细胞内蛋白质大分子分离纯化，通常是先破碎细胞，再分离细胞器，然后采用相应的方法获得所需的蛋白质大分子。
1.细胞分裂
分离亚细胞组分的首先是细胞破碎。实验中经常使用温和的破碎方法，可以使用显微镜监测来确保细胞器的结构完整性。常见的方法是制备组织匀浆或细胞匀浆。匀浆是将组织或细胞放入含有等渗匀浆介质(即0。25摩尔/升蔗糖和0。003 mol/L氯化钙溶液)，以便将细胞机械研磨成各种亚细胞组分和内容物的混合物。
2.亚细胞成分的分离
亚细胞组分需要分阶段分离，主要是通过离心技术从低速到高速，使非均质混合物中的颗粒按大小和密度分批沉降到离心管的不同部位，然后分段收集，得到各种亚细胞组分。由于样品中不同大小和密度的颗粒在离心开始时均匀分布在整个离心管中，每一级分离得到的首次次沉淀不一定是重量大的纯颗粒，必须经过反复的悬浮和离心才能提纯。分离亚细胞组分的主要离心技术是差速离心和密度梯度离心。
(1)差速离心
在密度均匀的介质中从低速到高速逐级离心，用于分离不同大小的细胞和细胞器。在差速离心中，细胞器沉降的顺序一般是：细胞核、线粒体、溶酶体和过氧化物酶体、高尔基体和内质网，然后是核糖体。
由于各种细胞器在大小和密度上相互重叠，而且一些慢沉降的颗粒往往被快沉降的颗粒包裹在沉降块中，因此通常需要重复2-3次才能得到理想的结果。差速离心初步分离的细胞器往往需要密度梯度离心进一步分离纯化。
(2)密度梯度离心
某种介质用于在离心管中形成连续或不连续的密度梯度。将细胞的悬浮液或匀浆置于培养基的顶部，细胞分层并通过重力或离心力分离。
离心分离
阿法拉伐一次性连续流碟片离心机CultureOne™系列，可以帮助在分离过程中连续排出高浓度的细胞，提高离心液回收率和离心液透明度
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在实践中，通常使用差速离心和密度梯度离心，即通过一系列差速离心步骤和密度梯度离心将均质化产生的细胞裂解物与细胞器和其他颗粒分离。