生物化学 01.第一章 绪论
幻灯片1
第一章绪论
(Introduction)
生物化学研究生物体的化学组成和生命过程中化学变化规律的科学，称为生物化学。
分子生物学通常将生物大分子的结构、功能及其代谢调控等的研究，称为分子生物学。
从广义的角度可将分子生物学视为生物化学的重要组成部分。
幻灯片2
一、生物化学发展简史
生物化学是既古老又年轻的一门学科。在我国可追溯到公元前21世纪，而欧洲约为200年前。直到 1903年才由德国科学家C.A. Neuberg 提出“Biochemistry”而成为一门独立的学科。
(一)古代生物化学的发展
1.公元前21世纪我国人民已能用曲(麯)造酒，称曲为酒母，即酶。
2.公元前12世纪前，我们的祖先已能利用豆、谷、麦等为原料，制成酱、饴和醋，饴是淀粉酶催化淀粉水解的产物，这足已表明是酶学的萌芽时期。
幻灯片3
3.汉代淮南王刘安制作豆腐，说明当时在提取豆类蛋白质方面已经应用了近代生物化学及胶体化学的方法。
4. 公元7世纪孙思邈用猪肝治疗雀目的记载，实际上是用富含维生素A的猪肝治疗夜盲症。
5. 北宋沈括记载的“秋石阴炼法”，实际上就是采用皂角汁沉淀等方法从尿中提取性激素制剂。
6. 明末宋应星记载的用石灰澄清法将甘蔗制糖的工艺，被近代公认为最经济的方法。幻灯片4
(二)近代生物化学的发展
1.18世纪下半叶，德国药师K.S c h e e l e首次从动植物材料中，分离出乳酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、尿酸和甘油等。
2.法国化学家A.L.L a v o i s i e r的实验证明，有机体的呼吸和蜡烛的燃烧同样都是碳氢化合物的氧化。在氧化过程中，氧被消耗而水和二氧化碳被生成，同时放出热能。这一发现被视为生物氧化研究的开端。
3.1868年瑞士青年医生F.M i e s c h e r发现了核素，后来定名为核酸，为后续的研究作出了重要贡献。
幻灯片5
(三)现代生物化学的发展
1.20世纪初期德国化学家E.F i s c h e r在发现缬氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸之后，又用化学方法合成了18个氨基酸的多肽。
我国生物化学家吴宪等在血液分析方面，创立了血滤液的制备及血糖的测定等方法，并在蛋白质的研究中，提出了蛋白质变性的学说。
在营养学方面，发现了必需氨基酸、必需脂肪酸及多种维生素；在内分泌学方面，发现了多种激素；在酶学方面，酶结晶获得成功。
在物质代谢方面，确定了主要代谢途径，包括糖代谢及三羧酸循环、脂肪酸β氧
化、尿素合成等。
幻灯片6
2.20世纪50年代初期发现了蛋白质α螺旋的二级结构形式，完成了胰岛素的氨基酸全序列分析等。
1953年J．D．W a t s o n和F．H．C r i c k提出的D N A双螺旋结构模型，为揭示遗传信息传递规律奠定了基础。
1965年我国生物化学工作者采用人工合成方法，首次合成具有生物活性的蛋白质——结晶牛胰岛素，同时还采用X线衍射方法成功地测定猪胰岛素分子的空间结构，分辨率达0.18n m。
N i r e n b e r g等人经过5年多的努力于1966年终于破译了m R N A分子中的遗传密码，书写了最为激动人心的篇章。
幻灯片7
3.20世纪70年代重组D N A技术的建立，不仅促进了对基因表达调控机制的研究，而且使人们主动改造生物体成为可能。由此，相继获得了多种基因工程产品，大大推动了医药工业和农业的发展。
转基因动植物和基因剔除的成功是重组D N A技术发展的结果。基因诊断与基因治疗也是重组D N A技术在医学领域中应用的重要方面。
1981年我国生物化学工作者首次成功的合成了酵母丙氨酰t R N A。
核酶(r i b o z y m e)的发现补充了对生物催化剂本质的认识。
聚合酶链反应(P C R)技术的发明，使体外高效扩增D N A成为可能。
幻灯片8
4. 20世纪90年代开始实施的人类基因组计划(human genome project，HGP)是生命科学领域有史以来最庞大的全球性研究计划，旨在确定人类基因组的全部序列。
进入21世纪后，随着人类基因组草图的公布，将进一步深入研究各种基因的功能与调节。
近年来蛋白质组学、RNA组学等的研究迅速兴起，这些研究结果必将进一步加深人们对生命本质的认识，也将极大地推动医学的发展。
幻灯片9
二、生物化学研究内容
植物生化、动物生化、微生物生化、医学生化*
水：55％～67％
蛋白质：15％～18％
脂类：10 ％～15％
糖类：1％～2％
无机盐：3％～4％
(一)人体的物质组成 (占体重)
(二)生物分子的结构与功能
结构是功能的基础，而功能是结构的体现。生物大分子的功能可通过分子之间的相互识别和作用来实现，如蛋白质、核酸自身之间、蛋白质与核酸之间的相互作用在基因表达调节中起着决定性作用。目前这一领域的研究是生物化学的热点之一。
幻灯片10
(三) 物质代谢及其调节
1. 生物体的基本特征是新陈代谢，人的一生中与外界环境进行交换的水大约为60000 kg 、糖类10000 kg 、蛋白质1600 kg 、脂类1000 kg ，其总量约高达人体重量的1300余倍。
2. 各种物质代谢途径之间存在着密切而复杂的关系，按照一定规律有条不紊地进行，需要神经、激素等整体性精确的调节来完成。
3. 物质代谢中的绝大部分化学反应由酶催化，酶结构和含量的变化起着重要调节作用。
4. 细胞信息传递参与多种物质代谢的调节，其机制及网络也是近代生物化学研究的重要课题。
幻灯片11
(四) 基因信息传递及调控
1.基因信息传递涉及到遗传、变异、生长、分化等生命过程，与遗传性疾病、恶性肿瘤、代谢异常性疾病、免疫缺陷性疾病、心血管病等的发病机制有关。
2.随着基因工程技术的发展，许多基因工程产品将应用于疾病的诊断和治疗。进一步研究基因信息传递过程的机制及基因表达调控的规律(DNA 重组、转基因、基因剔除、基因克隆、人类基因组计划及功能基因组计划)将大大推动这一领域的研究进程。
幻灯片12
三、生物化学与医学
生物化学既是重要的医学基础学科，又与医学的发展密切相关相互促进。各种疾病发病机制的阐明，诊断手段、治疗方案、预防措施等的实施，都无一不依据生物化学的DNA 复制
RNA
复制 转录
逆转录 蛋白质 翻译
理论和技术。
(一)发病机制的阐明
1.糖类代谢紊乱导致的糖尿病。
2.脂类代谢紊乱导致的动脉粥样硬化。
3.氨代谢异常与肝性脑病。
4.胆色素代谢异常与黄疸。
5.维生素缺乏与夜盲症和佝偻病。
6.基因突变导致肿瘤和分子病。
7.遗传性酶缺乏导致白化病、痛风等。
8.蛋白质空间构象改变导致疯牛病。
幻灯片13
(二)疾病的诊断、治疗和预防
1.体液中无机盐类、有机化合物和酶类等的检测诊断。
2.P C R技术和基因诊断检测技术的临床应用、法医学鉴定和流行病学调查。
3.遗传病基因疗法、传染病基因疗法、肿瘤基因疗法和其他疾病基因疗法的完善和应用。
4.基因工程药物(如胰岛素)的研究开发应用。
生物化学的发展必将对临床、预防、护理、影像、检验和药学等领域产生重大影响。只有扎实地掌握生物化学的基本理论和基本技能，才能有望成为合格的医务工作者。
《生化分离工程》思考题与答案
第一章绪论 1、何为生化分离技术？其主要研究那些容？生化分离技术是指从动植物组织培养液和微生物发酵液中分离、纯化生物产品的过程中所采用的方法和手段的总称。 2、生化分离的一般步骤包括哪些环节及技术？一般说来，生化分离过程主要包括4 个方面：①原料液的预处理和固液分离，常用加热、调PH、凝聚和絮凝等方法；②初步纯化（提取），常用沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作；③高度纯化（精制），常选用色谱分离技术；④成品加工，有浓缩、结晶和干燥等技术。 3、生化分离工程有那些特点，及其重要性？ 特点：1、目的产物在初始物料（发酵液）中的含量低；2、培养液是多组分的混合物，除少量产物外，还有大量的细胞及碎片、其他代物（几百上千种）、培养基成分、无机盐等；3、生化产物的稳定性低，易变质、易失活、易变性，对温度、pH 值、重金属离子、有机溶剂、剪切力、表面力等非常敏感；4、对最终产品的质量要求高重要性：生物技术产品一般存在于一个复杂的多相体系中。唯有经过分离和纯化等下游加工过程，才能制得符合使用要求的产品。因此产品的分离纯化是生物技术工业化的必需手段。在生物产品的开发研究中，分离过程的费用占全部研究费用的50 ％以上；在产品的成本构成中，分离与纯化部分占总成本的40～ 80 ％；精细、药用产品的比例更高达70 ～90 ％。显然开发新的分离和纯化工艺是提高经济效益或减少投资的重要途径。
4、生物技术下游工程与上游工程之间是否有联系？ 它们之间有联系。①生物工程作为一个整体，上游工程和下游工程要相互配合， 为了利于目的产物的分离与纯化，上游的工艺设计应尽量为下游的分离纯化创造条件，例如，对于发酵工程产品，在加工过程中如果采用液体培养基，不用酵母膏、玉米浆等有色物质为原料，会使下游加工工程更方便、经济；②通常生物技术上游工程与下游工程相耦合。发酵- 分离耦合过程的优点是可以解除终产物的反馈抑制效应，同时简化产物提取过程，缩短生产周期，收到一举数得的效果。 5、为何生物技术领域中往往出现“丰产不丰收”的现象？ 第二章预处理、过滤和细胞破碎 1、发酵液预处理的目的是什么？主要有那几种方法？ 目的：改变发酵液的物理性质，加快悬浮液中固形物沉降的速率；出去大部分可溶性杂质，并尽可能使产物转入便于以后处理的相中（多数是液相），以便于固液分离及后提取工序的顺利进行。 方法：①加热法。升高温度可有效降低液体粘度，从而提高过滤速率，常用于粘度随温度变化较大的流体。控制适当温度和受热时间，能使蛋白质凝聚形成较大颗粒，进一步改善发酵液的过滤特性。使用加热法时必须注意加热温度必须控制在不影响目的产物活性的围，对于发酵液，温度过高或时间过长可能造成细胞溶解，胞物质外溢，而增加发酵液的复杂性，影响其后的产物分离与纯化；②调节悬浮液的pH 值，pH 直接影响发酵液中某些物质的电离度和电荷性质，适当调节pH 可以改善其过滤特性；③凝聚和絮凝；④使用惰性助滤剂。
生物化学知识点总结材料
生物化学复习题 第一章绪论 1. 名词解释 生物化学： 生物化学指利用化学的原理和方法，从分子水平研究生物体的化学组成，及其在体的代谢转变规律，从而阐明生命现象本质的一门科学。其研究容包括①生物体的化学组成，生物分子的结构、性质及功能②生物分子的分解与合成，反应过程中的能量变化③生物信息分子的合成及其调控，即遗传信息的贮存、传递和表达。生物化学主要从分子水平上探索和解释生长、发育、遗传、记忆与思维等复杂生命现象的本质 2. 问答题 （1）生物化学的发展史分为哪几个阶段？ 生物化学的发展主要包括三个阶段：①静态生物化学阶段（20世纪之前）：是生物化学发展的萌芽阶段，其主要工作是分析和研究生物体的组成成分以及生物体的排泄物和分泌物②动态生物化学阶段（20世纪初至20世纪中叶）：是生物化学蓬勃发展的阶段，这一时期人们基本弄清了生物体各种主要化学物质的代谢途径③功能生物化学阶段（20世纪中叶以后）：这一阶段的主要研究工作是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。（2）组成生物体的元素有多少种？第一类元素和第二类元素各包含哪些元素？ 组成生物体的元素共28种 第一类元素包括C、H、O、N四中元素，是组成生命体的最基本元素。第二类元素包括S、P、Cl、Ca、Na、Mg，加上C、H、O、N是组成生命体的基本元素。 第二章蛋白质 1. 名词解释 （1）蛋白质：蛋白质是由许多氨基酸通过肽键相连形成的高分子含氮化合物 （2）氨基酸等电点：当氨基酸溶液在某一定pH时，是某特定氨基酸分子上所带的正负电荷相等，称为两性离子，在电场中既不向阳极也不向阴极移动，此时溶液的pH即为该氨基酸的等电点 （3）蛋白质等电点：当蛋白质溶液处于某一pH时，蛋白质解离形成正负离子的趋势相等，即称为兼性离子，净电荷为0，此时溶液的pH称为蛋白质的等电点 （4）N端与C端：N端（也称N末端）指多肽链中含有游离α-氨基的一端，C端（也称C 末端）指多肽链中含有α-羧基的一端（5）肽与肽键：肽键是由一个氨基酸的α-羧基与另一个氨基酸的α-氨基脱水缩合而形成的化学键，许多氨基酸以肽键形成的氨基酸链称为肽 （6）氨基酸残基：肽链中的氨基酸不具有完整的氨基酸结构，每一个氨基酸的残余部分称为氨基酸残基 （7）肽单元（肽单位）：多肽链中从一个α-碳原子到相邻α-碳原子之间的结构，具有以下三个基本特征①肽单位是一个刚性的平面结构②肽平面中的羰基与氧大多处于相反位置③α-碳和-NH间的化学键与α-碳和羰基碳间的化学键是单键，可自由旋转 （8）结构域：多肽链的二级或超二级结构基础上进一步绕曲折叠而形成的相对独立的三维实体称为结构域。结构域具有以下特点①空间上彼此分隔，具有一定的生物学功能②结构域与分子整体以共价键相连，一般难以分离（区别于蛋白质亚基）③不同蛋白质分子中结构域数目不同，同一蛋白质分子中的几个结构域彼此相似或很不相同 （9）分子病：由于基因突变等原因导致蛋白质的一级结构发生变异，使蛋白质的生物学功能减退或丧失，甚至造成生理功能的变化而引起的疾病 （10）蛋白质的变构效应：蛋白质（或亚基）因与某小分子物质相互作用而发生构象变化，导致蛋白质（或亚基）功能的变化，称为蛋白质的变构效应（酶的变构效应称为别构效应）（11）蛋白质的协同效应：一个寡聚体蛋白质的一个亚基与其配体结合后，能影响此寡聚体中另一个亚基与配体结合能力的现象，称为协同效应，其中具有促进作用的称为正协同效应，具有抑制作用的称为负协同效应 （12）蛋白质变性：在某些物理和化学因素作用下，蛋白质分子的特定空间构象被破坏，从而导致其理化性质改变和生物活性的丧失，变性的本质是非共价键和二硫键的破坏，但不改变蛋白质的一级结构。造成变性的因素有加热、乙醇等有机溶剂、强碱、强酸、重金属离子和生物碱等，变形后蛋白质的溶解度降低、粘度增加，结晶能力消失、生物活性丧失、易受蛋白酶水解 （14）蛋白质复性：若蛋白质的变性程度较轻，去除变性因素后，蛋白质仍可部分恢复其原有的构象和功能，称为复性 2. 问答题 （1）组成生物体的氨基酸数量是多少？氨基酸的结构通式、氨基酸的等电点及计算公式？ 组成生物的氨基酸有22种，组成人体和大多数生物的为20种，结构 通式如右图。氨基酸的等电点指当氨基酸溶液在某一定pH时，是某特定氨 基酸分子上所带的正负电荷相等，称为两性离子，在电场中既不向阳极也 文案大全
生化分离工程复习
生化分离工程复习 一、名词解释 1.下游技术:Downstream Processing也称下游工程或下游加工过程，是指对于由生物 界自然产生的或由微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应等各种生物工业生产过程获得的生物原料，经提取分离。加工并精制目的成分，最终使其成为产品的技术.（1） 2.双水相萃取:当两种聚合物、一种聚合物与一种亲液盐或是两种盐（一种是离散盐且另 一种是亲液盐）在适当的浓度或是在一个特定的温度下相混合在一起时就形成了双水相系统。利用物质形成的双水相系统进行萃取的方法称为双水相萃取。（待定） 3.超临界流体萃取：Supercritical Fluid Extraction (SFE)是将超临界流体作为萃取 溶剂的一种萃取技术，它兼有传统的蒸馏技术和液液萃取技术的特征，超临界流体（SF）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。 4.反胶团萃取：Reversed Micellar Extraction反胶团萃取利用表面活性剂在有机相中 形成的反胶团（reversed micelles），从而在有机相内形成分散的亲水微环境，使生物分子在有机相（萃取相）内存在于反胶团的亲水微环境中，消除了生物分子，特别是蛋白质类生物活性物质难于溶解在有机相中或在有机相中发生不可逆变性的现象。 反胶团Reversed Micelles是两性表面活性剂在非极性有机溶剂中亲水性基团自发地向内聚集而成的，内含微小水滴的，空间尺度仅为纳米级的集合型胶体。是一种自我组织和排列而成的，并具热力学稳定的有序构造。 5.膜组件：膜分离装置的核心部分，指膜的规则排列（188） 6.超滤：（Ultrafiltration ,UF）凡是能截留相对分子质量在500以上的高分 子的膜分离过程。（192） 7.反渗透：（RO或HF）在渗透实验装置的膜两侧造成一个压力差，并使其大于 渗透压，就会发生溶剂倒流，使得浓度较高的溶液进一步浓缩的现象。（171）8.微孔过滤：(Microfiltration,MF)主要用于分离流体中尺寸为0.1～10μm的 微生物和微粒子，以达到净化、分离和浓缩的目的。 9.Concentration polarization：浓差极化，是指当溶剂透过膜，而溶质留在 膜上，因而使膜面浓度增大，并高于主体中浓度。这种浓度差导致溶质自膜面反扩散至主体中。（177） 10.纳米过滤：（Nanofiltration,NF）介于超滤和反渗透之间，以压力差为推动 力，从溶液中分离出300～1000相对分子质量物质的膜分离过程。（195）11.色谱分离：（Chromatographic Resolution,CR）也称为色层分离或层析分离， 在分析检测中常称色谱分析（Chromatographic Analysis,CA）,是一种物理分离方法，利用多组分混合物中各组分物理化学性质（如吸附力、分子极性、分子形状和大小、分子亲和力、分配系数等）的差别，使各组分以不同程度分布在两相中。各组分以不同速率移动时，使物质分离。（252） 12.分配色谱：（Distribution chromatography）是；利用混合物中各组分在两 种互不相容的溶剂中的分配系数不同而得以分离，其过程相当于连续性的溶剂抽提。（264） 13.阻滞因素，阻滞因数：也称比移值，指溶质在色谱柱（纸、板）中的移动速 度与流动相移动速度之比，以R f 表示，因而也称为R f 值。（265）
(完整版)生物化学绪论
兰州科技职业学院 课程名称：生物化学授课教师：李妮 No: __4___
第一章绪论 生物化学：研究生物体的化学组成和生命过程中化学变化规律的科学，称为生物化学。 分子生物学:通常将生物大分子的结构、功能及其代谢调控等的研究，称为分子生物学。 从广义的角度可将分子生物学视为生物化学的重要组成部分。 一、生物化学发展简史 生物化学是既古老又年轻的一门学科。在我国可追溯到公元前21世纪，而欧洲约为200年前。直到 1903年才由德国科学家C.A. Neuberg 提出“Biochemistry” 而成为一门独 立的学科。 (一)古代生物化学的发展 1. 公元前21世纪我国人民已能用曲(麯 )造酒，称曲为酒母，即酶。 2. 公元前12世纪前，我们的祖先已能利用豆、谷、麦等为原料，制成酱、饴和醋，饴是 淀粉酶催化淀粉水解的产物，这足已表明是酶学的萌芽时期。 3. 汉代淮南王刘安制作豆腐，说明当时在提取豆类蛋白质方面已经应用了近代生物化学及胶体化学的方法。 4. 公元7世纪孙思邈用猪肝治疗雀目的记载，实际上是用富含维生素A的猪肝治疗夜盲症。 5. 北宋沈括记载的“秋石阴炼法”，实际上就是采用皂角汁沉淀等方法从尿中提取性激素制剂。 6. 明末宋应星记载的用石灰澄清法将甘蔗制糖的工艺，被近代公认为最经济的方法。 (二)近代生物化学的发展 1. 18世纪下半叶，德国药师K.Scheele首次从动植物材料中，分离出乳酸、柠檬酸、酒 石酸、苹果酸、尿酸和甘油等。 2.法国化学家https://www.wendangku.net/doc/404716680.html,voisier的实验证明，有机体的呼吸和蜡烛的燃烧同样都是碳氢化合 物的氧化。在氧化过程中，氧被消耗而水和二氧化碳被生成，同时放出热能。这一发现被 视为生物氧化研究的开端。 3. 1868年瑞士青年医生F.Miescher发现了核素，后来定名为核酸，为后续的研究作出了 重要贡献。 (三)现代生物化学的发展 1. 20世纪初期德国化学家E. Fischer在发现缬氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸之后，又用化 学方法合成了18个氨基酸的多肽。 我国生物化学家吴宪等在血液分析方面，创立了血滤液的制备及血糖的测定等方法，并在 蛋白质的研究中，提出了蛋白质变性的学说。 在营养学方面，发现了必需氨基酸、必需脂肪酸及多种维生素；在内分泌学方面，发现了 多种激素；在酶学方面，酶结晶获得成功。 在物质代谢方面，确定了主要代谢途径，包括糖代谢及三羧酸循环、脂肪酸β氧化、尿素合成等。
《生化分离工程》思考题及习题
《生化分离工程》思考题及习题 第一章绪论 1、何为生化分离工程bioseparation engineering/下游加工过程, biotechnology？其 主要研究那些内容？ 2、生化分离技术依据的分离原理有哪些？ 3、生化分离工程有那些特点？其包括那几种主要分离方法？ 4、何为传质分离过程？ 5、简述生化分离工程的发展趋势。 6、亲和技术目前已衍生出那些子代分离技术？ 7、生化反应与生化分离耦合技术有那些特点？ 8、为何在生物技术领域中往往出现“丰产不丰收”的现象？ 9、生物产品与普通化工产品分离过程有何不同？ 10、设计生物产品的分离工艺应考虑哪些因素？ 11、初步纯化与高度纯化分离效果有何不同？ 12、如何除去蛋白质溶液中的热原质？ 13、生物分离为何主张采用集成化技术？ 14、若每一步纯化产物得率为90%，共6步纯化得到符合要求产品，其总收率 是多少？ 第二章预处理与固-液分离法 1、发酵液预处理的目的是什么？主要有那几种方法？ 2、何谓絮凝？何谓凝聚？各自作用机理是什么？ 3、絮凝剂可分为那三种？有那些因素影响絮凝过程？ 4、在生化工业中常用的过滤方式那两种？各自有何特点？ 5、离心分离分那两大类？各自有何特点及用途？常用离心法有那几种？ 6、何谓密度梯度离心？其工作原理是什么？ 7、如何使用助滤剂? 8、错流微滤与传统过滤相比有何优点？
第三章细胞破碎法 1、细菌细胞壁与真菌（酵母）细胞壁在组成上有何区别？ 2、细胞破碎主要有那几种方法？ 3、机械法细胞破碎方法非机械破碎方法相比有何特点？ 4、何谓脂溶破碎法？其原理是什么？包括那几种？ 5、酶法细胞破碎常用那几种酶类？ 6、包涵体是如何产生的?如何使重组蛋白复性? 7、如何测定细胞破碎程度？ 第四章沉淀法 1.理解概念：盐溶，盐析 2.常用的沉淀法有哪几种？ 3.生产中常用的盐析剂有哪些？其选择依据是什么？ 4.何谓分步盐析沉淀？ 5.有机沉淀法与盐析沉淀法相比有何优缺点？ 第五章溶剂萃取法 1、何谓溶剂萃取？其分配定律的适用条件是什么？ 2、在溶剂萃取过程中pH值是如何影响弱电解质的提取？ 3、何谓乳化液？乳化液稳定的条件是什么？常用去乳化方法有那些？ 4、在发酵工业中，去乳化有何实际意义？ 5、理解概念：HLB，分配系数，分离因子，介电常数，带溶剂 6、生物物质的萃取与传统的萃取相比有哪些不同点？ 7、pH 对弱电解质的萃取效率有何影响？ 8、发酵液乳化现象是如何产生的？对分离纯化产生何影响? 如何有效消除乳化现象？ 9、什么叫超临界流体？ 10、为何在临界区附近，稍微改变流体的压力和温度，都会引起流体密度的大副变化？ 11、要提高超临界流体萃取的效率，可以考虑哪些方面？
生化分离工程作业(1)
作业 1. 生物技术：应用生命科学研究成果，以人们意志设计，对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合学科技术，可用于研究生命活动的规律和提供产品为社会服务等。2. 生化工程：生物化学反应的工程应用，主要包括代谢工程、发酵工程和生物化学传感器等，生物化学工程和生物医学工程是最初的生物工程学概念，基因重组、发酵工程、细胞工程、生化工程等在21世纪整合而形成了系统生物工程。 3. 生化反应工程：生物化学工程的重要组成部分，是化学反应工程与生物技术结合的产物。它以生物反应器为中心，主要研究发酵动力学、酶动力学，生物反应器中的传递过程，生物反应器的放大规律以及生物反应器的检测和控制等。 4. 生化分离工程：生物化工产品通过微生物发酵过程、酶反应过程或动植物细胞大量培养获得，从上述发酵液、反应液或培养液中分离、精制有关产品的过程。 5. 热源：与工质发生热量交换的物质系统。可分为高温热源和低温热源，或者为热源和冷源。热源是指工质从中吸取热能的物质系统，冷源是指接受工质排出热能的物质系统。 6. 微生物工程：即是指发酵工程，指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。 7. 生化分离工程的一般工艺流程和所包括的单元操作及其适用范围？ 8.那些单元操作适用于生物小分子物质的提取 层析、离子交换、亲和、疏水、吸附、电泳 9.那些单元操作适用于生物大分子物质的提取 沉淀、吸附、萃取、超滤 10.生物分离工程的发展趋势。 膜分离技术的推广使用、亲和技术的推广使用、优质层析介质的研究、上游技术对生化分离过程的影响、发酵于提取相结和：生物反应器方面 11.说出世界上十家生物工程方面的大公司的名称。 Amgen安进、Roche/Genentech罗氏、基因泰克、Johnson强生、NovoNordisk 诺瓦诺德、EliLilly礼来、Sanofi-Aventis赛诺菲、Abbott雅培、MerckKGaA 德国默克、Schering-Plough先灵宝雅、Wyeth惠氏 作业 1.絮凝：利用絮凝剂（通常是天然或合成的大分量聚电解质以及生物絮凝剂）将胶体粒子交联成网，形成10mm大小的絮凝剂的过程，其中絮凝剂主要起架桥作用。 2.凝聚：在投加的化学物质（例如水解的凝聚剂，像铝、铁的盐类或石灰等）作用下，胶体脱稳并使粒子相互聚集成1mm大小块状凝聚体的过程。 3.凝聚值：电解质的凝聚能力可用凝聚值来表示,使胶粒发生凝聚作用的最小电解质浓度(毫摩尔/升),称为凝聚值。
生物化学 01.第一章 绪论
幻灯片1 第一章绪论 (Introduction) 生物化学研究生物体的化学组成和生命过程中化学变化规律的科学，称为生物化学。 分子生物学通常将生物大分子的结构、功能及其代谢调控等的研究，称为分子生物学。 从广义的角度可将分子生物学视为生物化学的重要组成部分。 幻灯片2 一、生物化学发展简史 生物化学是既古老又年轻的一门学科。在我国可追溯到公元前21世纪，而欧洲约为200年前。直到 1903年才由德国科学家C.A. Neuberg 提出“Biochemistry”而成为一门独立的学科。 (一)古代生物化学的发展 1.公元前21世纪我国人民已能用曲(麯)造酒，称曲为酒母，即酶。 2.公元前12世纪前，我们的祖先已能利用豆、谷、麦等为原料，制成酱、饴和醋，饴是淀粉酶催化淀粉水解的产物，这足已表明是酶学的萌芽时期。 幻灯片3 3.汉代淮南王刘安制作豆腐，说明当时在提取豆类蛋白质方面已经应用了近代生物化学及胶体化学的方法。 4. 公元7世纪孙思邈用猪肝治疗雀目的记载，实际上是用富含维生素A的猪肝治疗夜盲症。 5. 北宋沈括记载的“秋石阴炼法”，实际上就是采用皂角汁沉淀等方法从尿中提取性激素制剂。 6. 明末宋应星记载的用石灰澄清法将甘蔗制糖的工艺，被近代公认为最经济的方法。幻灯片4 (二)近代生物化学的发展 1.18世纪下半叶，德国药师K.S c h e e l e首次从动植物材料中，分离出乳酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、尿酸和甘油等。 2.法国化学家A.L.L a v o i s i e r的实验证明，有机体的呼吸和蜡烛的燃烧同样都是碳氢化合物的氧化。在氧化过程中，氧被消耗而水和二氧化碳被生成，同时放出热能。这一发现被视为生物氧化研究的开端。 3.1868年瑞士青年医生F.M i e s c h e r发现了核素，后来定名为核酸，为后续的研究作出了重要贡献。 幻灯片5 (三)现代生物化学的发展 1.20世纪初期德国化学家E.F i s c h e r在发现缬氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸之后，又用化学方法合成了18个氨基酸的多肽。 我国生物化学家吴宪等在血液分析方面，创立了血滤液的制备及血糖的测定等方法，并在蛋白质的研究中，提出了蛋白质变性的学说。 在营养学方面，发现了必需氨基酸、必需脂肪酸及多种维生素；在内分泌学方面，发现了多种激素；在酶学方面，酶结晶获得成功。 在物质代谢方面，确定了主要代谢途径，包括糖代谢及三羧酸循环、脂肪酸β氧
最新生化分离工程题目答案(仅供参考)资料
1.生化分离工程是生化工程的一个重要组成部分，它是描述回收生物产品分离过程原理和 方法的一个术语，指从发酵液或酶反应液或动植物细胞培养液中分离、纯化生物产品的过程。 2.生物技术下游加工过程的一般步骤和单元操作: (1) 发酵液的预处理与固液分离 选用的单元操作有限，一般选用过滤和离心的方法，有时也伴有沉降操作，错流过滤也较为常用。对非外泌性产物，还需进行细胞破碎。 (2) 初步纯化（或称产物的提取） 通过一个和几个单元操作以除去与目标产物性质有很大差异的杂质，提高了产物的浓度和质量。单元操作如吸附、萃取和沉淀。 (3) 高度纯化（或称产物的精制） 选用的单元操作有限，所用的技术对产物有高度的选择性，典型的单元操作有层析、电泳和沉淀等。 (4) 成品加工 产物的最终用途和要求，决定了最终的加工方法，浓缩和结晶常常是操作的关键。 3.工艺设计原则是什么？ 1）技术路线、工艺流程尽量简单化、集成化，尽量降低成本； 2）将完整工艺划分为不同的操作单元； 3）采用成熟技术与可靠设备； 4）纯化开始前编写、备好书面标准操作程序等技术文件； 5）适宜的检测方法。 4.简述本课程所介绍的公用设施及设备。 1）洁净空气制备系统。空气调节的目的主要是通风以及通过各种空气处理（如净化、加热或冷却、加湿或除湿等）来维持室内适宜的温度环境。 ①洁净空气调节系统的组成：小规模、单分区洁净空气调节系统；中大规模、多分区洁净空气调节系统两类 ②空气净化和空气过滤器：由于不同的洁净室对洁净级别的要求不同，因此采用不同种类的空气过滤器，有初效中效高效静电过滤四种方式过滤器。 2）洁净室及洁净空气调节系统的测定 ①洁净室，包括乱流和层流洁净室 ②洁净室的物理指标和生物学指标：温度、相对湿度、噪度、照度、静压差、层流风速、换气次数。 ③洁净空气调节系统的测定和调整： A：空气调节系统的空气平衡测定和调整:N=Q B：洁净室参数的测定： a)室内温度和相对湿度的测定b）室内静压差的测定c）室内洁净度的测定d)室内浮游菌和沉降菌的测定e）室内噪声的测定f）室内噪度的测定 3）低温环境系统：制冷技术应用的三个温区：低温（-120℃），中温(-120℃~5℃)、高温 ①冷库制冷系统的基本组成：冷冻压缩机、冷凝器、蒸发皿、水冷却皿以及其他组件 ②冷库的类型：由保温围护系统、冷冻系统、电控网络系统等组成的用于冷冻、冷藏的成套设备。 A：按用途分：生产性冷库、分配性冷库、零售消费性冷库。 B：按围护结构的特点分：土建式冷库和装配式冷库。 4）生产用水供应系统：
《分离工程》思考题及习题
《生化分离工程》思考题及习题 第一章 绪论 1、生化分离技术依据的分离原理有哪些？ 2、生化分离工程有那些特点？ 3、简述生化分离过程的一般流程 ？ 4、生化分离技术的研究方向主要集中在那些方面？有哪些研究进展？ 第二章 预处理与固-液分离法 1、发酵液预处理的目的是什么？主要有那几种方法？ 2、何谓絮凝？何谓凝聚？各自作用机理是什么？ 3、发酵液中去除杂蛋白的原因是什么？方法主要有那些？ 4、固液分离的目的是什么？方法主要有那些？ 5、在生化工业中常用的过滤方式那两种？各自有何特点？ 6、何谓离心？离心分那两大类？各自有何特点及用途？ 7、何谓密度梯度离心？其工作原理是什么？ 第三章 细胞破碎法 1、革兰氏阳性菌和阴性菌在细胞壁在组成上有何区别？ 2、细胞破碎主要有那几种方法？ 3、机械法细胞破碎方法非机械破碎方法相比有何特点？ 4、何谓化学破碎法？其原理是什么？包括那几种？ 5、何谓酶法破碎法？有何特点？常用那几种酶类？ 6、细胞破碎率的测定方法有那些？ 7、何谓包含体？包含体的如何分离纯化？ 第四章 萃取分离法 1、何谓溶媒萃取？其分配定律的适用条件是什么？ 2、在溶媒萃取过程中pH值是如何影响弱电解质的提取？ 3、何谓乳化液？乳化液稳定的条件是什么？常用去乳化方法有那些？ 4、在发酵工业中，去乳化有何实际意义？ 5、某澄清的发酵液中含260mg/l放线菌D, 现用醋酸丁酯进行多级萃取。已知平衡常数K=57.0，料液流量450升/时，有机相流量20升/时。为达到此抗生素收率为98%的要求，需要多少级的萃取过程？ 6、何谓超临界流体萃取？超临界流体萃取的特点是什么？ 7、何谓反胶束萃取？其原理是什么？有何特点？ 8、何谓双水相萃取？双水相体系可分为那几类？目前常用的体系有那两种？ 9、为什么说双水相萃取适用于生物活性大分子物质分离？ 10、影响双水相萃取的因素有那些？当电解质存在，pH是如何影响双水相萃取的？ 11、用双水相萃取细胞破碎（匀浆）液时，一般是把目标产物分布在上相，而细胞碎片、杂蛋白等杂质分布在下相，为什么？ 第五章 沉淀分离法 1）何谓盐析沉淀？其沉淀机理是什么？有何特点？ 2) 生产中常用的盐析剂有哪些？其选择依据是什么？ 3) 何谓分步盐析沉淀？ 4）何谓等电点沉淀？其机理是什么？pH是如何影响pI的？ 5）有机溶剂沉淀的原理是什么？影响其效果的因素有那些？ 6）有机沉淀法与盐析沉淀法相比有何优缺点？ 7）简述各种沉淀方法的应用范围。
生化分离工程 知识点
一、沉淀法 名解： 沉淀与结晶： 盐析和盐溶:在高浓度的中性盐存在下，蛋白质（酶）等生物大分子物质在水溶液中的溶解度降低，产生沉淀的过程。 有机溶剂沉淀法：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。 知识点： 常用的蛋白质沉淀方法有哪些？ 盐析法，等电点沉淀法，有机溶剂沉淀法，非离子型聚合物沉淀法，聚电解质沉淀 金属离子沉淀法 防止蛋白质沉淀的屏障有蛋白质周围的双电层和水化合膜。 Cohn经验方程式。 在相同离子强度下，盐的种类对蛋白质溶解度的影响有一定差异，一般的规律为：半径小的高价离子的盐析作用较强，半径大的低价离子作用较弱。 等电点沉淀的操作条件是蛋白质分子以两性离子形式存在和其分子净电荷为零(即正负电荷相等) 。 溶液的pH大于等电点时，蛋白质带负电荷，溶液的pH小于等电点时，蛋白质带正电荷。 有机溶剂沉淀时，蛋白质的相对分子质量越大，则有机溶剂用量越少；在溶液等电点附近，则有机溶剂用量越少。 在蛋白质颗粒和溶液界面之间的三种电位。 见下题 请简述双电层理论。 在蛋白质颗粒和溶液界面之间存在有三种电位：①胶核表面的电 位φ0，是整个双电层的电位或称Nernst电位；②Stern平面上的 电位φs；③在滑动面上的电位ξ称ξ电位(或称电动电位)。这三 种电位中只有ξ电位能实际测得，所以认为它是控制胶粒间电排斥 作用的电位。它取决于Nernst电位和反离子的浓度及电荷大小， 即随着溶液中离子浓度和价数的升高，ξ电位下降，从面使颗粒间 斥力强度减小，溶液趋于不稳定，蛋白质也就会沉淀下来。 沉淀法分离蛋白质有哪些特点？ ①分离前期就可使原料液体积很快地减小10－50倍，从而简化生产工艺、降低生产费用，浓缩与纯化合二为一； ②使中间产物保持在一个中性温和的环境； ③可及早地将目标蛋白从其与蛋白水解酶混合的溶液中分离出来，避免蛋白质的降解，提高产物稳定性； ④用蛋白质沉淀法作为色谱分离的前处理技术、可使色谱分离使用的限制因素降低到最少。蛋白质沉淀的方法有哪些？（请列举5种蛋白质沉淀的方法）。
生物化学绪论 教案
教案首页
教学内容 第一章绪论 第一节生物化学的概念与研究内容 一、生物化学的概念 生物化学是研究生命的化学，即研究生物体内化学分子与化学反应，从分子水平探讨生命现象本质的科学。 二、生命化学研究的内容 （一）生物体的物质组成 无机物：水和无机盐 组成生物体的物质小分子有机物：有机酸、单糖、氨基酸、核苷酸等 生物大分子：蛋白质、核酸、多糖及脂复合物 几个概念 ●有机物：含碳化合物或碳氢化合物及其衍生物的总称。 ●无机物：指除有机物（含碳骨架的物质）以外的一切元素及其化合物。 如：水、食盐、硫酸等，CO、CO2、CO3-、氰化物等也属于无机物。 生物体中的无机物主要有水及一些无机离子，如：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-等，所以无机物主要由水和无机盐组成，水分为自由水和结合水，无机盐可分为离子和化合物。 ●相对分子量：化学式中各个原子的相对原子质量的综合，数值上等于摩尔质量。 ●生物大分子：指作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子。 ●小分子是相对于大分子来说的，当某个化合物分子量非常大，几千到几万的时候，可以 被称作大分子，其他就是小分子。 ●小分子有机物是分子量很小的有机物，如甲烷、乙烯等。 （二）物质代谢及其调节 物质代谢 新陈代谢 能量代谢 1、合成代谢：从小的前体或构件分子合成较大的分子的过程。 （同化作用）如：氨基酸和核苷酸合成蛋白质和核酸，需要消耗能量。 2、分解代谢：将来自环境或细胞自己储存的有机营养物质分子，逐步反应降解成较小的、（异化作用）简单的终产物的过程。（释放能量） ●在新陈代谢中，机体通过物质的合成代谢维持其生长、发育、更新和修复，通过分 解代谢产生能量和排除废物。 （三）物质结构、生理功能与新陈代谢的关系 （四）遗传信息的传递与表达 生物体具有繁殖能力和遗传特性。核酸是遗传的物质基础。
(完整版)生物化学笔记(完整版)
第一章绪论 一、生物化学的的概念： 生物化学（biochemistry)是利用化学的原理与方法去探讨生命的一门科学，它是介于化学、生物学及物理学之间的一门边缘学科。 二、生物化学的发展： 1．叙述生物化学阶段：是生物化学发展的萌芽阶段，其主要的工作是分析和研究生物体的组成成分以及生物体的分泌物和排泄物。 2．动态生物化学阶段：是生物化学蓬勃发展的时期。就在这一时期，人们基本上弄清了生物体内各种主要化学物质的代谢途径。 3．分子生物学阶段：这一阶段的主要研究工作就是探讨各种生物大分子的结构与其功能之间的关系。 三、生物化学研究的主要方面： 1．生物体的物质组成：高等生物体主要由蛋白质、核酸、糖类、脂类以及水、无机盐等组成，此外还含有一些低分子物质。 2．物质代谢：物质代谢的基本过程主要包括三大步骤：消化、吸收→中间代谢→排泄。其中，中间代谢过程是在细胞内进行的，最为复杂的化学变化过程，它包括合成代谢，分解代谢，物质互变，代谢调控，能量代谢几方面的内容。 3．细胞信号转导：细胞内存在多条信号转导途径，而这些途径之间通过一定的方式方式相互交织在一起，从而构成了非常复杂的信号转导网络，调控细胞的代谢、生理活动及生长分化。 4．生物分子的结构与功能：通过对生物大分子结构的理解，揭示结构与功能之间的关系。 5．遗传与繁殖：对生物体遗传与繁殖的分子机制的研究，也是现代生物化学与分子生物学研究的一个重要内容。 第二章蛋白质的结构与功能 一、氨基酸： 1．结构特点：氨基酸(amino acid)是蛋白质分子的基本组成单位。构成天然蛋白质分子的氨基酸约有20种，除脯氨酸为α-亚氨基酸、甘氨酸不含手性碳原子外，其余氨基酸均为L-α-氨基酸。 2．分类：根据氨基酸的R基团的极性大小可将氨基酸分为四类：①非极性中性氨基酸(8种)；②极性中性氨基酸(7种)；③酸性氨基酸(Glu和Asp)；④碱性氨基酸(Lys、Arg和His)。 二、肽键与肽链： 肽键(peptide bond)是指由一分子氨基酸的α-羧基与另一分子氨基酸的α-氨基经脱水而形成的共价键(-CO -NH-)。氨基酸分子在参与形成肽键之后，由于脱水而结构不完整，称为氨基酸残基。每条多肽链都有两端：即自由氨基端(N端)与自由羧基端(C端)，肽链的方向是N端→C端。 三、肽键平面(肽单位)： 肽键具有部分双键的性质，不能自由旋转；组成肽键的四个原子及其相邻的两个α碳原子处在同一个平面上，为刚性平面结构，称为肽键平面。 四、蛋白质的分子结构：
生化分离工程名词解释
生化分离工程：为提取生物产品时所需的原理、方法、技术及相关硬件设备的总称，指 从发酵液、动植物细胞培养液、酶反应液和动植物组织细胞与体液等中提取、分离纯化、富集生物产品的过程。 富集因子concentration factor：富集后浓度与富集前浓度之比。 分离因子separative factor：产物与杂质富集因子之比。 回收率recovery：产物料中的浓度与原始料中的浓度之比。 纯化因子purification factor：对于具有生物活性的蛋白质或酶，分离前后目标产物的比活之比。 电泳electrophoresis：在电场的作用下，带电粒子在基质中向符号相反的电极移动的现象。 区带电泳Zone electrophoresis：在支持物上电泳后分离的各组分因迁移速度不同被多孔的凝胶或固体等支持物所稳定分布成区带的电泳技术。 电渗：在电场的影响下，带电荷的液体对携带相反电荷的固定介质进行相对运动的现象。离子淌度：在一定溶剂中单位电场强度下离子的迁移速率，单位是m2s-1V-1。 等速电泳Isotachophoresis：将样品置于含有慢离子和快离子的缓冲液中电泳，快 离子的电泳迁移率大于其他所有的离子，使其后面的离子浓度降低，形成一个低电势到高电势的梯度区，减慢了快离子的迁移速度，并促使后面的离子加速向前移动；而慢离子电泳迁移率小于其他所有的离子，同理会加速向前移动去靠近比它迁移快的离子；结果所有的离子都被压缩在慢离子和快离子之间，以几乎相等的速度迁移。 等电聚焦电泳isoelectric focusing：在凝胶内中添加两性电解质，阳极用酸，阴 极用碱，形成均匀的pH梯度，蛋白质或核酸在电场中迁移到等于其等电点（pI）的pH处，最后形成稳定的区带。 反应界面：凝胶电泳中酸碱相互反应形成的界面。 二维凝胶电泳：第一相是等电聚焦电泳，第二相是SDS凝胶电泳，两者组合在一起的电泳方法。 自由电泳：不使用支持介质而用缓冲液来作为分离介质的电泳方法。 毛细管电泳：以毛细管为分离柱，两端加以直流高压作为驱动力，致使样品在高压电场中泳动分离的电泳技术。 膜分离：根据生物膜对物质选择性通透的原理所设计的一种对包含不同组分的混合样品进
生化分离工程期末考试复习资料
生化分离工程期末考试复习资料 第一章 1、什么是生物分离工程？生化分离工程：也称生物技术下游加工过程（Downstream Processing），从发酵液或酶反应液或动植物细胞培养液中分离、纯化生物产品的过程。 2、生物产品不同于化工产品的特点（发酵液特点）。A:①产物浓度低的水溶液②组分复杂③产物稳定性差，大分子，小分子④质量要求高 3、生化分离下游加工过程的一般流程及各流程所包含单元操作。①发酵液的预处理与固液分离（絮凝，离心，过滤，微过滤）②细胞破碎技术（球磨，高压匀浆，冷冻破碎、化学破碎技术）③初步纯化技术（产物提取）（盐析法，有机溶剂沉淀，化学沉淀，大孔吸附树脂，膜分离技术）④高度纯化技术（产物精制）（各类层析，亲和，疏水，聚焦，离子交换，凝胶层析）⑤成品加工（喷雾干燥，气流干燥，沸腾干燥，冷冻干燥，结晶） 4、生物下游加工过程的选择准则 ①步骤少②次序合理：a应选择不同分离纯化机理的方法联合使用：b应首先选择能除去含量最多杂质的方法：c应尽量选择高效的分离方法：；d应将最费时、成本最高的分离纯化方法安排在最后阶段 ③产品规格：用成品中各类杂质的最低存在量来表示，它是确定纯化要求的程度及由此而产生的下游加工过程方案选择的主要依据（注射，非注射，去除热原质）； ④生产规模：琼脂糖凝胶、冷冻干燥 ⑤物料组成：丝状菌——适合过滤，不适合中空纤维膜 ⑥产品形式：固体适当结晶；液体适当浓缩 ⑦产品稳定性：调节操作条件，使由于热、pH值或氧化所造成的产品降解减少到最低程度。如蛋白质的巯基容易氧化，使用抗氧化剂； ⑧物性：溶解度、分子电荷、分子大小、功能团、稳定性、挥发性 ⑨危害性：溶剂萃取；基因工程菌发酵；干燥过程的防护和粉尘排放；固定化过程溴化氰。 ⑩废水处理：BOD、COD 第二章 1、发酵液为什么要预处理（目的）？有哪些方法？以及各方法的原理。A、促进从悬浮液中分离固形物的速度，提高固液分离的效率：?改变发酵液的物理性质降低液体黏度；?相对纯化，去除发酵液中的部分杂质以利于后续各步操作；?尽可能使产物转入便于后处理的一相中（1）加热法a）加热降低液体粘度；b）加热使蛋白质变性凝固，去除杂蛋白 （2）调节悬浮液的pH值pH值直接影响发酵液中某些物质的电荷性质，适当调节pH值可改善其过滤特性。（3）加入惰性助滤剂a) 助滤剂是一种颗粒均匀，质地坚硬，
生物化学教案 第一章 绪论
授课教师杨秀林授课班级2012级药剂班 授课章节第一章绪论 授课题目第一章绪论教学地点第七教室 授课方式（请打√）理论课√讨论课□ 实训课□其他□ 课时 安排 1 授课 时间 2014年3月4日 教学分析生物化学是一门基础医学必修课程，是研究生物体内化学分子与化学反应的科学，主要采用化学的原理和方法从分子水平探讨生命现象的本质。 教学目标认知目标：（知识） 1、生物化学的概念 2、生物化学的主要研究内容 能力目标：（专业能 力、方法能力、社 会能力） 1、树立生物化学的基本认识 2、深刻把握生物化学与健康的关系 素质目标：认识生物化学对基础医学和临床医学个学科的作用 教学重点：1、生物化学的概念 2、生物化学的主要研究内容 教学难点 生物化学的内容 教学设计 利用讲授、讨论、多媒体课件、提问、测试、等教学手段给学生进行全方位分析本节课内容。重点运用讨论式的方法去教学，逐步使学生更好的理解生物化学的内容。 学法设计 本章主要是概念和记忆性内容，因此，为了减少理解的难度和记忆的枯燥。学习上采用讨论式学习，在讨论中使学习逐步逼进概念。结合素材、直观的展示生物化学的主要内容，帮助记忆。 教学准备 人民卫生出版社《生物化学》第二版教材 教案、PPT、讨论话题 教学内容（任务）及过程设计教学组织、教学方法或采取的措施与手段和时间分配 第一节生物化学的概念与内容 老师导入：什么是生物化学？它与什么科目相关联？ 一、生物化学的概念 生物化学是研究生命的化学，即研究生物体内化学分子与化学反应，从分子水平探讨生命现象本质的科学。 二、生命化学研究的内容 （一）生物体的物质组成 无机物：水和无机盐 组成生物体的物质小分子有机物：有机酸、单糖、氨基酸、核苷酸等 生物大分子：蛋白质、核酸、多糖及5min 抛出问题导入新课 5min 多媒体展示板书 15min 多媒体展示
生化分离工程名词解释
生化分离工程名词解释 CH2膜分离 膜水通量:在一定条件下(一般为0.1MPa，温度20C)，单位时间单位膜面积的水通量(in:m3m-2h-1) 分子截留率:表征膜对溶质的截留能力 表观截留率：由于膜表面的极化浓度不易测定，通常只能测定料液的体积浓度(bulkconc.)，因此常用表观截留率 真实截留率:在实际分离中，由于存在浓度极化现象 如不存在浓度极化,R表观R真实.如R表观=1,则cf=0,即溶质完全被截留;如R表观=0,则cf=cb,即溶质可自由透过膜 截留分子量MWCO：molecular weight cutoff一般将在截留率为90%的溶质分子量定义为膜的截留分子量 CH3萃取 萃取(Extraction)：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 液-液萃取：以液体为萃取剂，当含有目标产物的原料也为液体时，则为液-液萃取 反萃取：调节水相条件，将目标产物从有机相转入水相的萃取操作称为反萃取 胶束(micelles):向水中加入S，水溶液的δ随[S]增大而下降。当[S]达到一定值后，S缔合形成水溶性胶束,溶液的表面张力不再随表面活性剂浓度的增大而降低。胶团形成均是S分子自聚集的结果，是热力学稳定体系。 自组装(selfassembly):自动有序聚集的过程 临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC):S在水溶剂中形成胶束的最低浓度。 反胶束(reversemicelles):若向有机溶剂中加入一定浓度S，在有机溶剂中所会形成胶束。 微水相或“水池”(waterpool)：反胶束内溶解的水 CH5吸附 固定床：当U不大时，颗粒之间仍保持静止并互相接解，这为固定床 流化床：当U增大至起始流态化速度Umf,颗粒不再相互支撑,开始悬浮在液体中;进一步提高U 床层随之膨胀,床层压力降几乎不变,但床层中颗粒的运动加剧,这时的床层为流化床 膨胀床 CH6 色谱 基线:在色谱操作条件下，没有被测组分通过鉴定器时，记录器所记录的检测器噪声随时间变化图线称为基线。 死时间tm:不被固定相溶解或吸附的物质，从进样到出现极大值的时间称为死时间。 流动相流动速度：u = L/tm 保留时间tr: 从进样到出现色谱峰最高值所需的时间称保留时间。t i = L(1+m i)/u 调整保留时间tr’:保留时间与死时间之差称调整保留时间。tr’=tr-tm 保留值：是表示试样中各组分在色谱柱中的停留时间的数值，通常用时间或用将组分带出色谱柱所需载气的体积来表示。保留时间/保留体积 相对保留值γ2,1:某组份2与组份1的调整保留值之比。由于γ2,1只与柱温及固定相的性质有关，而与柱径、柱长、填充情况及流动相流速无关，因此它是色谱法中广泛使用的定性数据。
生化分离与纯化技术课程标准
生物分离与纯化技术课程标准 濮阳职业技术学院刘殿锋 一、课程的基本要素 1、课程性质 生物分离与纯化技术是实现生物工程产业化的关键问题。通过本课程的学习，对当前生物分离与纯化技术领域的大分子物质提取、分离及纯化技术、沉淀技术、浓缩技术、膜分离技术、生物反应器技术、各种色谱技术、各种电泳技术等有较全面、较详细的了解，并掌握一些主要技术的方案设计和实际操作。通过案例教学等方法培养学生科学而实际的思想方法，提高分析实际技术问题和因地制宜处理这些问题的能力，使之更加容易胜任生物技术产业中新产品和新工艺的开发，生产工艺过程技术管理和高技术生产岗位的实际技术工作。 2、课程的基本理念 以行业和岗位需求为导向，以职业能力培养为中心，根据调研的行业企业任职岗位的要求，参照职业标准，以职业能力培养为课程教学重点和中心环节，充分体现职业性、实践性和开放性的要求。 3、课程的设计思路 本课程的设计思路如图所示： 第一步，由学校组织专业教师深入企业进行职业岗位调研，获得企业的岗位职业标准；第二步，学校和企业合作，由学校专业教师、企业专家、企业工程技术人员、能工巧匠共同组成课程设计小组，对经过职业岗位调研获得的岗位职业标准，结合生化产品分离纯化工等国家职业标准进行工作任务分析，以岗位需求
为依据，以职业能力为主线，得出职业能力需求表，体现职业性的要求；第三步，课程开发小组合作进行基于工作过程的课程开发与设计，以工作过程为基础，以工作实践为起点，体现实践性的要求，设计出生物分离与纯化技术的课程教学标准；第四步，课程开发小组依据课程标准，组织开发设计课程教学所需的各类教学资源，包括：教材、课件、习题、企业生产案例、实训实习项目、学生学习指南、教学指导手册、实习实训标准及指导手册等，满足课程的教学需求；第五步，课程开发小组依据课程标准和教学资源进行教学过程设计，采取示范教学、案例分析、分组讨论、引导启发等多种教学方法，引导学生积极思考、乐于实践，提高教和学的效果；根据学生的学习效果，结合学生通过真实的生物产品分离纯化工作体验后对课程教学新要求的信息反馈，再进行职业岗位调研、工作任务分析、课程内容设计、教学资源开发、教学过程设计五个步骤新一轮的循环，体现开放性的要求，使课程内容保持与企业需求的一致性，不断满足学生发展的需求。 二、课程的目标 1、知识目标 通过本课程的学习，使学生掌握生物分离与纯化技术的主要原理和方法，掌握生物工程下游技术的一般过程，熟悉一些主要技术的方案设计与实际操作。 2、能力目标 通过本课程能够使学生依据产品要求，查询分离工艺，对产品的理化性质进行描述及分析；能够绘制产品提取工艺流程示意图；能够熟悉产品分离常用仪器的使用、维护及安全知识；掌握常用分离纯化技术的基本原理、操作步骤及注意事项。 3、素质目标 培养学生具有较好的吸收新知识和新技术的能力；具有较好分析和解决实际问题的能力；具有查找资料、文献获取信息的能力；分析、计划、实施和监控工作任务的能力。 三、课程内容的组织 课程内容的组织以就业为导向，以能力为本位，以生物分离与纯化工艺项目为驱动，结合生物技术企业生产实际，以生物分离与纯化工艺的典型单元操作为中心构建课程内容，其理论知识的选取紧紧围绕生物技术企业生产实际的需要来进行。