d P ( S L ) N r s 9 L
或
dr s Sr dt
2 .N
离心分离法
• 差速离心 • 区带离心
差速离心分级
1. 差速离心(Differential centrifugation)是生化工业
中最常用的离心分离方法。以菌体细胞的收集 或除去为目的的固液离心分离是分级离心操作 的一种特殊情况，即为一级分级分离。 2. 操作中，根据实际物料的特点(目标产物和其他
构成成分的80-100%厚度较薄(7～10nm)，易受渗透压冲击而破碎。
细胞破碎阻力主要来自细胞壁。
生物产物可能存在于细胞壁、细胞膜、细胞质以及线 粒体、核糖体、内质网和高尔基体等细胞器中。破碎细胞 的目的就是使细胞壁和细胞膜受到不同程度的破坏（增大 通透性）或破碎，释放其中的目标产物。
真核细胞结构
霉菌 100～250 多层 多聚糖 (80%～90%) 脂 类 蛋白质
主要组 成
2.1.2 细胞破碎原理
细胞破碎方法可分成两大类，一是机械法，二是非机
械法，或是两者的结合。
机械法有珠磨法、高压均质法、超声破碎法、X-press 法等；由于消耗的机械能转为热量会使温度上升，大多需 冷却以防止生物品受热破坏。非机械法有酶溶法、化学法、 物理法和干燥法等。 机械法中细胞所受的机械作用力主要有压缩力和剪切 力。 化学破碎利用化学或生化试剂(酶)改变细胞壁或细胞膜 结构，增大胞内物质的溶解速率；或者完全溶解细胞壁后， 在渗透压作用下使细胞膜破裂而释放胞内物质。
内装微孔滤膜
进液口
微孔滤膜滤器
2.2.2.3 常用过滤设备 生化分离中，工业规模过滤设备主要有加压叶滤机、板框过 滤机、旋转真空过滤机。
过滤板
1钮
滤框
2钮
洗涤板
3钮
板框式压滤机装置及滤板与滤框的构造
板框式过滤机：适用于要求滤饼较干的场合，不适用于含
挥发性有毒物质或有生物危害的场合。
加压叶滤机
加压叶滤机占地面积小，单位容积过滤面积大。相对于 板框过滤机，叶滤机在密封条件下过滤，适于无菌操作；但 需要足够的空间来更换滤叶和清除滤饼，发酵工厂中常用于 啤酒过滤，即垂直叶片硅藻土过滤机。
g
2 d p ( S L )g
18 L
d 上式为球形粒子的Stokes沉降速度， p 、 s、 L 和 g 分别表示粒径、固体颗粒密度、液 体密度和重力加速度， g 为重力沉降速度， L 为液体粘度。
菌体和动植物细胞的重力沉降虽 然简便易行，但菌体细胞体积很小， 沉降速度很慢。因此，实用上需使菌 体细胞聚并成较大凝聚体颗粒后进行 沉降操作，提高沉降速度。
细胞破碎和产物释放原理
胞内产物释放速率模型
细胞破碎法
• 机械破碎 • 化学和生物化学渗透
• 物理渗透法
机械破碎
• 高压匀浆
• 珠磨
• 撞击破碎
• 超声波破碎
机械破碎
机械破碎处理量大、破碎效率高、速度快，是
工业规模细胞破碎的主要手段。细胞破碎器与 传统的机械破碎设备的操作原理相同，主要基 于对物料的挤压和剪切作用。根据细胞为弹性 体、直径小、破碎难度大和以回收胞内产物为
区带转子
分析转子
各种转子
管式离心机
碟片式离心机
过滤
• 过滤速度 • 过滤设备
2.2.2 过滤
采用合适的多孔性过滤介质， 可以过滤截留菌体、细胞和碎片等 悬浮液中的固体离子。 织物状介质，棉花、石棉、蚕丝、
麻、羊毛及各种人造纤维与金属丝等
多孔陶瓷介质，此为特殊的介质，
低温烧制，具有大量微细孔道的滤管或 滤板（其他多孔材料，PE等）
预处理--细胞的分离与破碎
2.1 细胞分离
• 重力沉降 • 离心沉降 • 过滤
重力沉降
重力沉降是化工过程中常用的气固、 液固和液液分离手段，在生化分离过程 中亦有一定程度的应用。
以液固沉降为例，重力沉降过程中固体颗粒受 到重力、浮力和摩擦阻力的作用。考虑球形的 固体颗粒，则当浮力、摩擦阻力和重力达到平 衡时，固体颗粒匀速沉降，沉降速度为
如胰岛素、干扰素、白细胞介素-2等，基因在宿主细胞内克 隆表达成为基因工程产品，其中许多存在于胞内。
分离提取胞内产物时，首先必须将细胞破碎，使产物得 以释放，才能进一步提取。
2.1.1 细胞壁的组成与结构
原核细胞 － 组成原核生物的细胞。没有明显可见细胞核，也没有
核膜和核仁，进化地位较低。原核生物均为单细胞生物，包括：细
区带离心
区带离心(Zonal centrifugation)是生 化研究中的重要分离手段，根据离心操作条 件不同，分为 1. 差速区带离心(Rate zonal density gradient sedimentation)
2. 平衡区带离心(Isopycnic density gradient sedimentation)
滴加样品
离 心 管
蔗糖浓度
蔗糖密度梯度
密度梯度沉降平衡法在核酸研究中的应用
1、核酸密度的测定
= o + 4.2 2(20
2)10-10
石蜡油 蛋白质 开环质及 线型DNA 闭环质粒 DNA
2、测定DNA中G-C之含量 Rolfe-Meselson公式： = 0.100xG-C + 1.658
思考题
1、何谓沉降 2、沉降与离心的异同 3、离心设备可分为哪两大类 4、常用的离心沉降设备有哪些 5、常用的离心过滤设备有哪些来自百度文库
2.2 细胞破碎
胞外产物：微生物代谢产物大多分泌到细胞外，如大多 数小分子代谢物、胞外酶、抗生素、多糖等，直接进行固 液分离，即可进行滤清液的分离。 胞内产物： 某些目的产物不能分泌到细胞外，留在细 胞内部，如大多数酶蛋白、类脂和部分抗生素等。 随着重 组DNA技术发展，许多有重要价值的生物产品应运而生，
组分的性质和相互作用等)、分离的目的和所需
分离的程度，选择适当的操作条件(离心转数和 时间)，可使料液中的不同组分得到分级分离。
差 速 离 心
2.2.3.2 离心分离法 差速离心是生化工业中常用离心分离方法。以菌体 细胞的收集或除去为目的的固液离心分离，是分级离心 操作的一种特殊情况，即为一级分级分离。
3、溶液中核酸构象的研究
：单链DNA双链DNA 蛋白质 双链DNA RNA 4、核酸的制备 氯化铯密度梯度超离心
超螺旋 DNA
经染料-氯化铯密度梯 度超离心后，质粒DNA 及各种杂质的分布
离心分离设备
1. 离心机是生化实验室及生化工业广泛使用 的分离设备。实验室用离心机以离心管式 转子离心机为主，离心操作为间歇式。 2. 工业离心分离设备中，较为常用的有管式 和碟片式两大类。
离心沉降
• 离心类别 • 离心沉降速度 • 离心分离法
• 离心分离设备
离心机的种类和适用范 围
转速 / rpm 离心力 / g 适 细 胞 用 细胞核 范 细胞器 围 蛋白质 低速离心机 2 000～6 000 2 000～7 000 适用 适用 — — 高速离心机 10 000～26 000 8 000～80 000 适用 适用 适用 — 超离心机 30000～120000 100000～600000 适用 适用 适用 适用
于实验室水平。
密度梯度离心（density gradient）
生物大分子及颗粒的沉降不仅 决定于它的大小，而且也取决于 它的密度。颗粒在具有密度梯度 的介质中离心时，质量和密度大 的颗粒沉降的快，并且每种蛋白 质颗粒沉降到与自身密度相等的 介质密度梯度时，即停止不前， 最后各自在离心管中被分离成独 立的区带。分成区带的样品可以 在管底刺一个小孔逐滴放出，分 步收集。常用的介质有蔗糖、氯 化铯等。
主要菌体和细胞的离心分离
菌体、细胞 大肠杆菌 酵母 血小板 红血球 淋巴球 肝细胞 大小/μ m 2～4 2～7 2～4 6～9 7～12 20～30 离心力 实验室 工业规模 1 500g 13 000g 1 500g 8 000g 5 000g — 1 200g — 500g — 800g —
蛋白质的沉降系数
离心沉降速度
离心设备的一个重要技术指标是其所能达到的离心
力与重力的比值，称为分离因数。分离因数是衡量
离心程度的参数，用Z表示
4 N r Z g
2 2
式中，r为离心半径，即从旋转轴心到沉降颗粒的距 离，N为离心机的转数(s-1) 。
离心沉降和重力沉降只是对沉降的作用力不同，因 此，将式(1)中的g用Zg代替，可得离心沉降速度Vs 为 2 2 2
物质 细胞色素 C 肌红蛋白 胰蛋白酶 尿酶酶 卵白蛋白 α -淀粉酶 血红蛋白 伴刀豆蛋白 A(四聚体) IgG IgM 相对分子质量 12 400 16 900 28 000 32 000 45 000 50 000 64 550 102 300 150 000 900 000～1 000 000 沉降系数 S w0 , 20 / S 1.18 2.04 2.5 2.7 3.7 4.5 4.1～4.5 6.0 6.0～7.8 18～20
细胞外层结构
微生物 壁厚 /nm 层次
细菌 革兰氏阳性 革兰氏阴性 20～80 单层 肽聚糖 (40%～90%) 多 糖 胞壁酸 蛋白质 脂多糖 (1%～4%) 10～13 多层 肽聚糖 (5%～10%) 脂蛋白 脂多糖 (11%～22%) 磷 脂 蛋白质
酵母菌 100～300 多层 葡聚糖 (30%～40%) 甘露聚糖 (30％) 蛋白质 (6%～8%) 脂 类 (8.5%～13.5%)
膜分离介质，微滤分离等
过滤操作
对具体过滤处理的不同对象，应根据下列因素，选 取合适的过滤设备：(1)料液的粘度、腐蚀性；(2)固态悬 浮物的粒度、浓度以及变形性等；(3)目的产物是液体部 分还是悬浮固体等。
过滤速度
1. 过滤操作一般以压力差为透过推动力，只靠重 力不能达到足够大的透过速度。过滤操作中固