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生物分离工程期末复习资料

第一章

1.生物分离工程的一般过程P4

答:①发酵液的预处理主要采用凝聚和絮凝等技术来加速固相,液相分离,提高过滤速度。过滤、离心是其最基本的单元操作。

②产物的提取采用沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作。

③产物的精制常采用色谱分离技术,有层析、离子交换、亲和色谱、吸附色谱、电色谱。

④成品的加工处理浓缩、结晶、干燥

第二章

一、概念:

1.发酵液的预处理:指采用凝聚和絮凝等技术来加速固相、液相分离,提高过滤速度。

2.凝集(凝聚):指在投加的化学物质(如水解的凝聚剂,铝、铁的盐类或石灰等)作用下,发酵液中的

胶体脱稳并使粒子相互凝集成为1mm大小块状絮凝体的过程。

3.絮凝:指某些高分子絮凝剂能在悬浮粒子之间产生桥梁作用,使胶粒形成粗大絮凝团的过程。

4.离心分离:指在离心场的作用下,将悬浮液中的固相和液相加以分离的方法。主要用于颗粒较细的悬

浮液和乳浊液的分离。(分为差示离心、均匀介质离心、密度梯度离心、等密度梯度离心和平衡等密度离心。)

5.等电点沉淀法:利用蛋白质等两性化合物在等电点时溶解度最低,易产生沉淀的性质,用酸化剂或碱化

剂调节发酵液的pH,使其达到菌体蛋白的等电点而产生沉淀。

二、填空:

1、按过滤时料液流动方向的不同,分为常规过滤和错流过滤。

2、可溶性杂蛋白的去除法包括:等电点沉淀法、热处理法、化学变性沉淀法和吸附法

三、问答

1、发酵液的一般特征?

①组成大部分为水;

②发酵产物的浓度较低;

③发酵液中的悬浮固形物主要是菌体和蛋白的胶状物;

④含有培养基中的残留成分,如无机盐类、非蛋白质大分子及其降解产物;

⑤含有其他少量代谢副产物;

⑥含有色素、毒性物质。热原质等有机杂质。

2、常用的絮凝剂有什么?

无极絮凝剂:Al2(SO4)3·18H2O (明矾)、氯化钙、氯化镁碱式氯化铝、高分子无机聚合物等。

有机絮凝剂:壳多糖及其衍生物、明胶、丙烯酰胺类、聚苯乙烯类、聚丙烯酰类聚乙烯亚胺类。

3、影响絮凝效果的因素?

答:①絮凝剂的种类;

②絮凝剂浓度;

③ pH; 最关键因素,影响絮凝剂活性基团的解离度。

④搅拌转速和时间。

4、发酵液预处理的方法?

答:①凝聚和絮凝方法

②加热法

③调节PH法

④加水稀释法

⑤加入助滤剂法

⑥加吸附剂法或加盐法

⑦高价态无机离子去除法

Ca2+——草酸、草酸钠→形成草酸钙沉淀

Mg2+——三聚磷酸钠(Na5P3P10)→形成三聚磷酸钠镁可溶性络合物

Fe3+——黄血盐(K4Fe(CN)6) →普鲁士蓝淀

⑧可溶性杂蛋白的去除法

3、VB12发酵液絮凝预处理的研究

答:由正交试验确定影响絮凝的主要因素,结果表明,最佳絮凝条件:絮凝剂为聚合氯化铝、加入体积分数7%,pH6、搅拌速度14r/min、搅拌时间45s。通过加压过滤实验,得到絮凝后

滤饼的过滤特性;在此基础上,加入硅藻土助滤剂以探讨对滤饼结构和过滤速率的影响,并考察滤饼的比阻值及可压缩性。实验表明,絮凝预处理后的滤饼为高可压缩滤饼,加入硅藻土后滤饼的比阻值降低,可压缩性系数减少到0.387过滤速率提高30%。

第三章 细胞分离技术

一、填空

1.根据被分离物质颗粒的大小,可分为一般过滤和膜过滤。

2.离心分离因子Fr 来定量评价离心设备的分离能力

3.离心分离法根据其操作方式不同,又可分为重力沉降和密度梯度离心。

4-1细胞壁结构 微生物 革兰氏阳性细菌 革兰氏阴性细菌 酵母菌 霉菌 壁厚/nm

20-80 10-13 100-300 100-250 层次 单层 多层 多层 多层 主要组成

肽聚糖 (40-90%) 多糖 胞壁酸 蛋白质 脂多糖 (1-4%)

肽聚糖 (5-10%) 脂蛋白 脂多糖 (11-22%) 磷脂 蛋白质

葡聚糖

(30-40%) 甘露聚糖 (30%) 蛋白质 (6-8%) 脂类

(8.5-13.5%)

多聚糖

(80-90%) 脂类 蛋白质

4-2革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌细胞壁结构比较

g

Fr γω2=

5. 细胞破碎效果通常用细胞破碎率来衡量。直接测定法:

其中:X---细胞破碎率,%

N---经t 时间操作后未破碎细胞的数量,个/cm 3

N 0---细胞初始量,个/cm 3

6.细胞破碎方法:机械破碎法、物理破碎法、化学渗透法、酶溶法。

7.机械破碎法又分为珠磨法、高亚匀浆法、超声波破碎法。

8. 不宜采用高压匀浆法的微生物:团状或丝状真菌、较小的革兰氏阳性菌、质地坚硬的亚细胞。 9.传统的化学渗透剂包括:酸碱、盐、表面活性剂、变性剂,螯合剂、有机溶剂等。 10.冻结的目的:为了破坏细胞膜的疏水键(膜的通透性改变)。

11.蛋白质复性方法:稀释与透析复性法、色谱复性技术、反胶束萃取复性法。 12.提高复性率的策略:二硫键的形成、小分子添加剂、模拟体内蛋白折叠过程 (共表达分子伴侣、折叠酶可提高外源蛋白的可溶性表达)、温和溶解工艺相结合提高复性率。

二.名词解释

1、离心沉降:是利用惯性离心力和物质的沉降系数或浮力密度的不同而进行的一项分离、浓缩或提取操作。

2、超声波破碎法:超生波破碎细胞时的频率一般为15~20 kHz ,功率为100~250W ,可分为槽式和探头直接插入介质式两种型式。其原理可能与空穴现象引起的冲击波和剪切作用有关。

3、蛋白质复性:又称再折叠,是指变性蛋白质在变性剂去除或浓度降低后,就会自发地从变性的热不稳定状态向热力学稳定状态转变,形成具有生物学功能的天然结构。

第四章 沉淀技术

一、填空

1.蛋白质胶体具稳定性因素:蛋白质周围的水化层、蛋白质分子间的静电斥力。

2.双电层可分为:紧密层和分散层。

3.盐析公式: 其中: S---蛋白中溶解度,mol/L

β---盐浓度为0时,蛋白质溶解度的对数值,与蛋白质种类、温度、pH 有关,与盐无关 I---离子强度 ci---离子浓度 Zi---离子化合价

Ks---盐析常数,与蛋白质和无机盐有关 ,与温度、pH 无关

4.有机溶剂沉淀法的原理:破坏了蛋白质表面的水化层。 5.有机溶剂沉淀法溶剂用量:计算公式:V=V 0(S 2-S 1)/(100-S 2)

其中:V ——需要加入100%浓度有机溶剂的体积,mL ; V 0——原始溶液的体积,mL;

S 2——所要求达到的有机溶剂的浓度,g/100mL ;

%

100(%)0

0?-=N N

N X KsI gS -=βl

S1——原溶液中有机溶剂的浓度,g/100mL;

100——指加入的有机溶剂的浓度为100%,

如所加入的有机溶剂浓度为95%,则(100-S2)改为(95—S2)

6.果胶提取中,乙醇沉淀法的最佳条件为:pH3.5~4.0,沉淀时间30min,沉淀温度为25℃,以硫酸铝钾为盐析剂,其盐析最佳条件为:PH5.8,沉淀时间30min,沉淀温度为25℃;以三氯化铁为盐析剂,其盐析条件为:pH4.0,沉淀时间60min,沉淀温度为60℃。

二.名词解释

1.结晶:同类分子或离子以有规则排列形式析出。

2.沉淀:同类分子或离子以无规则紊乱排列形式析出。

3.分散双电层:偏离等电点的蛋白质净电荷或正或负,成为带电粒子,在电解质溶液中吸引相反电荷的离子(简称反离子),由于热运动的影响,这些离子有离开蛋白胶粒的趋势,反离子层并非全部排布在一个面上,而是在距胶粒表面由高到低有一定的浓度分布,形成分散双电层,简称双电层。

4.盐析:在高浓度中性盐存在的情况下,蛋白质等生物大分子在水溶液中的溶解度降低并沉淀析出的现象称为盐析。(常用盐析剂:硫酸铵)

5.等电点:是两性物质在其质点的净电荷为零时介质的pH值,溶质净电荷为零,分子间排斥电位降低,吸引力增大,能相互聚集起来,沉淀析出,此时溶质的溶解度最低。

三.简答or论述

1.蛋白质沉淀方法:

答:①盐析法

②有机溶剂沉淀法

③等电点沉淀法

④非离子多聚物沉淀法

⑤变性沉淀

⑥生成盐类复合物的沉淀

⑦亲和沉淀

2.影响盐析的因素:

答:①蛋白质种类相对分子质量大、结构不对称的蛋白质Ks值大,越易沉淀

②离子类型相同离子强度下,不同种类的盐对蛋白质的盐析效果不同。

③温度和pH 在保持待沉淀物稳定的前提下,尽可能的接近其等电点。盐析一般在室

温下进行。但对于温敏型生化物质,盐析最好在低温

④盐的加入方式

⑤蛋白质的原始浓度一般较适当的样品浓度是2.5%-3.0%

3.以硫酸铵为例介绍盐析操作过程盐析曲线的制作步骤:

答:①取一部分料液,将其分成等体积的份数,冷却至0℃;

②跟据公式或者附表查料液饱和度达20%-100%所需加入硫酸铵的质量,并在搅拌条件下分别加到终了,继续搅拌1h以上,同时保持0℃,使沉淀得到平衡;

③在3000g下离心40min后,将沉淀溶于2倍体积的缓冲液中,测定其中蛋白质的总浓度和目标蛋白的浓度;

④分别测定上清液中蛋白质的总浓度和目标蛋白的浓度,比较前后蛋白质时候保持物料守恒,检测分析结果的可靠性;

⑤以饱和度为横坐标,上清液中蛋白的总浓度和目标蛋白的浓度为纵坐标作图。

4.有机溶剂沉淀法影响沉淀效果的因素:

答:①温度在使用有机溶剂沉淀生物高分子时,整个操作过程应在低温下进行。

②pH pH多控制在待沉蛋白质的等电点附近。

③蛋白质浓度蛋白质的初浓度以0.5~2%为好,粘多糖则以1~2%较合适。

④离子强度一般在有机溶剂沉淀时中性盐浓度以0.01~0.05mol/L为好,常用的中性盐为醋酸钠、醋酸铵、氯化钠等。

⑤多价阳离子的影响实际操作时往往先加有机溶剂除去杂蛋白,再加Ca2+、Zn2+ 沉淀目的产物。

第五章

一、概念

1、萃取:利用溶质在互不相容的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。

2、分配定律:在恒温恒压条件下,溶质在互不相容的两相中达到分配平衡时,如果在两相中的相对分子质

量相等,则其在两相中的平衡浓度之比为一常数,称为分配常数A。

3、萃取速率计算公式:

V=

c 料液相中溶质的浓度

c* 与萃取相中溶质呈平衡的料液相中溶质的浓度

k 传质系数

a 相间接触比表面积

4、单级萃取萃取过程中的萃余分率:

萃取分率(收率)为

5、双节线:是两种高分子聚合物和水形成的双水体系的相图图中以聚合物Q的浓度(%,质量分数)为纵坐标,以聚合物P的浓度(%,质量分数)为纵坐标。图中把均匀区与两相分开的曲线称为双节线。

影响因素:相图中双节线的位置、形状与聚合物的相对分子质量有关,一般聚合物的相对分子质量越高,相分离所需要的浓度越低;两种聚合物的相对分子质量相差越大,双节线的形状越不对称。

6、反胶团:若将表面活性剂溶于非极性的有机溶剂中,并使其浓度超过临界胶束浓度,便会在有机溶剂内形成聚集体,这种聚集体称为反胶团。

7、超临界流体:处于超临界状态时,气液界面消失,体系性质均一,既不是气体也不是液体,呈流体状态。

二、填空

1、液液萃取类型分为单级萃取、多级错流萃取、多级逆流萃取。

2、选择有机溶剂的原则是相似相容。

3、乳化现象发生后,可能产生两种形式的乳浊液,一种是(有机相)以油滴分散在水中的水包油型(0/W);另一种是水以水滴分散在油中的油包水型(W/O)。

4、双水相体系的形成主要取决于两个因素:体系熵的增加和分子间作用力。

5、在生化工程中得到广泛应用的双水相体系主要是聚乙二醇-葡萄糖体系和聚乙二醇-无机盐系统。

6、溶质能在双水相系统中,进行分配主要是受体系表面自由能和表面电荷的影响。

7.液膜分离系统的膜相通常由膜溶剂、表面活性剂、流动载体、膜增强剂构成。

8、反胶团萃取蛋白质的主要推动力是蛋白质与表面活性剂极性头间的静电相互作用。

9、乳化液膜分离的工艺流程依次为液膜制备、液膜萃取、分离浓缩、破乳。

10、液固萃取过程分为润湿、溶解、扩散和置换四个过程。

11、超临界流体的溶剂萃取能力取决于萃取的温度和压力。

12、常用的超临界流体为CO2。

13、由超临界流体的特点可知,在临界点附近(即工作区里),P上升或T下降则溶剂的ρ大幅度增加,对溶质溶解度大幅度增加,有利于溶质的萃取;而P下降或T上升,则溶质的ρ大幅度减小,对溶质溶解度大幅度减小,有利于溶质的分离和溶剂的回收。

三、问答:

1、分配常数A在使用时应满足哪些条件?

①必须是稀溶液

②溶质对溶剂的互溶度没有影响

③溶质在两相中必须是同一分子类型,不发生缔合或解离

2、影响有机溶剂萃取的因素

①pH值影响分配系数;影响选择性

②温度

③盐析降低溶质在水的溶解度;减少有机溶剂在水中的溶解度

④带溶剂易溶于有机溶剂并能和溶质形成复合物,容易解离

9、青霉素G提取和部分精制流程图

发酵液

冷却至10℃,滤去菌丝体

用10%硫酸调节pH值至2.0-2.2 →以青霉素酸的形式存在,能溶于有机溶剂中

加入醋酸丁酯,将青霉素逆流萃取至醋酸丁酯相

利用磷酸缓冲液(pH=7)将青霉素逆流萃取至水相→青霉素盐,能溶于水

用10%硫酸调节pH值,将青霉素再次逆流萃取至乙酸丁酯中

加温,加入醋酸钾,形成青霉素钾盐结晶

离心过滤,得到湿晶体

分离,洗涤,干燥

4、青霉素G的萃取过程

答:青霉素的提取是利用青霉素盐易溶于水,而青霉素酸易溶于有机溶剂的性质反复在溶剂相和水相中转移,达到提纯和浓缩的目的。

其萃取过程一般分为3步:

①将滤液经稀硫酸酸化(pH2.0-2.2),把青霉素G抽提到有机溶剂中;

②用pH6.8-7.2的磷酸缓冲液或碳酸氢钠水溶液,把青霉素G从有机相转移到水相中;

③在青霉素G缓冲液提取液中加稀硫酸,使Ph2.0-2.2,又把青霉素G从水相转移到有机相中。最后经浓缩提纯后送至结晶工序。

10、影响双水相分配系数的主要因素?

答:①成相聚合物的相对分子质量;

②聚合物的浓度

③盐的种类

④盐的浓度

⑤pH

⑥温度

⑦细胞的浓度

11、乳化液膜分离的工艺流程

答:①液膜制备

②液膜萃取

③分离浓缩

④破乳

12、影响反胶团萃取的主要因素?

答:①水相pH 决定蛋白质表面电荷的状态

②离子的种类和强度改变蛋白质的溶解性能。演的浓度越高,影响越大;

③表面活性剂的种类和浓度选用有利于增强蛋白质表面电荷与反胶团内表面电荷间的静电作用、增加反胶团大小的表面活性剂。

④溶剂体系溶剂的性质尤其是极性对反胶团的形成和大小有很大影响。

13、反胶团萃取的过程?

答:①溶质从水相通过表面液膜到达相界面

②在界面处溶质进入反胶团中

③含有溶质的反胶团扩散进入有机相

14、超临界流体萃取的优点?

答:①具有液相萃取和精馏的特点;

②萃取能力取决于流体的密度,密度容易控制;

③可在常温左右操作;

④可选择适当萃取剂或添加夹带剂;

⑤溶剂回收方便,节省;

⑥常用的CO2 具有很多优点

第六章膜分离过程

一、填空

1.膜过程分为压力差推动膜过程、浓度差推动膜过程、电位差推动膜过程、温度差推动膜过程等。

2.压力驱动膜过程包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等。

3.膜蒸馏过程的选择性主要依赖于组分挥发度的差异。

二.名词解释

1.膜分离过程:是用具有选择透过性的天然或合成薄膜为分离介质,在膜两侧的推动力(如压力差、浓度

差、电位差、温度差等)作用下,原料液体混合物或气体混合物中的某个或某些组分选择性地透过膜,使混合物达到分离、分级、提纯、富集和浓缩的过程。

2.浓差极化:较高的压力和料液浓度以及缓慢的膜面流速可造成膜表面溶质浓度高于主体浓度,形成高浓度

边界层,使料液侧膜面的渗透压升高,有效压差减小。

3.截留分子量:当截留率分别达到95%以上和90%以上时,该标准物质的分子量就是该膜的截留分子量。

4.穿透压:膜萃取实验研究表明,两相之间保持一定的压差条件,可以避免两相之间渗透和夹带,要求不

浸润膜的一相的压强高于对膜有浸润性的一项的压强,而且两项之间的压差存在临界值△pcr ,若压差超过临界值,则未浸没膜的一相会穿透进入膜孔达到另一相,这个压差的临界值称为穿透压。三.简答or论述

1.影响超滤和微滤过程操作的因素:

答:①膜污染和浓差极化

②加压过滤方式 ③操作压差 ④料液流速 ⑤截留液温度 ⑥温度 ⑦膜材料

第六章第三节P138好好看!!!

第七章

一、名词解释:

1、 吸附:溶质从液相或气相转移到固相的现象。

2、 交换容量:单位质量的干燥离子交换剂或单位体积的湿离子交换剂所能吸附的一价离子的毫摩尔数。

3、 滴定曲线:是检验和测定离子交换剂性能的重要参数。以每克干离子交换剂加入NaOH (或HCl )为横

坐标,以平衡时pH 为纵坐标作图,就可得到滴定曲线。

4、 吸附等温线:溶质在吸附剂上的吸附平衡关系是指吸附达到平衡时,吸附剂的平衡吸附质浓度q*与液

相游离溶质浓度c 之间的关系。一般q*是c 和温度的函数 即

),(*T c f q

一般吸附过程是在一定温度下进行,此时q*只是c 的函数, q*与c 的关系曲线称为吸附等温线。

二、填空:

1、 常见的吸附剂有活性炭、硅胶、氧化铝、大孔网状吸附剂。

2、 在溶液中,固体吸附剂的吸附主要考虑3种作用力:界面层上固体与溶质之间的作用力、固体与溶剂之间的作用力、溶质与溶剂之间的作用力。

三、简答:

1、 影响吸附的主要因素

答:①吸附剂的特性(比表面积、粒度、极性大小、活化条件)

②吸附物的性质(极性大小、分子量)

③ pH (对蛋白等两性物质在PI 附近吸附量最大)

④温度(对蛋白分子,一般认为T↑吸附量↑,考虑到稳定性,通常在0℃or 室温操作)

⑤吸附物浓度与吸附剂用量(吸附物浓度↑,吸附量↑,吸附法纯化蛋白时,要求浓度<1%,以增强选择性,吸附剂用量↑,吸附物总量↑,但过量吸附剂导致成本↑,选择性↓)

2、影响交换速度的因素

答:①颗粒大小:愈小越快

②交联度:交联度小,交换速度快

③温度:越高越快

④离子化合价:化合价与高,交换越快

⑤离子大小:越小越快

⑥搅拌速度:在一定程度上,越大越快

⑦溶液浓度:当交换速度为外扩散控制时,浓度越大,交换速度越快

3、影响离子交换选择性的因素

答:①水合离子半径;半径越小,亲和力越大

②离子化合价;高价离子易于被吸附

③溶液pH;影响交换基因和交换例子的解离程度,但不影响交换容量

④离子强度;越低越好

⑤有机溶剂;不利于吸附

⑥交联度、膨胀度、分子筛;交联度大、膨胀度小,筛分子能力增大;交联度小、膨胀度大,吸附量减少。

⑦树脂与粒子间的辅助力:除静电力以外,还有氢键和范德华力等辅助力

第八章

一、名词解释:

1、流动相:在色谱过程中,推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体或超临界流体。

2、分配系数:在一定条件下,某种组分在固定相和流动相中含量(浓度)的比值。

3、阻滞因素:又称迁移率,指在一定条件下,在相同的时间内某一组分在固定相移动的距离与流动相本身移

动的距离之比值。

4、洗脱容积:在色谱分离中,使溶质从柱中流出时所通过的流动相的体积

5、吸附薄层色谱法:将吸附剂均匀地铺在一块玻璃上,形成薄薄的平面涂层,干燥后在涂层的一端点样,竖直放入一个盛有少量展开剂的有盖容器中,展开剂接触到吸附剂涂层,借毛细作用向上移动形成薄层色谱,使混合物得以分离。

6、特异性洗脱:用能与配基可待分离物质发生更强特异性亲和作用的小分子化合物作为洗脱剂,通过与配基可目标产物竟争性结合,使配基与目标产物解吸的洗脱方式。

7、非特异性洗脱:改变洗脱液的pH、离子强度、离子种类或温度等物化性质,降低目标产物与配基之间亲和作用的洗脱方法。

二、填空:

1、色谱系统由固相定相、流动相、泵系统和在线检测系统组成。

2、正相色谱是指固定相的极性高于流动相的极性。非极性分子或极性小的分子比极性大的分子移动速度快,

先从柱中流出来。

3、反相色谱是指固定相的极性低于流动相的极性,在这种色谱过程中,极性大的分子比极性小的分子移动

速度快,而先从柱中流出。

4、根据分离原理的不同,色谱主要可以分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶过滤色谱、亲和色

5、色谱系统的操作方法:装柱、平衡、上样量和上样体积、洗脱、流速及控制、分部收集、检测和合并收

集、洗脱峰纯度鉴定、脱盐和浓缩。

6、离子交换色谱反应过程,包括吸附、吸收、穿透、扩散、离子交换、离子亲和等物理化学过程。

三、论述:

1、重组人尿激酶原的生产工艺

答:尿激酶原(pro-UK)亦称单链尿激酶,是双链尿激酶的前体,由于其具有选择性的溶栓作用,引起了人们很大的兴趣,它是当前很有希望的溶栓药物之一。通过基因重组技术构建了可生产人尿激酶原的基因工程细胞(如大肠杆菌、哺乳动物、酵母、昆虫等细胞)。大量培养生产尿激酶原过程中,纯化工艺包括快流速磺酸型琼脂糖凝胶珠、CM-纤维素阳离子交换色谱、对氨基苯甲脒-Sepharose-6B亲和色谱、磺酸型阳离子交换快速蛋白质液相色谱(mono-S FPLC)等。

以大肠杆菌细胞生产尿激酶原的生产工艺为:

菌种复苏→LB琼脂平板→摇瓶种子培养→种子罐发酵→生产罐发酵→菌体分离与破碎→包涵体回收与活化→CM离子交换色谱→分子筛色谱→Affi polymyxin Support亲和色谱→hpro-UK 精制溶液→冷冻干燥→重组人尿激酶原原料药→制剂配制→罐装→冷冻干燥→注射用重组人尿激

酶原。

其中包涵体的复性处理是制造工艺的关键。基于hpro-UK的分子质量,可先用截流相对分子质量30 000的超滤膜对hpro-UK活化液进行透析;利用其碱性蛋白的特点,先用CM-纤维素阳离子交换色谱,再用分子筛色谱,以除大分子质量杂质和小肽;最后用Affi polymyxin Support亲和色谱,可有效地去除样品中的热源,获得hpro-UK精制溶液。进一步透析去盐,冷冻干燥,获得hpro-UK原料药。

2、重组CHO细胞乙型肝炎疫苗的生产工艺

国内生产重组CHO细胞乙肝疫苗所用的细胞种子为重组CHO细胞C28株,该株系利用DNA操作技术将编码HBsAg的基因拼接如CHO细胞染色体中而获得。静止或旋转培养细胞,待表达HBsAg含量达到1.0mg/g以上时收获培养液,培养液用离心机进行澄清处理后,可采用三步色谱法提纯HBsAg。

培养上清液经过以Butyl-S-Sepharose FF为介质的疏水作用色谱(HIC)、以DEAE-Sepharose FF为介质的阳离子交换色谱(IEC)和过以Sepharose 4FF为介质的凝胶过滤色谱(GFC)制得精制的HBsAg。

按上述方法纯化获得的HBsAg加入终浓度为1:4000 甲醛于37℃保温72h,再经超滤、浓缩及除菌过滤后得到原液,原液吸附Al(OH)3佐剂并加入防腐剂为半成品,经分包装即为成品。

第九章

一、填空:

1、制备超离心技术分离和纯化生物样品用三种方法:差速离心法、差速-区带离心法、等密度梯度离心法。

二、名词解释:

1、沉降速率:在强大离心力的作用下,单位时间内物质运动的距离。

2、沉降系数:单位离心力作用下粒子的沉降速率。

3、等密度离心法:被分离的不同粒子的密度在离心介质的密度梯度范围内,在离心力场的作用下,不同浮力密度的颗粒或向下沉降,或向上漂浮,一直沿梯度移动到与他们浮力密度恰好相等的位置(等密度)上,形成区带。

三、计算公式: 1、相对离心力

r n RCF 2-5101.119?=

2、离心沉降速度(课本P244,例题9-3)

222ωπLR Qg v g = 602n

πω=

第十章

名词解释:

1、蒸发浓缩:是利用加热的方法使溶液中的一部分溶剂(通常为水)汽化后除去,得到含较高浓度溶质的一种操作过程。

2、结晶:溶液中的溶质在一定条件下因分子有规律的排列而结合成晶体的过程。

3、晶核:在一定的过饱和度下存在临界晶体半径r c ,半径大于r c 的晶体生长,而半径小于r c

的晶体溶解消失。理论上通常将半径为r c 的结晶微粒定义为晶核。 4、伪晶:在结晶过程中已有晶体存在的条件下,突然产生的大量的晶核

生物分离工程试题

山科大生物分离工程试题( A )卷 一、填充题(40分,每小题2分) 1. 生物产品的分离包括R ,I ,P 和P 。 2. 发酵液常用的固液分离方法有和等。 3. 离心设备从形式上可分为,,等型式。 4. 膜分离过程中所使用的膜,依据其膜特性(孔径)不同可分为,和; 5. 多糖基离子交换剂包括和两大类。 6. 工业上常用的超滤装置有,,和。 7. 影响吸附的主要因素有,,,,和。 8. 离子交换树脂由,和组成。 9. 电泳用凝胶制备时,过硫酸铵的作用是;甲叉双丙烯酰胺的作用 是;TEMED的作用是; 10 影响盐析的因素有,,和; 11.在结晶操作中,工业上常用的起晶方法有,和; 12.简单地说,离子交换过程实际上只有,和三个步骤; 13.在生物制品进行吸附或离子交换分离时,通常遵循Langmuir吸附方程,其形式为; 14. 反相高效液相色谱的固定相是的,而流动相是的;常用的固定相有和;常用的流 动相有和; 15.超临界流体的特点是与气体有相似的,与液体有相似的; 16.离子交换树脂的合成方法有和两大类; 17.常用的化学细胞破碎方法有,,,和; 18.等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其的不同; 19.离子交换分离操作中,常用的洗脱方法有和; 20. 晶体质量主要指,和三个方面; 三.计算题(30分) 1、用醋酸戊酯从发酵液中萃取青霉素,已知发酵液中青霉素浓度为0.2Kg/m3,萃取平衡常数为K=40,处理能力为H=0.5m3/h,萃取溶剂流量为L=0.03m3/h,若要产品收率达96%,试计算理论上所需萃取级数?(10分) 2、应用离子交换树脂作为吸附剂分离抗菌素,饱和吸附量为0.06 Kg(抗菌素)/Kg(干树脂);当抗菌素浓度为0.02Kg/m3时,吸附量为0.04Kg/Kg;假定此吸附属于Langmuir等温吸附,求料液含抗菌素0.2Kg/m3时的吸附量(10分) 3、一种耐盐细胞其能积累细胞内低分子量卤化物,适应高渗透压,能在含有0.32mol/LNaCl, 0.02mol/LMgCl2, 0.015mol/LCaCl2, 0.01mol/LFeCl3 的培养基这培养,当其从含盐量高的培养基中转移至清水中,在数分钟内能将胞内

生物分离工程期末考试试卷B

试卷编号: 一、名词解释题(本大题共3小题,每小题3分,总计9分) 1.Bioseparation Engineering:回收生物产品分离过程原理与方法。 2.双水相萃取:某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可形成两相, 并且在两相中水分均占很大比例,即形成双水相系统(two aqueous phase system)。 利用亲水性高分子聚合物的水溶液可形成双水相的性质,Albertsson于50年代 后期开发了双水相萃取法(two aqueous phase extraction),又称双水相分配法(two aqueous phase partitioning)。 3.电渗:在电场作用下,带电颗粒在溶液中的运动。 二、辨别正误题并改正,对的打√,错的打×(本大题共15小题,每小题2分,总计30分) 1.壳聚糖能应用于发酵液的澄清处理是由于架桥作用。错(不确定) 2.目前国内工业上发酵生产的发酵液是复杂的牛顿性流体,滤饼具有可压缩性。错 3.盐析仅与蛋白质溶液PH和温度有关,常用于蛋白质的纯化。错 4.超临界流体是一种介于气体和液体之间的流体,可用于热敏性生物物质的分离。 对 5.膜分离时,当截留率δ=1时,表示溶质能自由透过膜。错 6.生产味精时,过饱和度仅对晶体生长有贡献。对 7.阴离子纤维素类离子交换剂能用于酸性青霉素的提取。对 8.卡那霉素晶体的生产可以采用添加一定浓度的甲醇来沉淀浓缩液中的卡那霉 素。 9.凝胶电泳和凝胶过滤的机理是一样的。错 10.PEG-硫酸钠水溶液能用于淀粉酶的提取。对 11.乙醇能沉淀蛋白质是由于降低了水化程度和盐析效应的结果。对 12.冷冻干燥一般在-20℃—-30℃下进行,干燥过程中可以加入甘油、蔗糖等作为保 护剂。对 13.反相层析的固定相和流动相都含有高极性基团,可用来分离生物物质。错 14.大网格吸附剂由于在制备时加入致孔剂而具有大孔径、高交联度,高比表面积 的特点。错(不确定) 15.PEG沉淀蛋白质是基于体积不相容性。错 三、选择题(本大题共10小题,每小题2分,总计20分) 1.对于反胶束萃取蛋白质,下面说法正确的是:A A 在有机相中,蛋白质被萃取进表面活性剂形成的极性核里 B 加入助溶剂,可用阳离子表面活性剂CTAB萃取带正电荷的蛋白质 C 表面活性剂浓度越高越好 D 增大溶液离子强度,双电层变薄,可提高反胶束萃取蛋白质的能力 2.能进行海水脱盐的是:C A 超滤 B 微滤

生物分离工程期末复习

生物分离工程复习题 第一章绪论 简答题: 1、简述生物分离技术的基本涵义及内容。 答:基本涵义:生物分离技术是指从动植物与微生物的有机体或器官、生物工程产物(发酵液、培养液)及其生物化学产品中提取、分离、纯化有用物质的技术过程。 内容主要包括:离心分离、过滤分离、泡沫分离、萃取分离、沉淀(析)分离、膜分离、层析(色谱)分离、电泳分离技术以及产品的浓缩、结晶、干燥等技术。 2、物质分离的本质是有效识别混合物中不同溶质间物理、化学和生物学性质的差别,利用能够识别这些差别的分离介质和扩大这些差别的分离设备实现溶质间的分离或目标组分的纯化。请从物质的理化性质和生物学性质几个方面简述生物活性物质分离纯化的主要原理。 答:生物大分子分离纯化的主要原理是: 1)根据分子形状和大小不同进行分离,如差速离心与超离心、膜分离、凝胶过滤等; 2)根据分子电离性质(带电性)差异进行分离,如离子交换法、电泳法、等电聚焦法; 3)根据分子极性大小及溶解度不同进行分离,如溶剂提取法、逆流分配法、分配层析法、盐析法、等电点沉淀及有机溶剂分级沉淀等; 4)根据物质吸附性质的不同进行分离,如选择性吸附与吸附层析等; 5)根据配体特异性进行分离,如亲和层析法等。 填空题: 1.为了提高最终产品的回收率:一是提高每一级的回收率,二是减少操作 步骤。 2、评价一个分离过程效率的三个主要标准是:①浓缩程度②分离纯化程

度③回收率。 判断并改错: 原料目标产物的浓度越高,所需的能耗越高,回收成本越大。(×)改:原料目标产物的浓度越低。 选择题: 1. B 可以提高总回收率。 A.增加操作步骤 B.减少操作步骤 C.缩短操作时间 D.降低每一步的收率2.分离纯化早期,由于提取液中成分复杂,目的物浓度稀,因而易采用( A ) A、分离量大分辨率低的方法 B、分离量小分辨率低的方法 C、分离量小分辨率高的方法 D、各种方法都试验一下,根据试验结果确定 第二章细胞分离与破碎 概念题: 过滤:是在某一支撑物上放多孔性过滤介质,注入含固体颗粒的溶液,使液体通过,固体颗粒被截留,是固液分离的常用方法之一。 离心过滤:使悬浮液在离心力作用下产生离心压力,使液体通过过滤介质成为滤液,而固体颗粒被截留在过滤介质表面,从而实现固液分离,是离心与过滤单元操作的集成,分离效率更高。 填空题: 1.在细胞分离中,细胞的密度ρ S 越大,细胞培养液的密度ρ L 越小,则细 胞沉降速率越大。 2.过滤中推动力要克服的阻力有介质阻力和滤饼阻力,其中滤饼占主导作 用。 3.重力沉降过程中,固体颗粒受到重力,浮力,摩擦阻力的作用,当 固体匀速下降时,三个力的关系重力=浮力+摩擦阻力。 4.区带离心包括差速区带离心和平衡区带离心。

生物分离工程复习题库

生物分离工程复习题 一、名词解释 1.凝聚:在电解质作用下,破坏细胞菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态,使胶体粒子聚集的过程。 2.分配系数:在一定温度、压力下,溶质分子分布在两个互不相溶的溶剂里,达到平衡后,它在两相的浓度为一 常数叫分配系数。 3.絮凝:指在某些高分子絮凝剂存在下,在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程 4.过滤:是在某一支撑物上放过滤介质,注入含固体颗粒的溶液,使液体通过,固体颗粒留下,是固液分离的常 用方法之一。 5.萃取过程:利用在两个互不相溶的液相中各种组分(包括目的产物)溶解度的不同,从而达到分离的目的 6.吸附:是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力,使其富集在吸附剂表面的过程。 7.反渗析:当外加压力大于渗透压时,水将从溶液一侧向纯水一侧移动,此种渗透称之为反渗透。 8.离心沉降:利用悬浮液或乳浊液中密度不同的组分在离心力场中迅速沉降分层,实现固液分离 9.离心过滤:使悬浮液在离心力场作用下产生的离心力压力,作用在过滤介质上,使液体通过过滤介质成为滤液, 而固体颗粒被截留在过滤介质表面,从而实现固液分离,是离心与过滤单元操作的集成,分离效率更高 10.离子交换:利用离子交换树脂作为吸附剂,将溶液中的待分离组分,依据其电荷差异,依靠库仑力吸附在树脂 上,然后利用合适的洗脱剂将吸附质从树脂上洗脱下来,达到分离的目的。 11.固相析出技术:利用沉析剂(precipitator)使所需提取的生化物质或杂质在溶液中的溶解度降低而形成无定 形固体沉淀的过程。 12.助滤剂:助滤剂是一种具有特殊性能的细粉或纤维,它能使某些难以过滤的物料变得容易过滤 13.色谱技术:是一组相关分离方法的总称,色谱柱的一般结构含有固定相(多孔介质)和流动相,根据物质在两 相间的分配行为不同(由于亲和力差异),经过多次分配(吸附-解吸-吸附-解吸…),达到分离的目的。 14.有机溶剂沉淀:在含有溶质的水溶液中加入一定量亲水的有机溶剂,降低溶质的溶解度,使其沉淀析出。 15.等电点沉淀:调节体系pH值,使两性电解质的溶解度下降,析出的操作称为等电点沉淀。 16.膜分离:利用膜的选择性(孔径大小),以膜的两侧存在的能量差作为推动力,由于溶液中各组分透过膜的迁 移率不同而实现分离的一种技术。 17.化学渗透破壁法:某些化学试剂,如有机溶剂、变性剂、表面活性剂、抗生素、金属螯合剂等,可以改变细胞 壁或细胞膜的通透性,从而使胞内物质有选择地渗透出来。 18.超临界流体:超临界流体是状态超过气液共存时的最高压力和最高温度下物质特有的点——临界点后的流体。 19.反渗透:在只有溶剂能通过的渗透膜的两侧,形成大于渗透压的压力差,就可以使溶剂发生倒流,使溶液达到 浓缩的效果,这种操作成为反渗透。 20.树脂工作交换容量:单位质量干树脂或单位体积湿树脂所能吸附的一价离子的毫摩尔数称为树脂交换容量,在 充填柱上操作达到漏出点时,树脂所吸附的量称为树脂工作交换容量。 21.色谱阻滞因数:溶质在色谱柱(纸、板)中的移动速率与流动相移动速率之比称为阻滞因数,以Rf表示。 22.膜的浓差极化:是指但溶剂透过膜,而溶质留在膜上,因而使膜面浓度增大,并高于主体中浓度。 23.超滤:凡是能截留相对分子量在500以上的高分子膜分离过程称为超滤,它主要是用于从溶剂或小分子溶质中 将大分子筛分出来。 24.生物分离技术:是指从动植物与微生物的有机体或器官、生物工程产物(发酵液、培养液)及其生物化学产品 中提取、分离、纯化有用物质的技术过程。 25.物理萃取:即溶质根据相似相溶的原理在两相间达到分配平衡,萃取剂与溶质之间不发生化学反应。 26.化学萃取:则利用脂溶性萃取剂与溶质之间的化学反应生成脂溶性复合分子实现溶质向有机相的分配。 27.盐析:是利用不同物质在高浓度的盐溶液中溶解度的差异,向溶液中加入一定量的中性盐,使原溶解的物质沉 淀析出的分离技术。 28.有机聚合物沉析:利用生物分子与某些有机聚合物形成沉淀而析出的分离技术称为有机聚合物沉析。 29.离子交换平衡:当正反应、逆反应速率相等时,溶液中各种离子的浓度不再变化而达平衡状态,即称为离子交 换平衡。 30.功能基团:离子交换树脂中与载体以共价键联结的不能移动的活性基团,又称功能基团 31.平衡离子:离子交换树脂中与功能基团以离子键联结的可移动的平衡离子,亦称活性离子。 32.树脂的再生:就是让使用过的树脂重新获得使用性能的处理过程,树脂的再生反应是交换吸附的逆反应。 33.层析分离:是一种物理的分离方法,利用多组分混合物中各组分物理化学性质的差别,使各组分以不同的程度 分布在两个相中。 34.流动相:在层析过程中,推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体或租临界体等,都称为流 动相。 35.正相色谱:是指固定相的极性高于流动相的极性,因此,在这种层析过程中非极性分子或极性小的分子比极性 大的分子移动的速度快,先从柱中流出来。

生物分离工程期末复习题

填空题 1. .根据吸附剂与吸附质之间存在的吸附力性质的不同,可将吸附分为物理吸附、化学吸附和交换吸附; 2. 比表面积和孔径是评价吸附剂性能的主要参数。 3. 层析操作必须具有固定相和流动相。 4. 溶质的分配系数大,则在固定相上存在的几率大,随流动相的移动速度 小。 5. 层析柱的理论板数越多,则溶质的分离度越大。 6. 两种溶质的分配系数相差越小,需要的越多的理论板数才能获得较大的 分离度。 7. 影响吸附的主要因素有吸附质的性质,温度,溶液pH值,盐的浓度和吸附物的浓度与吸附剂的用量; 8. 离子交换树脂由网络骨架(载体),联结骨架上的功能基团(活性基)和可交换离子组成。 9. 电泳用凝胶制备时,过硫酸铵的作用是引发剂(提供催化丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚合所必需的自由基);甲叉双丙烯酰胺的作用是交联剂(丙烯酰胺单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺催化剂的作用下聚合而成的含酰胺基侧链的脂肪族长链);TEMED的作用是增速剂(催化过硫酸胺形成自由基而加速丙烯酰胺和双丙烯酰胺的聚合); 10. 影响盐析的因素有溶质种类,溶质浓度,pH 和温度; 11. 在结晶操作中,工业上常用的起晶方法有自然起晶法,刺激起晶法和晶种起晶法; 12. 简单地说离子交换过程实际上只有外部扩散、部扩散和化学交换反应三步;

13. 在生物制品进行吸附或离子交换分离时,通常遵循Langmuir 吸附方程,其形式为c K c q q 0+= 14. 反相高效液相色谱的固定相是 疏水性强 的,而流动相是 极性强 的; 15. 等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其 等电点 的不同; 16. 离子交换分离操作中,常用的洗脱方法有 静态洗脱 和 动态洗脱 ; 17. 晶体质量主要指 晶体大小 , 形状 和 纯度 三个方面; 18. 亲和吸附原理包括 配基固定化 , 吸附样品 和 样品解析 三步; 19. 根据分离机理的不同,色谱法可分为 吸附、离交、亲和、凝胶过滤色谱 20. 蛋白质分离常用的色谱法有 免疫亲和色谱法, 疏水作用色谱法 , 金属螯合色谱法 和 共价作用色谱法 ; 21. SDS-PAGE 电泳制胶时,加入十二烷基磺酸钠(SDS )的目的是消除各种待分离蛋白的 分子形状 和 电荷 差异,而将 分子量 作为分离的依据;加入二硫叔糖醇的目的是 强还原剂,破坏半胱氨酸间的二硫键 ; 22. 影响亲和吸附的因素有 配基浓度 、 空间位阻 、 配基与载体的结合位点 、 微环境 和 载体孔径 ; 23. 阳离子交换树脂按照活性基团分类,可分为 强酸性阳离子交换树脂 、 弱酸性 和 中强酸性 ;其典型的活性基团分别有 3 、 COOH - 、2)(OH PO -; 24. 阴离子交换树脂按照活性基团分类,可分为强碱性、 弱碱性 和 中强碱 性 ;其典型的活性基团分别有-+OH CH RN 33)(、2NH -、兼有以上两种基团; 25. 影响离子交换选择性的因素有 离子水合半径 、 离子价 、 离子强度 、 溶液pH ,温度 、溶液浓度 、 搅拌速率 、和 交联度、膨胀度、颗粒大小 ;

生物分离工程题库+答案

《生物分离工程》题库 一、填充题 1. 生物产品的分离包括R 不溶物的去除 ,I 产物分离 ,P 纯化 和P 精 制 ; 2. 发酵液常用的固液分离方法有 过滤 和 离心 等; 3. 离心设备从形式上可分为 管式 , 套筒式 , 碟片式 等型式; 4. 膜分离过程中所使用的膜,依据其膜特性(孔径)不同可分为 微滤膜 , 超滤膜 , 纳滤膜 和 反渗透膜 ; 5. 多糖基离子交换剂包括 离子交换纤维素 和 葡聚糖凝胶离子交换剂 两大类; 6. 工业上常用的超滤装置有 板式 , 管式 , 螺旋式和 中空纤维式 ; 7. 影响吸附的主要因素有 吸附质的性质 , 温度 , 溶液pH 值 , 盐的浓度 和 吸附物的浓度与吸附剂的用量 ; 8. 离子交换树脂由 网络骨架 (载体) , 联结骨架上的功能基团 (活性基) 和 可 交换离子 组成。 9. 电泳用凝胶制备时,过硫酸铵的作用是 引发剂( 提供催化丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚 合所必需的自由基) ; 甲叉双丙烯酰胺的作用是 交联剂(丙烯酰胺单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺催化剂的作 用下聚合而成的含酰胺基侧链的脂肪族长链) ; TEMED 的作用是 增速剂 (催化过硫酸胺形成自由基而加速丙烯酰胺和双丙烯酰胺的 聚合 ); 10 影响盐析的因素有 溶质种类 , 溶质浓度 , pH 和 温度 ; 11.在结晶操作中,工业上常用的起晶方法有 自然起晶法 , 刺激起晶法 和 晶种起晶法 ; 12.简单地说离子交换过程实际上只有 外部扩散 、内部扩散 和化学交换反应 三步; 13.在生物制品进行吸附或离子交换分离时,通常遵循Langmuir 吸附方程,其形式为c K c q q 0+= 14.反相高效液相色谱的固定相是 疏水性强 的,而流动相是 极性强 的;常用的固定相有C 8 辛烷基 和 十八烷基C 18 ;常用的流动相有 乙腈 和 异丙醇 ; 15.超临界流体的特点是与气体有相似的 粘度和扩散系数 ,与液体有相似的 密度 ; 16.离子交换树脂的合成方法有 加聚法 和 逐步共聚法 两大类;

生物分离工程期末复习资料

第一章 1.生物分离工程的一般过程P4 答:①发酵液的预处理主要采用凝聚和絮凝等技术来加速固相,液相分离,提高过滤速度。过滤、离心是其最基本的单元操作。 ②产物的提取采用沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作。 ③产物的精制常采用色谱分离技术,有层析、离子交换、亲和色谱、吸附色谱、电色谱。 ④成品的加工处理浓缩、结晶、干燥 第二章 一、概念: 1.发酵液的预处理:指采用凝聚和絮凝等技术来加速固相、液相分离,提高过滤速度。 2.凝集(凝聚):指在投加的化学物质(如水解的凝聚剂,铝、铁的盐类或石灰等)作用下,发酵液中的 胶体脱稳并使粒子相互凝集成为1mm大小块状絮凝体的过程。 3.絮凝:指某些高分子絮凝剂能在悬浮粒子之间产生桥梁作用,使胶粒形成粗大絮凝团的过程。 4.离心分离:指在离心场的作用下,将悬浮液中的固相和液相加以分离的方法。主要用于颗粒较细的悬 浮液和乳浊液的分离。(分为差示离心、均匀介质离心、密度梯度离心、等密度梯度离心和平衡等密度离心。) 5.等电点沉淀法:利用蛋白质等两性化合物在等电点时溶解度最低,易产生沉淀的性质,用酸化剂或碱化 剂调节发酵液的pH,使其达到菌体蛋白的等电点而产生沉淀。 二、填空: 1、按过滤时料液流动方向的不同,分为常规过滤和错流过滤。 2、可溶性杂蛋白的去除法包括:等电点沉淀法、热处理法、化学变性沉淀法和吸附法 三、问答 1、发酵液的一般特征? ①组成大部分为水; ②发酵产物的浓度较低; ③发酵液中的悬浮固形物主要是菌体和蛋白的胶状物; ④含有培养基中的残留成分,如无机盐类、非蛋白质大分子及其降解产物; ⑤含有其他少量代谢副产物;

⑥含有色素、毒性物质。热原质等有机杂质。 2、常用的絮凝剂有什么? 无极絮凝剂:Al2(SO4)3·18H2O (明矾)、氯化钙、氯化镁碱式氯化铝、高分子无机聚合物等。 有机絮凝剂:壳多糖及其衍生物、明胶、丙烯酰胺类、聚苯乙烯类、聚丙烯酰类聚乙烯亚胺类。 3、影响絮凝效果的因素? 答:①絮凝剂的种类; ②絮凝剂浓度; ③ pH; 最关键因素,影响絮凝剂活性基团的解离度。 ④搅拌转速和时间。 4、发酵液预处理的方法? 答:①凝聚和絮凝方法 ②加热法 ③调节PH法 ④加水稀释法 ⑤加入助滤剂法 ⑥加吸附剂法或加盐法 ⑦高价态无机离子去除法 Ca2+——草酸、草酸钠→形成草酸钙沉淀 Mg2+——三聚磷酸钠(Na5P3P10)→形成三聚磷酸钠镁可溶性络合物 Fe3+——黄血盐(K4Fe(CN)6) →普鲁士蓝淀 ⑧可溶性杂蛋白的去除法 3、VB12发酵液絮凝预处理的研究 答:由正交试验确定影响絮凝的主要因素,结果表明,最佳絮凝条件:絮凝剂为聚合氯化铝、加入体积分数7%,pH6、搅拌速度14r/min、搅拌时间45s。通过加压过滤实验,得到絮凝后

生物分离工程复习题一(第1-9章16K含答案)

1、下列物质不属于凝聚剂的有(C)。 A、明矾 B、石灰 C、聚丙烯类 D、硫酸亚铁 2、发酵液的预处理方法不包括(C) A. 加热B絮凝 C.离心 D. 调pH 3、其他条件均相同时,优先选用哪种固液分离手段(B) A. 离心分离B过滤 C. 沉降 D.超滤 4、那种细胞破碎方法适用工业生产(A) A. 高压匀浆B超声波破碎 C. 渗透压冲击法 D. 酶解法 5、为加快过滤效果通常使用(C) A.电解质B高分子聚合物 C.惰性助滤剂 D.活性助滤剂 6、不能用于固液分离的手段为(C) A.离心B过滤 C.超滤 D.双水相萃取 7、下列哪项不属于发酵液的预处理:(D ) A.加热 B.调pH C.絮凝和凝聚 D.层析 8、能够除去发酵液中钙、镁、铁离子的方法是(C) A.过滤B.萃取C.离子交换D.蒸馏 9、从四环素发酵液中去除铁离子,可用(B) A.草酸酸化B.加黄血盐C.加硫酸锌D.氨水碱化 10、盐析法沉淀蛋白质的原理是(B) A.降低蛋白质溶液的介电常数 B.中和电荷,破坏水膜 C.与蛋白质结合成不溶性蛋白 D.调节蛋白质溶液pH到等电点 11、使蛋白质盐析可加入试剂(D) A:氯化钠;B:硫酸;C:硝酸汞;D:硫酸铵 12、盐析法纯化酶类是根据(B)进行纯化。 A.根据酶分子电荷性质的纯化方法 B.调节酶溶解度的方法 C.根据酶分子大小、形状不同的纯化方法 D.根据酶分子专一性结合的纯化方法 13、盐析操作中,硫酸铵在什么样的情况下不能使用(B) A.酸性条件B碱性条件 C.中性条件 D.和溶液酸碱度无关 14、有机溶剂沉淀法中可使用的有机溶剂为(D) A.乙酸乙酯B正丁醇 C.苯 D.丙酮 15、有机溶剂为什么能够沉淀蛋白质(B) A.介电常数大B介电常数小 C.中和电荷 D.与蛋白质相互反应 16、蛋白质溶液进行有机溶剂沉淀,蛋白质的浓度在(A)范围内适合。 A. %~2%B1%~3% C. 2%~4% D. 3%~5% 17、生物活性物质与金属离子形成难溶性的复合物沉析,然后适用(C )去除金属离子。 A. SDS B CTAB C. EDTA D. CPC 18、单宁沉析法制备菠萝蛋白酶实验中,加入1%的单宁于鲜菠萝汁中产生沉淀,属于(D )沉析原理。 A盐析B有机溶剂沉析C等电点沉析D有机酸沉析

生物分离工程总复习题

第一章复习题 1.生物分离工程在生物技术中的地位? 2.生物分离工程的特点是什么? 3.生物分离工程可分为几大部分,分别包括哪些单元操作? 4.在设计下游分离过程前,必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为经济、可靠? 5.生物分离效率有哪些评价指标? 第二章复习题 1.简述细胞破碎的意义 2.细胞破碎方法的大致分类 3.化学渗透法和机械破碎法相比有哪些优缺点? 第三章复习题 1.常用的蛋白质沉淀方法有哪些? 2.影响盐析的主要因素有哪些? 3.何谓中性盐的饱和度? 4.盐析操作中,中性盐的用量(40% 硫酸铵饱和度)如何计算?5.简述盐析的原理。6.简述有机溶剂沉析的原理。 7.简述等电点沉析的原理。 第四章复习题 1.膜分离技术的概念 2.膜的概念 3.根据膜孔径大小,膜分离技术的分类 4.基本的膜材料有哪些? 5.常用的膜组件有哪些? 6.何谓反渗透?实现反渗透分离的条件是什么?其特点有哪些? 7.强制膜分离的概念? 8.电渗析的工作原理? 9.膜污染的主要原因是什么?常用的清洗剂有哪些?如何选择? 10.膜分离在生物产物的回收和纯化方面的应用有哪些方面? 第五章复习题 1.什么是萃取过程? 2.液-液萃取从机理上分析可分为哪两类? 3.常见物理萃取体系由那些构成要素? 4.何谓萃取的分配系数?其影响因素有哪些? 5.何谓超临界流体萃取?其特点有哪些?有哪几种方法? 6.何谓双水相萃取?常见的双水相构成体系有哪些? 7.反胶团的构成以及反胶团萃取的基本原理 第六章复习题 1.影响吸附的主要因素? 2.亲和吸附的原理和特点是什么? 3.常用的离子交换树脂类型有哪些? 4.影响离子交换速度的因素有哪些? 5.用于蛋白质提取分离的离子交换剂有哪些哪些特殊要求,主要有哪几类? 第七章复习题

生物分离工程期末复习题

填空题 1. 为了提高最终产品的回收率一是(提高每步分离效率),二是(减少分离步骤)。 2. 评价一个分离过程效率的三个主要标准是:(浓缩率),(分离系数)和(产品回收程度) 3?生物产品的分离过程包括发酵液的预处理和(液固分离),(产品的提取),(产品的精制) 和(产品的加工处理)。 4?生化反应所起的作用是产生目的产物,指标是(产率)和(转化率),而生物分离解决的 是如何从反应液中获取这些物质,涉及的是(收率)和(纯度)。 5?生物分离的主要任务:从发酵液和细胞培养液中以(最高的效率),(理想的纯度)和(最小的能耗)把目的产物分离出来。 6?生物分离过程的特点包括:(生物分离过程的体系特殊),(生物分离过程的工艺流程特殊),(生物分离过程的成本特殊)。 7. 物质分离的本质是识别混合物中不同溶质间(物理),(化学)和(生物)性质的差别利用 能识别这些差别的(分离介质)和扩大这些差别的(分离设备) 8. 性质不同的溶质在分离操作中具有不同的(传质速率)和或(平衡状态) 9. 平衡分离是根据溶质在两相间(分配平衡)的差异实现分离;溶质达到分配。平衡为扩散 传质过程,推动力仅取决于系统的(热力学性质)。 10. 差速分离是利用外力驱动溶质迁移产生的(速度差)进行分离的方法。 1. 在细胞分离中,细胞的密度越(大),细胞培养液的密度越(小),则细胞沉降 2. 区带离心包括(差速)区带离心和(等密度)区带离心。

3. 为使过滤进行的顺利通常要加入(惰性助滤剂)。 4. 发酵液常用的固液分离方法有(离心)和(过滤)等。 5?常用离心设备可分为(离心沉降)和(离心过滤)两大类; 6?常用的工业絮凝剂有(无机絮凝剂)和(有机絮凝剂)两大类。 7. 工业生产中常用的助滤剂有(硅藻土)和(珍珠岩粉)。 8. 重力沉降过程中,固体颗粒受到(重力),(浮力),(摩擦阻力)的作用, 固体匀速下降时,三个力的关系(重力=浮力+摩擦阻力)。 9. 发酵液预处理的方法包括:(凝集),(絮凝),(加热法);(调节pH法),(加水稀释法),加入(助滤剂)和(吸附剂)。 10. 发酵液中胶粒保持稳定的原因:(双电层)和(蛋白质周围水化层)结构。 11. 发酵液预处理过程中的相对纯化主要包括去除(高价态无机离子),(可溶性杂蛋白质),(色素)和(多糖类物质)。 12. 发酵液中杂蛋白的去除方法主要有(等电点沉淀法),(热处理法)和(化学变性沉淀法)。 13. 差速区带离心用于分离(大小)不同的颗粒,与颗粒(密度)无关。等密度区带离心包 括(预形成梯度密度离心)和(自形成梯度密度离心)两种方式。离心达到平衡后,样品颗粒的区带形状和平衡位置(不再发生变化)。 1?单从细胞直径的角度,细胞(直径越小),所需的压力或剪切力越大,细胞越 2. 常用的化学细胞破碎方法有(.酸碱法),(盐法),(表面活性剂处理),(有机溶剂法)和(螯合剂)。 3. 包涵体的溶解需要打断蛋白质分子和分子间的(共价键),(离子键),疏水作用及静电 作用等,使多肽链伸展。因此,包涵体的溶解需要强的变性剂,如(8mol/L尿素)和(6mol/L 盐

生物分离工程练习题

《生物分离工程》练习题 绪论 1.生物分离过程包括目标产物的提取、浓缩、纯化。 2.生物分离过程的显着特点是什么? 1、条件温和 2、安全性、卫生性要求高 3、方法需要具有高选择性 4、对原 料高度浓缩 3.评价一个分离过程的效率主要有三个标准,目标产物的浓缩程 度、分离纯化程度、回收率。 4.图中F表示流速,c表示浓度;下标T和X分别表示目标产物和杂质。C、P 和W分别表示原料、产品和废料。写出产品浓缩率m、分离因子α、回收率REC 的计算公式。书本第九页 第一章细胞分离与破碎 1.在细胞分离中,细胞的密度ρ S 越大,细胞培养液的密度ρ L 越小,则细 胞沉降速率越大。 2.过滤中推动力要克服的阻力有过滤介质阻力和滤饼阻力,其中滤 饼占主导作用。 3.B可以提高总回收率。 A.增加操作步骤 B.减少操作步骤 C.缩短操作时间 D.降低每一步的收率 4.重力沉降过程中,固体颗粒不受C的作用。 A.重力 B.摩擦力 C.静电力 D.浮力 5.过滤的透过推动力是 D 。 A.渗透压 B.电位差 C.自由扩散 D.压力差 6.在错流过滤中,流动的剪切作用可以B。 A.减轻浓度极化,但增加凝胶层的厚度 B.减轻浓度极化,但降低 凝胶层的厚度 C.加重浓度极化,但增加凝胶层的厚度 D.加重浓度极化,但降低 凝胶层的厚度

7.重力沉降过程中,固体颗粒受到重力,浮力,流体摩擦阻力的 作用,当固体匀速下降时,三个力的关系平衡 8.撞击破碎适用于D的回收。 A.蛋白质 B.核酸 C.细胞壁 D.细胞器 9.区带离心包括差速区带离心和平衡区带离心。 10.管式和碟片式离心机各自的优缺点。 管式,优点:离心力较大缺点:沉降面积小,处理能力降低 碟片式,优点:沉降面积大缺点:转速小,离心力较小 11.单从细胞直径的角度,细胞直径越小,所需的压力或剪切力越大,细 胞越难破碎 12.细胞的机械破碎主要方法有高压匀浆、珠磨、喷雾撞击破碎、 超声波破碎 13.细胞的化学破碎技术包括酸碱处理、酶溶、化学试剂处 理。 第二章初级分离 1.防止蛋白质沉淀的屏障有蛋白质周围水化层和双电层。 2.判断:当蛋白质周围双电层的ζ电位足够大时,静电排斥作用抵御蛋白质分子之间的分子间力,使蛋白质溶液处于稳定状态而难以沉淀。(正确) 3.降低蛋白质周围的水化层和双电层厚度,可以破坏蛋白质溶液的稳定性,实现蛋白质沉淀。 4.常用的蛋白质沉淀方法有:盐析沉淀,等电点沉淀,有机溶剂沉淀。

生物分离工程期末总复习

第一章绪论 一、生物分离工程在生物技术中的地位? 二、生物分离工程的特点是什么? 1.产品丰富产品的多样性导致分离方法的多样性 2.绝大多数生物分离方法来源于化学分离 3.生物分离一般比化工分离难度大 3.生物分离工程可分为几大部分,分别包括哪些单元操作? 三、生物分离过程一般分四步: 1.固-液分离(不溶物的去除) 离心、过滤、细胞破碎 目的是提高产物浓度和质量 2.浓缩(杂质粗分) 离子交换吸附、萃取、溶剂萃取、反胶团萃取、超临界流体萃取、双水相萃取 以上分离过程不具备特异性,只是进行初分,可提高产物浓度和质量。 3.纯化 色谱、电泳、沉淀 以上技术具有产物的高选择性和杂质的去除性。 4.精制结晶、干燥 四、在设计下游分离过程前,必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为经济、可靠? (1)产品价值 (2)产品质量 (3)产物在生产过程中出现的位置 (4)杂质在生产过程中出现的位置 (5)主要杂质独特的物化性质是什么? (6)不同分离方法的技术经济比较 上述问题的考虑将有助于优质、高效产物分离过程的优化。 五、.生物分离效率有哪些评价指标? 1.目标产品的浓缩程度——浓缩率m 2.系数α回收率REC 第二章细胞分离与破碎

1.简述细胞破碎的意义 一、细胞破碎的目的 由于有许多生化物质存在于细胞内部,必须在纯化以前将细胞破碎,使细胞壁和细胞膜受到不同程度的破坏(增大通透性)或破碎,释放其中的目标产物,然后方可进行提取。 二、细胞破碎方法的大致分类 破碎方法可归纳为机械破碎法和非机械破碎法两大类,非机械破碎法又可分为化学(和生物化学)破碎法和物理破碎法。 1.机械破碎 处理量大、破碎效率高速度快,是工业规模细胞破碎的主要手段。 细胞的机械破碎主要有高压匀浆、研磨、珠磨、喷雾撞击破碎和超声波破碎等。 2.化学(和生物化学)渗透破碎法 (1)渗透压冲击法(休克法)(2)酶溶(酶消化)法 3.物理破碎法 1)冻结-融化法(亦称冻融法)(2)干燥法 空气干燥法真空干燥法冷冻干燥法喷雾干燥法 三、化学渗透法和机械破碎法相比有哪些优缺点? 化学渗透破碎法与机械破碎法相比优点:化学渗透破碎法比机械破碎法的选择性高,胞内产物的总释放率低,特别是可有效地抑制核酸的释放,料液的粘度小,有利于后处理过程。 化学渗透破碎法与机械破碎法相比缺点:化学渗透破碎法比机械破碎法速度低,效率差,并且化学或生化试剂的添加形成新的污染,给进一步的分离纯化增添麻烦。 第三章初级分离 一、常用的蛋白质沉淀方法有哪些? 盐析沉淀,等电点沉淀,有机溶剂沉淀,热沉淀 二、影响盐析的主要因素有哪些? (1)离子强度:Ks和β值, 强度越大,蛋白质溶解度越小; (2)蛋白质的性质:因相对分子质量和立体结构而异,结构不对称、相对分子质量大的蛋白质易于盐析; (3)蛋白质的浓度:蛋白质浓度大,盐的用量小,共沉作用明显,分辨率低;蛋白质浓度小,盐的用量大,分辨率高;2.5%~3.0% 时最适合; (4)pH值:通常调整到pI附近,盐浓度较大会对等电点产生较大影响,pH对不同蛋白质的共沉影响;

生物分离工程题库答案

库程》题《生物分离工一、填充题精P 纯化和I 产物分离,P 1. 生物产品的分离包括R 不溶物的去除, ;制 等;离心过滤和 2. 发酵液常用的固液分离方法有 等型式;碟片式套筒式, 3. 离心设备从形式上可分为 管式,,超滤膜微滤膜, 4. 膜分离过程中所使用的膜,依据其膜特性(孔径)不同可分为 ;反渗透膜纳滤膜和 两大类;和葡聚糖凝胶离子交换剂离子交换纤维素5. 多糖基离子交换剂包括 ;螺旋式和中空纤维式板式,管式,6. 工业上常用的超滤装置有吸附物和盐的浓度,溶液pH值,影响吸附的主要因素有7. 吸附质的性质,温度 ;的浓度与吸附剂的用量可(活性基)和(载体),联结骨架上的功能基团离子交换树脂由8. 网络骨架 组成。交换离子 提供催化丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚电泳用凝胶制备时,过硫酸铵的作用是引发剂(9. ;合所必需的自由基) (丙烯酰胺单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺催化剂的作交联剂甲叉双丙烯酰胺的作用是 ;用下聚合而成的含酰胺基侧链的脂肪族长链) (催化过硫酸胺形成自由基而加速丙烯酰胺和双丙烯酰胺的增速剂TEMED 的作用是 ;)聚合; pH 和温度影响盐析的因素有溶质种类,溶质浓度,10 ;和晶种起晶法自然起晶法,刺激起晶法在结晶操作中,工业上常用的起晶方法有11. 三步;和化学交换反应 12.简单地说离子交换过程实际上只有外部扩散、内部扩散qc0在生物制品进行 吸附或离子交换分离时,通常遵循https://www.wendangku.net/doc/1a14235236.html,ngmuir吸附方程,其形式为?qK?c 14.反相高效液相色谱的固定相是疏水性强的,而流动相是极性强的;常用的固定相有C 辛8烷基和十八烷基C ;常用的流动相有乙腈和异丙醇;18 15.超临界流体的特点是与气体有相似 的粘度和扩散系数,与液体有相似的密度;

题库名称:生物分离工程

题库名称:生物分离工程 一、名词解释 1.质量作用定律:化学反应的速率与参加反应的物质的有效质量成正比。 2.凝聚:在电解质作用下,破坏细胞菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态,使胶体粒子聚集的过程。 3.分配系数:在一定温度、压力下,溶质分子分布在两个互不相溶的溶剂里,达到平衡后,它在两相的浓度为一常数叫分配系数。 4.干燥速率:干燥时单位干燥面积,单位时间内漆画的水量。 5.CM-Sephadex C-50:羧甲基纤维素、弱酸性阳离子交换剂,吸水量为每克干胶吸水五克。6.絮凝:指在某些高分子絮凝剂存在下,在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程 7.过滤:是在某一支撑物上放过滤介质,注入含固体颗粒的溶液,使液体通过,固体颗粒留下,是固液分离的常用方法之一。 8.萃取过程:利用在两个互不相溶的液相中各种组分(包括目的产物)溶解度的不同,从而达到分离的目的 9.吸附:是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力,使其富集在吸附剂表面的过程。 10.反渗析:当外加压力大于渗透压时,水将从溶液一侧向纯水一侧移动,此种渗透称之为反渗透。 11.离心沉降:利用悬浮液或乳浊液中密度不同的组分在离心力场中迅速沉降分层,实现固液分离 12.离心过滤:使悬浮液在离心力场作用下产生的离心力压力,作用在过滤介质上,使液体通过过滤介质成为滤液,而固体颗粒被截留在过滤介质表面,从而实现固液分离,是离心与过滤单元操作的集成,分离效率更高 13.离子交换:利用离子交换树脂作为吸附剂,将溶液中的待分离组分,依据其电荷差异,依靠库仑力吸附在树脂上,然后利用合适的洗脱剂将吸附质从树脂上洗脱下来,达到分离的目的。 14.固相析出技术:利用沉析剂(precipitator)使所需提取的生化物质或杂质在溶液中的溶解度降低而形成无定形固体沉淀的过程。

ZXM生物分离工程期末复习

概念题: 萃取: 利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的方法称为萃取。 亲和吸附:亲和吸附是吸附单元操作的一种,它是利用亲和吸附剂与目标物之间的特殊的化学作用实现的高效分离手段。亲和吸附剂的组成包括:惰性载体、手臂链、特异性亲和配基。 超临界流体萃取:是利用超临界流体具有的类似气体的扩散系数,以及类似液体的密度(溶解能力强)的特点,利用超临界流体为萃取剂进行的萃取单元操作。 等电点沉淀法:蛋白质在等电点下的溶解度最低,根据这一性质,在溶液中加入一定比例的有机溶剂,破坏蛋白质表面的水化层和双电层,降低分子间斥力,加强了蛋白质分子间的疏水相互作用,使得蛋白质分子得以聚集成团沉淀下来。 反渗透:在只有溶剂能通过的渗透膜的两侧,形成大于渗透压的压力差,就可以使溶剂发生倒流,使溶液达到浓缩的效果,这种操作成为反渗透。 流动相:在层析过程中,推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体或租临界体等,都称为流动相。 离子交换平衡:当正反应、逆反应速率相等时,溶液中各种离子的浓度不再变化而达平衡状态,即称为离子交换平衡。 凝聚:在电解质作用下,破坏细胞菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态,使胶体粒子聚集的过程。 分配系数:在一定温度、压力下,溶质分子分布在两个互不相溶的溶剂里,达到平衡后,它在两相的浓度为一常数叫分配系数。 絮凝:指在某些高分子絮凝剂存在下,在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程。 过滤:是在某一支撑物上放过滤介质,注入含固体颗粒的溶液,使液体通过,固体颗粒留下,是固液分离的常用方法之一。 吸附:是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力,使其富集在吸附剂表面的过程。 离心过滤:使悬浮液在离心力场作用下产生的离心力压力,作用在过滤介质上,使液体通过过滤介质成为滤液,而固体颗粒被截留在过滤介质表面,从而实现固液分离,是离心与过滤单元操作的集成,分离效率更高。 有机溶剂沉淀:在含有溶质的水溶液中加入一定量亲水的有机溶剂,降低溶质的溶解度,使其沉淀析出。 膜分离:利用膜的选择性(孔径大小),以膜的两侧存在的能量差作为推动力,由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。

最新《生物分离工程》复习题(解答版)

《生物分离工程》复习题 《绪论细胞分离》 1.在细胞分离中,细胞的密度ρS越大,细胞培养液的密度ρL越小,则细胞沉降速率越大。 2.表示离心机分离能力大小的重要指标是 C 。 A.离心沉降速度 B.转数 C.分离因数 D.离心力 3.过滤中推动力要克服的阻力有介质阻力和滤饼阻力,其中滤饼占主导作用。 4.简答:对微生物悬浮液的分离(过滤分离),为什么要缓慢增加操作压力? 5.判断并改错:在恒压过滤中,过滤速率会保持恒定。(×)改:不断下降。 6.简答:提高过滤效率的手段有哪些? 7.判断并改错:生长速率高的细胞比生长速率低的细胞更难破碎。(×)改:更易破碎。 8.简答:采用哪种方法破碎酵母能达到较高的破碎率? 9.简答:蛋白质复性收率低的主要原因是什么? 10.简答:常用的包含体分离和蛋白质复性的工艺路线之一。 11. B 可以提高总回收率。 A.增加操作步骤 B.减少操作步骤 C.缩短操作时间 D.降低每一步的收率 12.重力沉降过程中,固体颗粒不受 C 的作用。 A.重力 B.摩擦力 C.静电力 D.浮力 13.过滤的透过推动力是 D 。 A.渗透压 B.电位差 C.自由扩散 D.压力差 14.在错流过滤中,流动的剪切作用可以 B 。 A.减轻浓度极化,但增加凝胶层的厚度 B.减轻浓度极化,但降低凝胶层的厚度

C.加重浓度极化,但增加凝胶层的厚度 D.加重浓度极化,但降低凝胶层的厚度 15.目前认为包含体的形成是部分折叠的中间态之间 A 相互作用的结果。 A.疏水性 B.亲水性 C.氢键 D.静电 16.判断并改错:原料目标产物的浓度越高,所需的能耗越高,回收成本越大。(×)改:原料目标产物的浓度越低。 17.菌体和动植物细胞的重力沉降操作,采用 D 手段,可以提高沉降速度。 A.调整pH B.加热 C.降温 D.加盐或絮状剂 18.撞击破碎适用于 D 的回收。 A.蛋白质 B.核酸 C.细胞壁 D.细胞器 19.重力沉降过程中,固体颗粒受到重力,浮力,摩擦阻力的作用,当固体匀速下降时,三个力的关系重力=浮力+摩擦阻力。 20.为了提高最终产品的回收率:一是提高每一级的回收率,二是减少操作步骤。 21.评价一个分离过程效率的三个主要标准是:①浓缩程度②分离纯化程度③回收率。 22.区带离心包括差速区带离心和平衡区带离心。 23.差速区带离心的密度梯度中最大密度 B 待分离的目标产物的密度。 A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或等于 24.简答:管式和碟片式离心机各自的优缺点。 25.单从细胞直径的角度,细胞越小,所需的压力或剪切力越大,细胞越难破碎。 《沉淀》 1.防止蛋白质沉淀的屏障有蛋白质周围的水化层和双电层。 2.判断:当蛋白质周围双电层的ζ点位足够大时,静电排斥作用抵御蛋白质分子之间的分子间力,使蛋白质溶液处于稳定状态而难以沉淀。(√)

生物分离工程考试参考答案.

姓 线 号 学 封 班 卷 试密学 大 峡 三 2007年春季学期 《生物分离工程》课程考试试卷( A 卷) 参考答案及评分标准 注意:1、本试卷共 2 页; 2、考试时间: 110 分钟 3、姓名、学号必须写在指定地方 一、是非题(对打“√”,错打“x”,每小题 1 分,共 10 分) 1、在低离子强度溶液或纯水中,蛋白质的溶解度在一定温度范围内一般随温度升 高而增大。(√) 2、等电点沉淀适用于疏水性较大的蛋白质,亲水性强的蛋白质,在水中溶解度较 大,在等电点的pH值下不容易产生沉淀。(√) 3、在膜分离操作中,不能完全透过的溶质受到膜的截留作用,在膜表面附近的浓 度升高,引起浓差极化。(√) 4、在双水相萃取中,蛋白质的表面疏水作用会随着盐浓度的增大而减小。(x) 5、为提高分离效果,可通过降低流速u或减小固定相粒径来降低HETP,提高理 论板数。(√) 6、在吸附操作中,疏水吸附作用随温度升高而增大。(√) 7、凝胶过滤色谱是最简单的一种复性色谱方法,其在辅助蛋白质复性方面的作用 主要基于凝胶介质对复性过程中不同尺寸的分子或聚集体的排阻作用。 (√) 8、在膜分离中,温度升高,溶液黏度降低,则截留率升高。(x) 9、有机溶剂内胶团的表面活性剂分子的亲水尾部向外,溶于有机溶剂,而疏水头 部向内,此时形成的胶团称为反胶团。(x) 10、表面活性剂对乳状液膜的稳定作用在于其明显改变相界面的表面张力,但不 是所有表面活性剂都可以用于液膜的制备。(√) 二、选择题(每小题两分,共10分) 1、在收集细胞菌体时,可供选择的离心机可以是(A B C );而在收集蛋白时, 一般可供选择的离心机是(C )。 A1页 A、低速离心机 B、高速离心机 C、超速离心机 2、超滤主要用于分离或浓缩(A、B、D);微滤主要用于分离( C ) A、蛋白质 B、病毒 C、细胞 D、酶 3、胰蛋白酶的等电点为10.6,在PEG/磷酸盐(磷酸二氢钾和磷酸氢二钾的混合物) 系统中,随pH值的增大,胰蛋白酶的分配系数( A ) A、逐渐增大 B、逐渐减小 C、不变 D、先增后减 4、强酸性离子交换剂的滴定曲线随着氢氧化钠的加入,pH变化规律是( A ) A、开始恒定不变,然后突然上升 B、开始恒定不变,然后突然下降 C、缓慢上升 D、无法判断 5、在吸附剂上通过化学修饰接上氨基配基,得到的离子交换剂的类型是( B ); 在萃取过程中加入季胺盐类表面活性剂,这类表面活性是( C )。 A、阳离子交换剂 B、阴离子交换剂 C、阳离子表面活性剂 D、阴离子表面活性剂 三、填空题(每空1分,共30分) 1、离心沉降是基于固体颗粒和周围液体密度存在差异,在离心场中使不同密度的固 体颗粒加速沉降的分离过程。该非均相分离手段不仅适用于菌体和细胞的分离手段, 而且可用于血球、胞内细胞器、病毒及蛋白质的分离。离心加速度一般是重力加速 度的r ω2倍。离心力用Z g来表示。 2、蛋白质的复性方法主要包括稀释复性、添加剂辅助复性、分子伴侣或人工分子伴 侣辅助复性、反胶团的应用、色谱柱复性等。 3、等电点沉淀法的原理是蛋白质是两性电解质,当溶液pH值处于等电点时,分子 表面净电荷为0,双电层和水化膜结构被破坏,由于分子间引力,形成蛋白质聚集 体,进而产生沉淀。 4、化学萃取是利用与被萃目标物发生反应的非极性物质作为萃取剂进行萃取操作。 5、超滤是根据高分子溶质之间或高分子与小分子溶质之间相对分子量的差别进行分 离的方法。膜两侧的压力一般在0.1-1MPa之间。分离或浓度微粒的直径大小在 1-50nm。 6、实现吸附操作的主要设备有固定床、膨胀床、移动床和模拟移动床。 7、色谱(层析)是根据混合物中的溶质在两相之间分配行为的差别引起的随着流动 相移动速度的不同进行分离的方法。

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