动植物细胞

来源:互联网 编辑:王志 手机版

细胞工程论文

论文题目:动、植物细胞及微生物细胞的特点和培养的差异

学 院:酿酒与食品工程学院

专 业:生物工程

年 级: 1 2 级

班 级:生工122

学 号:1208110381

学生姓名:饶付春

指导教师:吴远根老师

2015年06月17日

生工122 饶付春 1208110381

摘要 随着科学技术的发展,细胞工程已成为现代生物工程与生物技术的重要组成部分,在医药、农业、能源、环境等领域有这广泛的应用。其中细胞培养技术也有了很大的进步,现在能大规模培养植物细胞或组织制备有价值的代谢产物将克服传统的以采集植物提取制备的途径的缺陷,是现代生物制药的重要发展方向之一。

关键词 细胞培养 大规模 代谢产物

引言

细胞是由膜包围着含有细胞核(或拟核)的原生质所组成, 是生物体的结构和功能的基本单位, 也是生命活动的基本单位。细胞能够通过分裂而增殖,是生物体个体发育和系统发育的基础。细胞或是独立的作为生命单位, 或是多个细胞组成细胞群体或组织、或器官和机体;细胞还能够进行分裂和繁殖;细胞是遗传的基本单位,并具有遗传的全能性。

除病毒外的所有生物,都由细胞构成。自然界中既有单细胞生物,也有多细胞生物。细胞是生物体基本的结构和功能单位。细胞是生物界中,不可缺的一部分。

细胞可分为植物、动物和微生物三大类,从细胞核来分又可分为真核和原核,植物和动物细胞都是真核细胞,微生物有真核和原核的,细胞各有不同的特点,培养方面也有差异。

一.细胞结构差异

动物细胞和植物细胞的主要区别有无细胞壁,动物细胞无细胞壁,但其特有的中心粒也是植物细胞所没有的,植物细胞的液泡、叶绿体也是动物细胞所没有的。这是动植物在结构上的差异。他们所共同拥有的细胞结构有细胞核、核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞质、细胞膜等。微生物中的真核和原核微生物差别较大,最大差别主要是有无核膜包裹的细胞核,原核生物中也没有很多细胞器如线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器。真核的微生物和植物细胞结构差不多。这是动植物细胞、微生物在细胞结构上的差异。

二.植物细胞的培养

植物细胞培养是在离体条件下,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具有价值代谢产物的原料,也可以作为研究的材料。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。

植物细胞培养有以下特点:1.植物细胞直径一般为10~200μm,平均直径别微生物细胞大30~100倍。2.植物细胞很少以单一细胞形式悬浮生长,通常以一定细胞数的非均相细胞团方式存在。3.植物细胞具有纤维细胞壁和大液泡,很容易被剪切力损伤。4.与微生物细胞相比,植物细胞生长速度慢,操作周期短,分批培养一般需要2~3周,半连续或连续培养时间一般长达2~3个月。5.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。6.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。

3.

动物细胞的培养

动物细胞培养是模拟体内生理环境使分离的动物细胞在体外生存、增殖的技术。

动物细胞体外生长特点:1.动物细胞比微生物细胞大,无细胞壁,对机械搅拌或剪切力敏感。2.动物细胞生长缓慢,容易受污染。3.正常细胞培养的世代数有限,只有癌细胞和发生转化的细胞才能无限生长下去。4.动物细胞间主要以聚集体形式存在,大多数需要贴附在载体表面才能生长。

四.细胞培养特性

植物细胞、动物细胞和微生物细胞都可以在人工控制条件的生物反应器中,生产人们所需的各种产物。然而它们之间具有不同的特性,如下表

细胞种类

植物细胞

微生物细胞

动物细胞

细胞大小/μm

倍增时间/h

营养要求

光照要求

对剪切力

主要产物

20~300

﹥12

简单

大多数要求光照

敏感

色素 药物 香精 酶等次级代谢产物

1~10

0.3~6

简单

不要求

大多数敏感

乙醇 酒类 有机酸 氨基酸 抗生素 核苷酸 酶等

10~100

﹥15

复杂

不要求

敏感

疫苗 激素 单克隆抗体 酶等功能蛋白

从表中可以看到,植物细胞与动物细胞及微生物细胞之间的特性主要差异如下..

1 植物细胞比微生物细胞大得多,体积比微生物细胞大103~106倍;植物细胞的体积也比动物细胞的大.

2 植物细胞的生长速率和代谢速率比微生物低,生长时间较微生物长;生长周期也比微生物长

3 植物细胞和微生物细胞的营养要求较为简单

4 植物细胞与动物细胞、微生物细胞的主要不同点之一是大多数植物细胞的生长以及次级代谢物的生产要求一定的光照强度和光照时间。

5 植物细胞与动物细胞一样对剪切力敏感,需要在生物反应器的研究和培养过程通风、搅拌方面严加控制。

6 植物细胞与动物、微生物细胞用于生产的主要目的产物各不相同。植物细胞主要用于生产色素、药物、香精和酶等次级代谢产物;微生物主要用于生产醇类

5.

总结

不同的细胞有不同差异,在结构、组成物质、生理特征上都有做不同。文中简单的阐述了动、植物和微生物在细胞结构上的差异,培养方面的一些差别。文中还有很多不足之处要改进。

【参考文献】

李志勇 细胞工程学 高等教育出版社 015.1月(重印)

郭勇 酶工程(第三版)科学出版社 2009

周德庆 微生物学教程 高等教育出版社 2011.4

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