Дезинтеграция клеток в биотехнологии. Учебное пособие. Шапхаев Э.Г - 12 стр.

      Осмотический шок. Применяется для дезинтеграции                  ния) околоклеточной среды и основывается на физически
клеток, имеющих малопрочную и высокопроницаемую кле-                   содержательных аналогиях между замораживанием и вы-
точную оболочку. При этом происходит солевой шок, обо-                 сушиванием микроорганизмов. При этом явления, проте-
лочка клеток, органелл, вирусов разрывается давлением во-              кающие в клетке при дегидратации и регидратации, приво-
ды, проникающей внутрь клетки.                                         дят к шоковым воздействиям и лизису. К дополнительным
      Температурные шоки. Применяется при резко контра-                причинам возникновения шоковых процессов, приводящих
стных температурных воздействиях на клетки в диапазонах                к лизису клеток, можно отнести и различные виды экзоген-
от 0 до 370С и от -1000С до 00С.                                       ного химического воздействия (химические шоки), а также
      Газодекомпрессионный шок. Установлено, [10] что                  резкие нарушения в метаболлизме клеток (метаболитные
при резком снижении давления газа (азот, СО2) над свобод-              шоки) субстратного происхождения или обусловленные из-
ной поверхностью сатурированной суспензии происходит                   менениями метаболлитного пула клеток.
либо резкое набухание клеток, за счет выделения из них не-
которого количества водорастворимого белка и низкомоле-
кулярных компонентов, либо разрыв оболочки. Аналогич-
ные процессы могут наблюдаться и при медленном сниже-
нии давления газа над сатурированной суспензией.                            2.5. Распределение напряжений в клеточной обо-
      Механические и термомеханические шоки. Механиче-                           лочке
ское деформирование клеточной оболочки приводит к зна-                      Дезинтеграция «высокопрочных» микробных клеток
чительному уменьшению её объема (например, в 2 раза) за                требует интенсивных механических воздействий. Такие воз-
счет отжима воды из клетки, при этом концентрация солей                действия наблюдаются в механических дезинтеграторах
и других низкомолекулярных метаболитов в протоплазме                   микроорганизмов, где они обычно достигают высокой ин-
повышается и клеточная оболочка может разрушаться под                  тенсивности и протекают с большими скоростями. Причем
действием тургорного давления. При этом энергия, идущая                в основном имеем дело с оводненными клетками. При этом
на уменьшение объема клетки, расходуется на преодоление                клетка представляет собой сферическую однослойную обо-
сил осмотического давления. В работе [11] рассмотрена ра-              лочку, заполненную однородной псевдожидкой средой с
бота в баллистическом дезинтеграторе (термомеханический                модулем сдвига, равным нулю, и находящуюся в жидкости.
шок), характеризующаяся высокими градиентами скоростей                 Всего можно представить шесть квазистатистических меха-
и температур рабочей жидкости, в которой взвешена мик-                 низмов разрушения оводненных клеток (см. табл. 2.7). Наи-
робная клетка. В этих условиях клеточная оболочка разру-               более интересным из них является механизм «градиент ско-
шается также и за счет сил тургорного давления.                        ростей» [6]. На рис. 2.5. представлены согласно табл. 2.7.
      Дегидратационный и регидратационный шоки. Объяс-                 распространенные механизмы дезинтеграции клеток.
нение причин дезинтеграции клеток при значительном из-                      Силы, действующие при неоднородном движении ок-
менении содержания свободной воды связывается с процес-                ружающей клетки жидкости (на единицу поверхности клет-
сами замораживания, лиофилизации, испарения (замерза-                  ки), обусловлены неравномерным движением жидкости,

                                                             25   26