Direkt zum Inhalt

Lexikon der Chemie: Zellaufschluß

Zellaufschluß, Methoden zur Zerstörung oder Permeabilisierung der intakten Zellstruktur mit dem Ziel der Isolierung und Reinigung von intrazellulären Bestandteilen (Enzyme, Nucleinsäuren, Strukturproteine usw.). Der Z. erfolgt mit konzentrierten oder getrockneten Zellsuspensionen. Beim Z. bedient man sich mechanischer (physikalischer), chemischer oder enzymatischer Verfahren, bei denen die biologische Aktivität der zu isolierenden Substanz erhalten bleiben soll. Zu den mechanischen Methoden gehören insbesondere die Naßvermahlung (z. B. Zerreiben mit Alcoa), das Trockenmahlen, die Ultraschallbehandlung mittels hochfrequenter Ultraschallschwingungen (bei ca. 10 kHz), die Druckexpansion in Hochdruck-Homogenisatoren (z. B. French-Presse) bei 450-600 bar, das Schütteln von Zellsuspensionen zusammen mit Glasperlen definierter Größe (Durchmesser 50-500 μm) in einem Vibrator (Kugelmühle) und die Gefrierdispersion (Hughes-Presse). Im technischen Maßstab werden auch der osmotische Schock, die Trocknung (gut für Hefen geeignet) sowie das wiederholte Einfrieren und Auftauen (für tierische Zellen geeignet) verwendet.

Bei chemischen Verfahren des Z. werden Lösungsmittel (z. B. Toluol), Detergenzien, Säuren und Laugen eingesetzt. Bei den enzymatischen Verfahren des Z. werden die Zellen mittels zellwandlösender Enzyme (tierischer, pflanzlicher oder mikrobieller Herkunft) aufgeschlossen: So werden grampositive Bakterien durch Lysozym, gramnegative Bakterien durch Lysozym und EDTA (in Tris-Puffer) aufgeschlossen. Für den enzymatischen Aufschluß von Hefezellen werden vor allem β-1,3-Glucanase-haltige Enzymgemische (z. B. Schneckenenzyme, Zymolase aus Arthrobacter) verwendet.

Während die zum Aufschluß von tierischen Zellen notwendigen Kräfte in der Regel relativ gering sind, setzen die Zellwände pflanzlicher und mikrobieller Zellen dem Z. beträchtlichen Widerstand entgegen. Die anzuwendende Methode zum Z. richtet sich u. a. nach der Zellwandcharakteristik, Zellgröße, Produktmenge und -stabilität.

  • Die Autoren
Dr. Andrea Acker, Leipzig
Prof. Dr. Heinrich Bremer, Berlin
Prof. Dr. Walter Dannecker, Hamburg
Prof. Dr. Hans-Günther Däßler, Freital
Dr. Claus-Stefan Dreier, Hamburg
Dr. Ulrich H. Engelhardt, Braunschweig
Dr. Andreas Fath, Heidelberg
Dr. Lutz-Karsten Finze, Großenhain-Weßnitz
Dr. Rudolf Friedemann, Halle
Dr. Sandra Grande, Heidelberg
Prof. Dr. Carola Griehl, Halle
Prof. Dr. Gerhard Gritzner, Linz
Prof. Dr. Helmut Hartung, Halle
Prof. Dr. Peter Hellmold, Halle
Prof. Dr. Günter Hoffmann, Eberswalde
Prof. Dr. Hans-Dieter Jakubke, Leipzig
Prof. Dr. Thomas M. Klapötke, München
Prof. Dr. Hans-Peter Kleber, Leipzig
Prof. Dr. Reinhard Kramolowsky, Hamburg
Dr. Wolf Eberhard Kraus, Dresden
Dr. Günter Kraus, Halle
Prof. Dr. Ulrich Liebscher, Dresden
Dr. Wolfgang Liebscher, Berlin
Dr. Frank Meyberg, Hamburg
Prof. Dr. Peter Nuhn, Halle
Dr. Hartmut Ploss, Hamburg
Dr. Dr. Manfred Pulst, Leipzig
Dr. Anna Schleitzer, Marktschwaben
Prof. Dr. Harald Schmidt, Linz
Dr. Helmut Schmiers, Freiberg
Prof. Dr. Klaus Schulze, Leipzig
Prof. Dr. Rüdiger Stolz, Jena
Prof. Dr. Rudolf Taube, Merseburg
Dr. Ralf Trapp, Wassenaar, NL
Dr. Martina Venschott, Hannover
Prof. Dr. Rainer Vulpius, Freiberg
Prof. Dr. Günther Wagner, Leipzig
Prof. Dr. Manfred Weißenfels, Dresden
Dr. Klaus-Peter Wendlandt, Merseburg
Prof. Dr. Otto Wienhaus, Tharandt

Fachkoordination:
Hans-Dieter Jakubke, Ruth Karcher

Redaktion:
Sabine Bartels, Ruth Karcher, Sonja Nagel


Schreiben Sie uns!

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

Partnerinhalte

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.