破碎细胞是指通过物理、化学或生物的方法使细胞壁或细胞膜破碎，细胞内的酶释放出来。对于动植物来源的酶和微生物产胞内酶的情况，破碎细胞是酶液提取过程中必要的一步。

不同材料破碎细胞的难易情况可能有很大差别，应据此选择不同的破碎方法，使酶充分释放出来，同时避免条件过于激烈而导致酶蛋白变性失效。目前工业上最常用的仍是机械法。可以用于破碎细胞的方法见表5-3。

表5-3 常见破碎细胞方法举例

1.机械破碎法

机械破碎中细胞所受的机械作用力主要有压缩力和剪切力。常用的设备有珠磨机，将细胞与玻璃珠一起高速搅拌或超声波。这种方法需要采取冷却措施，以便除去由于消耗机械能而产生的过多热量，防止酶变性失效。高压匀浆器是大规模破碎细胞的常用方法，利用高压迫使细胞悬浮液通过针形阀，由于突然减压和高速冲击撞击环造成细胞破裂。

2.化学破碎法

化学破碎又称化学渗透，将细胞壁溶解作用和渗透压作用相结合，使细胞膜破裂而释放胞内物质，如酸碱、表面活性剂（十二烷基磺酸钠、Triton X-100）、螯合剂（EDTA）、有机溶剂等，均可增大细胞壁通透性，降低与胞内产物的相互作用，使之容易被释放。

3.酶溶法

利用溶解细胞壁的酶处理菌体细胞，使细胞壁受到部分或完全破坏后，利用渗透压冲击等方法破坏细胞膜。溶菌酶（lysozyme）适用于革兰阳性菌细胞壁的分解，辅以EDTA时也可用于革兰阴性菌。真核细胞壁的破碎需多种酶的作用，如酶溶酵母细胞需用Zymolyase（商品酶，几种细菌酶的混合物）、葡聚糖酶和甘露聚糖酶等。酶溶植物细胞则还需要纤维素酶的作用。(www.daowen.com)

4.冻结—融化法

将细胞急剧冻结后在室温缓慢融化，反复操作多次可达到破坏细胞壁和细胞膜的作用，适用于较脆弱的菌体。冻结作用是破坏细胞膜的疏水键结构，增加其亲水性和通透性。另一方面，由于胞内水结晶使胞内外产生溶液浓度差，在渗透压作用下细胞会因膨胀而破裂。

5.超声波破碎法

利用发射15～25kHz的超声波探头处理细胞悬浮液。一般认为超声波破碎的机制是空化作用，空穴的形成、增大和闭合会产生极大的冲击波和剪切力，使细胞破碎。这种方法适用于多数微生物的破壁，但是能量利用率极低，产生大量的热，因此操作需在冰水或有外部冷却的容器中进行。所以这种方法不易放大，主要用于实验室规模的细胞破碎。

6.自溶（autolysis）法

自溶法是将浓的菌体悬液在适宜的温度与pH条件下直接保温，或加甲苯、乙酸乙酯以及其他溶剂一起保温一定时间，让菌体自溶液化。这种方法往往造成自溶液中成分十分复杂，而且还有破坏目标酶的危险。

随着微生物种类不同，破细胞难易程度也有很大差异。霉菌通常比较容易处理，通过机械剪切、研磨或者加入细胞壁溶解酶就能解决。对于细菌，少量的材料可用超声波破碎和溶菌酶等处理，大量材料可用丙酮干粉法，或用自溶法。至于酵母细胞，由于其壁厚较难处理，常采用的办法有：细胞壁溶解酶处理法、稀盐溶液振荡法、冷热破壁法。