细胞组分的分离和研究

细胞生物学研究经常需要对活细胞内的某种细胞器或分子进行功能分析，但细胞器或分子总是存在于细胞内部的多种结构或混合成分之中，因此需要对它们进行分级分离。

细胞具有外膜和内膜，因此人们不能直接获得亚细胞结构和分子，需要对细胞进行裂解。细胞裂解导致的渗透压变化以及多种水解酶的释放会破坏细胞器，使其失活，甚至降解细胞的功能分子。因此，在裂解液中加入渗透压维持剂和蛋白酶抑制剂等成分是细胞裂解的基本原则。(https://www.daowen.com)

用物理学方法裂解细胞可以避免损伤亚细胞结构。裂解细胞常用的物理学方法有低渗透压、超声冲击、强行通过微孔、机械破碎或研磨等，这些方法能使细胞膜及内质网膜破裂成为断片，断片会立刻形成封闭的小泡，而细胞内的各种亚细胞结构，如细胞核、高尔基复合体、线粒体、溶酶体、过氧化物酶体等基本不受损伤。我们常常把由内质网形成的小泡称为微粒体。膜组分和功能分子如蛋白质、核酸、多糖和离子悬浮在细胞裂解液中形成厚的匀浆。

去垢剂能溶解细胞的膜性结构，并破坏蛋白质分子之间的疏水相互作用，提高蛋白质的溶解性。去垢剂包括离子型（如阴离子去垢剂十二烷基磺酸钠）、非离子型（如Triton-X100和NP-40）和兼性离子型（如CHAPS）。离子型去垢剂对膜的溶解作用强，细胞裂解充分，但容易引起蛋白质变性；非离子去垢剂性质温和，对细胞裂解不彻底，但在适当浓度下可以选择性地抽提细胞质蛋白质；非离子型和兼性离子型去垢剂不影响蛋白质的等电点，常用于双向电泳样品制备。根据样品来源和实验目的的不同，可以选择单独或联合使用不同类型的去垢剂。