第6讲植物细胞代谢产物制备Ippt课件.ppt

《第6讲植物细胞代谢产物制备Ippt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四篇生物制品生产第6讲植物细胞代谢产物制备2011年2月4日，美国癌症协会（ACS）发表了全球癌症统计学数据报告统计数据显示，2008年全球癌症新发病例约为1270万，癌症死亡例数为760万；其中发展中国家的癌症新发病例和死亡病例分别占到56%和64%。乳腺癌是女性最常见的癌症（23%），乳腺癌相关死亡率也居女性癌症死亡率之首（14%）。肺癌是男性最常见的癌症（17%），肺癌相关死亡率占到男性癌症死亡率的23%。第9章内容安排：植物细胞培养植物细胞生产次级代谢产物的应用举例分析与讨论植物组织培养及应用举例分析本节主要内容：植物细胞培养技术本节关键问题：植物细胞培养的生物反应器：悬

2、浮培养、固定化培养细胞培养的操作方式及各自特点：分批、流加、半连续、连续、灌注培养一植物细胞培养的定义植物细胞培养（Plantcellculture）是在离体条件下，将分离的植物细胞通过继代培养增殖，获得大量细胞群体的一种技术。获得的细胞群体可以作为制备有价值代谢产物的原料，也可以作为基础研究的材料。同时植物细胞培养技术也是人工种子、原生质体培养、花药培养等的支撑技术。二植物细胞特点问题1：与微生物相比，植物细胞有什么特点？细菌，真菌、植物细胞都有细胞壁细菌无成形的细胞核，真菌、植物细胞有成形的细胞核。细菌只有核糖体一种细胞器。植物细胞比微生物细胞大。植物细胞直径一般约为10-20

3、0μm，平均直径比微生物细胞大30-100倍。植物细胞通常以一定细胞数的非均相细胞团方式存在于培养液中。植物细胞具有纤维素细胞壁和大的液泡，很容易被剪切力损伤。与微生物细胞相比，植物细胞生长速度慢，操作周期长，分批培养一般需要2-3周。植物细胞培养基成分丰富而复杂，适合微生物生长，因此防止污染更困难。植物细胞培养一般需要光照，通过光合作用合成有机物，因此氧气和CO2的含量与传递对细胞培养影响较大。三植物细胞培养历史20世纪50年代，泰尔克（Talecke）和尼克尔（Nickellll）证实植物细胞可生长在悬浮培养液中。随后，人们发现离体培养的植物细胞具有合成代谢产物的能力。1956

4、年，尼克尔（Nickell）和卢荻（Routin）申请了第一个用植物细胞培养生产化学物质的专利。20世纪80年代后期，紫草宁等细胞培养生产次获得了产业化（紫草宁可以用作创伤、烧伤以及痔疮的治疗药）。四植物细胞培养技术（一）培养基植物细胞培养的培养基主要由碳源、氮源、无机盐、维生素、植物生长激素、有机酸和一些复合物质组成。目前应用广泛的基础培养基有MS、B5、N6等无机盐：大量元素NSPKCaMg等、微量元素有机物：糖类、氨基酸、维生素等调节物质：激素与微生物培养基相比：需要大量无机盐；多种维生素和激素；一般采用无机氮源；一般以蔗糖为碳源。（二）植物单细胞分离植物细胞培养首

5、先需要从植物样品制备单细胞问题2：植物组织培养、细胞融合时单个植物细胞是如何获得的？1.酶解法选择专一性水解酶在温和的条件下将植物细胞壁物质（纤维素、果胶、多糖）降解，从而使细胞彼此分开，这种方法称为酶解法。经常采用的生物酶包括：纤维素酶、果胶酶、琼脂酶等。生物酶悬浮分散、离心植物组织植物细胞2.愈伤组织法通过培养植物外植体诱导产生愈伤组织，并使其大量增殖，再通过机械震荡或者酶解的方法使细胞分离从而获得游离的细胞。（三）植物细胞初步培养看护培养（nursingculture）用一块活跃生长的愈伤组织来看护单个细胞，使其持续分裂和增殖。这块愈伤组织被称为看护组织。由缪尔（M（Muir

6、）于1953年创立。具体方法：将单个细胞接种于滤纸上，再置于愈伤组织之上培养。优点是：简便、成功率高。缺点是不能在显微镜下直接观察。饲养层培养（Feederlayerculture）把处理过的（如X射线处理）无分裂能力或分裂很慢的细胞来饲养所需培养的细胞，使其分裂和生长。（四）植物细胞大规模悬浮培养细胞悬浮培养（Cellsuspensionculture）是将细胞接种于液体培养基中并保持良好的分散状态的培养方式。植物细胞悬浮培养主要在摇床和生物反应器中进行，培养方法与微生物类似。优点：1.可以增加细胞与培养液的接触，促进营养的吸收。2.保证良好的混合状态，从而获得良好的气体传递效果

7、。3.可以达到较高的细胞浓度，容易放大培养悬浮培养的生物反应器一般所说的生物反应器是指细胞培养生物反应器，是为细胞生长提供合适的化学与物理环境并能检测控制细胞生长的装置。一般都有三部分组成：反应罐、控制系统、检测分析系统。问题3：与传统微生物发酵罐相比，植物细胞培养的生物反应器有什么特点？由于植物细胞与微生物细胞形态结构不同，具有不同的生长特性，例如：较微生物细胞大，对氧的要求相对微生物要低，周期长，易团聚等。因此微生物反应器并不完全适合于植物细胞生长与生产，需要进行