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生化分离工程复习

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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)

14.affinity chromatography:亲和色谱(AFC)是专门用于纯化生物大分子的

色谱分离技术,它是基于固定相的配基与生物大分子间的特殊生物亲和能力的不同来进行相互分离的。

15.膜污染:膜在使用过程中,尽管操作条件保持不变,但通量仍逐渐降低的现

象(186)

二、简答题

1. 生物分离过程可以划分为哪几个阶段?各阶段的任务是什么?(9)

答:见作业一第二题

2. 发酵液预处理中,凝聚和絮凝的机理有何不同?

答:凝聚是指在电解质作用下,由于胶粒之间双电层电排斥作用降低,电位下降,而使胶体体系不稳定的现象。机理:在生理PH值下,发酵液中的菌体或蛋白质常常有负电荷,由于静电引力的作用,使溶液中带相反电荷的阳离子被吸附在其周围,在界面上形成双电层。这种双电层结构式胶粒之间不易聚集而保持稳定的分散状态。向胶体悬浮液中加入某种电解质,在电解质中异电离子作用下,胶体的双电层电位降低,使胶体体系不稳定,胶体粒子间因相互碰撞而产生聚集的现象。

絮凝则是指在某些高分子絮凝剂存在下,基于桥架作用,使胶体形成较大絮凝团的过程。机理:絮凝剂是一种能溶于水的高分子聚合物,它们通过静电引力、范德华力或氢键的作用,强烈的吸附在胶粒的表面。当一个高分子聚合物的许多链节分别吸附在不同的胶粒表面上,产生桥架联接时,就形成了较大的絮凝团。

3. 除去发酵液中的杂蛋白质的常用方法有哪些?

答:见作业一第三题部分

4. 细胞碎片常用的分离方法有离心、膜过滤和双水相萃取,试比较各自特点。(49-58)

答:离心:离心机是利用转鼓高速转动所产生的离心力,来实现悬浮液、乳浊液分离或浓缩的分离机械。由于离心力场所产生的离心力可以比中立高几千至几十万倍,所以离心力分离可分离悬浮液中极小的固体微粒和大分子物质,如细菌和酵母菌为单细胞,体形较小,外形尺寸大多在1~10μm范围,其发酵液一般采用高速离心机分离。与其他固液分离法比较,离心分离具有分离速率快、分离效率高、液相澄清度好等优点。缺点是设备投资高、能耗大,此外连续排料时,固相干度不如过滤设备。

膜过滤:

双水相萃取:用来分离大分子生物物质,它既能克服离心分离中设备投资大、能耗高的缺点,也不存在膜过滤中的泄露和堵塞问题。

5. 简述高压匀浆法的基本原理。(68)

答:高其原理是利用高压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使细胞破裂。在高压匀浆器中,高压室的压力高达几十个兆帕,使细胞悬浮液自高压室针形阀喷出时,每秒速度可达几百米。这种高速喷出的浆液又射到静止的撞击环上,被迫改变方向从出口管流出。细胞在这一系列高速运动过程中经历了剪切、碰撞及由高压到常压的变化,从而造成细胞破碎。

6. 什么是双水相?双水相形成的原因是什么?

答:见作业二第二题

7. 反胶团萃取技术在分离生物大分子上有何突出优点?

答:见作业三第二题

8. 什么是膜污染?如何减轻膜污染?(186)

答:膜在使用中,尽管操作条件保持不变,但通量仍逐渐降低的现象。

减轻膜污染的方法:①料液的有效处理②改善膜的性质③改变操作条件

9. 什么是浓差极化?浓差极化和膜污染有何区别?

答:见作业四第二题

10. 影响离子交换反应速度的因素有哪些?

答:见作业五第一题

11. 为什么说色谱分离技术的效率是分离纯化技术中最高的?

答:见作业五第四题

三、论述题

1.论述反渗透、超滤、微孔过滤、纳米过滤的特点。

答:见作业四第四题

2.试述离子交换的原理及利用离子交换树脂分离物质的一般操作过程。

答:见作业五第三题

3.论述细胞壁破碎常用的五种方法。

答:见作业二第一题

4.利用离心法和过滤法进行固液分离的原理、常用设备及优缺点。

答:见作业一第五题

生化习题及答案

一.选择题 1.唾液淀粉酶应属于下列那一类酶( D ); A 蛋白酶类 B 合成酶类 C 裂解酶类 D 水解酶类 2.酶活性部位上的基团一定是( A ); A 必需基团 B 结合基团 C 催化基团 D 非必需基团 3.实验上,丙二酸能抑制琥珀酸脱氢酶的活性,但可用增加底物浓度的方法来消除其抑制,这种抑制称为( C ); A 不可逆抑制 B 非竟争性抑制 C 竟争性抑制 D 非竟争性抑制的特殊形式 4.动物体肝脏内,若葡萄糖经糖酵解反应进行到3-磷酸甘油酸即停止了,则此过程可净生成( A )ATP; A 0 B -1 C 2 D 3 5.磷酸戊糖途径中,氢受体为( B ); A NAD+ B NADP+ C FA D D FMN 6.高等动物体内NADH呼吸链中,下列那一种化合物不是其电子传递体( D ); A 辅酶Q B 细胞色素b C 铁硫蛋白 D FAD 7.根据化学渗透假说理论,电子沿呼吸链传递时,在线粒体内产生了膜电势,其中下列正确的是( A ); A 内膜外侧为正,内侧为负 B 内膜外侧为负,内侧为正 C 外膜外侧为正,内侧为负 D 外膜外侧为负,内侧为正 8.动物体内,脂酰CoA经β-氧化作用脱氢,则这对氢原子可生成( B )分子ATP; A 3 B 2 C 4 D 1 9.高等动物体内,游离脂肪酸可通过下列那一种形式转运( C ); A 血浆脂蛋白 B 高密度脂蛋白 C 可溶性复合体 D 乳糜微粒 10.对于高等动物,下列属于必需氨基酸的是(B ); A 丙氨酸 B 苏氨酸 C 谷氨酰胺 D 脯氨酸 11.高等动物体内,谷丙转氨酶(GPT)最可能催化丙酮酸与下列那一种化合物反应( D );

生化分离技术试题及答案word版本

生化分离技术试题及 答案

浙江理工成教院期终考试 《生化分离技术》试卷A试卷 教学站年级班级学号姓名 一、填空题(每空1分,共21分)。 1、生化分离是从生物材料、微生物的发酵液或动植物细胞的培养液中分离并纯化有关生化产品的过程,一般采用如下工艺流程:发酵液→()→细胞分离→(细胞破碎→细胞碎片分离)→()→()→成品加工。 2、提取的产物在细胞内,选用细胞破碎法;在细胞膜附近则可用细胞破碎法;提取的产物与细胞壁或膜相结合时,可选用机械法和化学法相结合的细胞破碎法。 3、发酵液的预处理目的主要包括改变和。 4、典型的工业过滤设备有和。 5、反萃取是将目标产物从转入的过程。 6、超临界流体萃取的溶剂可分为非极性和极性溶剂两种,常用的极性溶剂有和 、非极性有。 7、按膜的孔径的大小分类,可将膜分为、、 和等。 8、冻干操作过程包括:、和。 二、判断题(每题1分,共15分)

1、盐析是指向蛋白质溶液中加入某些浓的中性盐后,使蛋白质凝聚而从溶液中析出,以达到分离、提纯生物大分子的目的。() 2、常用的盐析剂有葡聚糖、琼脂糖、聚丙烯酰胺、明胶等。() 3、萃取是利用化合物在两种互不相容的溶剂中溶解度或分配系数的不同,使化合物从一种溶剂内转移到另一种溶剂中,经过反复多次的萃取,将绝大部分化合物提取出来的方法。 () 4、双水相萃取的体系的两相是不含有水分的。( ) 5、膜分离操作中,所有溶质均被透过液传送到膜表面上,不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用,在膜表面附近浓度升高,这种现象叫做浓差极化。 () 6、凝胶色谱是利用不同生物分子的电离能力不同而达到物质分离目的的。() 7、离子交换色谱是利用不同分子的大小不同而达到物质分离目的的。 () 8、亲和色谱是利用生物分子之间的亲和力的不同而达到物质分离目的的。() 9、要增加目的物的溶解度,往往要在目的物的等电点附近进行提取。 () 10、蛋白质类的生物大分子在盐析过程中,最好在高温下进行,因为温度高会增加其溶解度。 ()

《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。

生化工程试卷二

生化工程试卷二 一、单项选择题(10 分,每小题1分) 1. SC-CO2萃取常用的基本工艺流程为() A、等温法 B、等压法 C、吸附法 D、层析法 2. 下列破碎方法中不属于化学法的为() A、调节pH值 B、有机溶剂 C、表面活性剂 D、渗透压冲击 3. 下列关于碟片式离心机的说法不正确的是() A、是一种应用最为广泛的离心机 B、可加长分离液体的流程 C、增大了沉降面积 D、缩短了沉降距离 4. 可以直接从整细胞中提取胞内酶的是() A、双水相萃取 B、反胶束萃取 C、有机溶剂萃取 D、超临界萃取 5. 超临界流体萃取常用的非极性的萃取剂为() A、CO B、NO C、CO2 D、NO2 6. 下列关于珠磨机的说法正确的是() A、转盘外缘速度越大,细胞破碎效率越高。 B、其可用于酵母和细菌,但对于真菌菌丝和藻类的破碎更为合适。 C、珠粒越小越有利于细胞破碎。 D、珠粒装填的越多越有利于细胞破碎。 7. 工业上制备超纯水所采用的膜分离技术是() A、反渗透 B、微滤 C、渗透蒸发 D、电渗析 8. 下列关于离心的四个选项中,不正确的是() A、可用于互不相溶液—液分离。 B、不同密度固体或乳浊液的密度梯度分离。 C、分离得到的是滤饼一样的半干物。 D、设备复杂,价格贵,分离成本高。 9. 萃取过程的理论基础是() A、达西定理 B、分配定律 C、质量守恒定律 D、平衡定律 10. 通常去除液体中细菌等微生物的膜分离技术是() A、超滤 B、微滤 C、反渗透 D、渗析 二、多项选择题(10 分,每小题2分) 1.生化工程的主要分支是。 A生化反应工程B生化控制工程C生化分离工程 D 生化系统工程 2. 生化(物)反应工程的别名有。 A发酵工程B酶反应工程C动、植物细胞培养工程D生物工程

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)

生化分离技术 考试复习题库(含详细答案)

《生化分离》考试复习题库 一、选择题 1.下列不是超临界萃取工艺的方法是()。 A 等温法 B 等压法 C 吸附法 D 交换法 2.影响絮凝效果的因素有很多,但不包括()。 A 絮凝剂的浓度 B 溶液pH值 C 溶液含氧量 D 搅拌速度和时间 3.葡聚糖凝胶色谱属于排阻色谱,在化合物分离中,先被洗脱下来的为()。 A 杂质 B 小分子化合物 C 大分子化合物 D 两者同时下来 4.当向蛋白质纯溶液中加入中性盐时,蛋白质溶解度()。 A 增大 B 减小 C 先增大,后减小

D 先减小,后增大 5.下列不能提高发酵液过滤效率的措施是()。 A 增大滤过面积 B 降低料液温度 C 加压或减压 D 加入助滤剂 6.下列方法中,哪项不属于改善发酵液过滤特性的方法 A 调节等电点 B 降低温度 C 添加表面活性物质 D 添加助滤剂 7.助滤剂应具有以下性质() A 颗粒均匀、柔软、可压缩 B 颗粒均匀、坚硬、不可压缩 C 粒度分布广、坚硬、不可压缩 D 颗粒均匀、可压缩、易变形 8.在发酵液中除去杂蛋白质的方法,不包括() A 沉淀法 B 变性法 C 吸附法 D 萃取法 9.下列关于速率区带离心法说法不正确的是()

A 样品可被分离成一系列的样品组分区带 B 离心前需于离心管内先装入正密度梯度介质 C 离心时间越长越好 D 一般应用在物质大小相异而密度相同的情况 10.助滤剂是一种不可压缩的多孔微粒,它能使滤饼疏松,滤速增大。以下不属于助滤剂的是() A 氯化钙 B 纤维素 C 炭粒 D 硅藻土 11.细胞破碎的方法可分为机械法和非机械法两大类,下列不属于机械法的是() A 加入金属螯合剂 B 高压匀浆法 C 超声破碎法 D 珠磨法 12.萃取操作是利用原料液中各组分()的差异实现分离的操作。 A 溶剂中的溶解度 B 沸点 C 挥发度 D 密度 13.两相溶剂萃取法的原理为:

生化试题

2009级生物化学(A 级难度) 名词解释:3分*8个=24分 1.蛋白质性质(英语形式) 2. Isozyme (同工酶) 3. oncogene(癌基因) 4. Biotransformation(生物转化) 5. 呼吸链 6. 第二信使 7. S-D序列 8. 转录空泡 简答题: (暂时没有) ------------------------------------------------------------------------- 2010级生物化学(A 级难度) 名词解释: 1. glycolysis (糖酵解) 2. DNA denaturation (DNA变性) 3. operon (操纵子) 4. G protein(G蛋白) 5. 脂肪动员 6. 结合胆汁酸 7. 半保留复制

8. 联合脱氨基 简答题:6分*6个=36分 1、请写出3个蛋白质的理化性质,并说明实际应用。 2、酶的活性调节方式有哪些?请具体说明其中一个。 3、磷酸戊糖途径的生理意义? 4、遗传密码子的有什么特点? 5、何为基因组文库和cDNA文库?并说明它们的区别? 6、什么是生物转化和生物氧化?它们有什么区别? ---------------------------------------------------------------------- 2011级生物化学(C 级难度) 名词解释:3分*8个=24分 1.蛋白质等电点 2.核酸杂交 3.酶的活性中心 4.脂肪动员 5.不对称转录 6.生物转化 7.酮体 8.操纵子 问答题: 1.尿素合成的部位、关键酶、生理意义、两个N来源?

生化分离工程基本概念复习要点.

生化分离工程基本概念复习要点 一类 1、过滤是指利用多孔介质(滤布)截留固液悬浮液中的固体粒子,进行固液分离的方法。速度和质量是过滤操作的指标,滤饼阻力是关键,故先多对滤液絮凝或凝聚处理,或加助滤剂如硅藻土等。 2、广泛用于生化实验室及生化工业的分离设备是离心机,根据其离心力大小可分为: 低速离心机、高速离心机和超离心机。细胞的分离一般可用低速离心机或高速离心机,蛋白质的分离一般要用超离心机。 3、膜在分离过程中功能:①物质的识别与透过;②相界面;3、反应场。 4膜分离过程的实质是物质透过或被截留于膜的过程,按分离粒子大小进行分为微滤(MF)超滤(UF)反渗透(RO)透析(DS)电渗析(ED)和渗透气化(PV)等,其中传质推动力为压差和浓差,适合于有机物与水分离,共沸物分离的是渗透气化(PV)。 5、膜组件主要有管式、中空纤维、螺旋卷绕式、平板式,其共同的特点是尽可能大的膜表面积、可靠的支撑装置、可引出透过液、膜表面浓度差极化达到最小。 6、双水相萃取的特点为:平衡时间短、含水量高、界面张力低、为生物活性物质提供了温和的分离环境。操作简便、经济省时、易于放大。 7、液膜根据结构可分为多种,但具有实际应用价值的主要有三种乳状液膜、支撑液膜、流动液膜。 8、在双水相系统中,影响分配系数的主要因素有,成相聚合物分子质量和浓度、盐的种类和浓度、PH值、温度。 9、溶质、溶剂、萃取剂、萃取相、萃余相 10、超临界流体的密度接近于液体,这使它具有液体溶剂相当的萃取能力;超临界流体的粘度和扩散系数又于气体相近似,而溶剂的低粘度和高扩散系数的性质也是有利于传质。 11、离子交换树脂按活性基团不同可分为强酸性阳离子交换树脂在PH1~14范围内均可使用、弱酸性阳离子交换树脂、强碱性阴离子交换树脂、弱碱性阴离子交换树脂只能在 PH<7的溶液中使用,按理化性质分类透明的凝胶型树脂,吸水后形成微细的空隙,失水后,孔隙消失。适用于吸附交换无机离子等小离子不透明的大孔型树脂外:孔径大,为永久性孔隙,可在非水溶涨下使用,善于吸附大分子有机物。 12、评价离子交换剂性能的重要参数是孔径大小、孔径分布、比表面积和孔隙率。 13、聚苯乙烯型离子交换树脂结构:骨架、活性基团、可交换离子。 14、树脂的交联度越大,则网眼越小,形成的树脂结构紧密,机械强度高。反应的速度慢,树脂的交联度一般为4-14%。 15、对离子交换树脂的选择原则是:被分离物质带正电荷,应采用阳离子交换树脂;强碱性离子宜用弱酸性树脂,弱酸性离子宜用强碱性树脂,吸附大分子离子选择交联度较低的树脂。 16、吸附分离技术的特点操作简便、设备简单、价廉、安全;常用于从大体积料液(稀溶液)中提取含量较少的目的物;不用或少用有机溶剂,吸附和洗脱过程中pH变化小,较少引起生物活性物质

生化分离技术复习部分题答案

一、名词解释: 1、梯度洗脱:在同一个分析周期中,按一定程度不断改变流动相的浓度配比,称为梯度洗脱。从而可以使一个复杂样品中的性质差异较大的组分能按各自适宜的容量因子k达到良好的分离目的。 或者答流动相由几种不同极性的溶剂组成,通过改变流动相中各溶剂组成的比例改变流动相的极性,使每个流出的组分都有合适的容量因子k',并使样品种的所有组分可在最短时间内实现最佳分离。(可在离子交换层析中查)。 2、分辨率:是相邻两个峰的分开程度,用相邻两峰对应的洗脱体积之差比上两个半峰宽之和的平均值表示。 3、亲和层析:利用生物分子与其配体间特异性的、可逆性的亲和结合作用而对样品进行分离,配体被固定在载体上,特异性结合经过的与其亲和性的生物分子的一种层析技术。 4、等电聚焦:使电泳的介质中形成一个连续的、稳定并有一定范围的线性pH梯度,电泳时蛋白质等待分离的两性分子可以在这种pH梯度中迁移,直到迁移聚集于与其等电点(pI)相同的区域,从而形成一种分辨率极高的电泳聚焦效应。 5、盐析:增加中性盐浓度使蛋白质、气体、未带电分子溶解度降低,以致使电解质类物质从溶液里沉淀出来的一种作用现象。 附资料:它是蛋白质分离纯化中经常使用的方法,最常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠和氯化钠等。 6、保留时间tR:从开始进样至柱出口处被测组分出现浓度最大值时所需的时间,称为保留时间。层析分离技术的一个参数。 7、双向电泳:等电聚焦电泳和SDS-PAGE的组合的电泳方法,即先进行第一向水平电泳——等电聚焦电泳(按照pI分离),然后再进行第二向垂直电泳——SDS-PAGE(按照分子大小),经染色得到的电泳图是个二维分布的蛋白质图。 8、密度梯度离心:在呈密度梯度的惰性介质中以一定的离心力进行离心,让各组分会依其密度分布在梯度中与其自身密度相同的液层中的依密度而分离的离心法。 附资料:密度梯度可以离心前预先制备(如叠加不同浓度蔗糖、甘油)或在离心中自然形成(如使用氯化铯时)。可用于分析型或制备型的离心分离。通常分为差速区带离心和等密度离心两种方式。 二、填空题(要点): 2、最常用的几种蛋白质的沉淀方法:盐析法(中性盐沉淀)、有机溶剂沉淀、选择性沉淀(热变性沉淀和酸碱变性沉淀)、等电点沉淀、有机聚合物沉淀、聚电解质沉淀法、金属离子沉淀法。 4、细胞破碎的方法:1)物理:高压匀浆法、珠磨法、超声波破碎法、渗透压冲击法;2)化学:外加酶法、酶自溶法、化学试剂法。 5、聚丙烯酰胺凝胶单体:(一些资料)聚丙烯酰胺凝胶电泳简称为PAGE(Polyacrylamide gel electrophoresis) 聚丙烯酰氨凝胶电泳,是以聚丙烯酰胺凝胶作为支持介质的一种常用电泳技术。聚丙烯酰胺凝胶由单体丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺聚合而成,聚合过程由自由基催化完成。催化聚合的常用方法有两种:化学聚合法和光聚合法。化学聚合以过硫酸铵(AP)为催化剂,以四甲基乙二胺(TEMED)为加速剂。在聚合过程中,TEMED催化过硫酸铵产生自由基,后者

《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?

生化分离工程复习题2及答案教学提纲

生化分离工程复习题 2及答案

生化分离工程复习题 一、填空题 1. 生化分离过程主要包括四个方面:预处理、细胞分离、纯化、产品加工。 2. 发酵液常用的固液分离方法有沉淀法和结晶法等。 3. 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; 4. 离子交换分离操作中,常用的洗脱方法简单洗脱和梯度洗脱。 5. 等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其各种蛋白质等电点 的不同。 6. 典型的工业过滤设备有板框压滤机和转筒真空过滤机。 9. 超临界流体的特点是与气体有相似的扩散性能,与液体有相似的密度。 二、单选题 1.供生产生物药物的生物资源不包括( D ) A. 动物 B. 植物 C. 微生物 D. 矿物质 2.下列哪个不属于初步纯化:( C ) A. 沉淀法 B. 吸附法 C. 亲和层析 D. 萃取法 3.HPLC是哪种色谱的简称( C )。 A. 离子交换色谱 B.气相色谱 C.高效液相色谱 D.凝胶色谱 4.其他条件均相同时,优先选用那种固液分离手段( B ) A. 离心分离 B. 过滤 C. 沉降 D. 超滤 5.适合小量细胞破碎的方法是( C ) A. 高压匀浆法 B. 超声破碎法 C. 高速珠磨法 D. 高压挤压法 6.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 7.液-液萃取时常发生乳化作用,如何避免( D ) A. 剧烈搅拌 B. 低温 C. 静止 D. 加热 8.盐析法与有机溶剂沉淀法比较,其优点是( B ) A.分辨率高 B.变性作用小 C.杂质易除 D.沉淀易分离 9.工业上常用的过滤介质不包括( D ) A. 织物介质 B. 堆积介质 C. 多孔固体介质 D. 真空介质 10.哪一种膜孔径最小( C ) A. 微滤 B. 超滤 C. 反渗透 D. 纳米过滤 11.用于蛋白质分离过程中的脱盐和更换缓冲液的色谱是( C ) A. 离子交换色谱 B. 亲和色谱 C. 凝胶过滤色谱 D. 反相色谱 12.“类似物容易吸附类似物”的原则,一般极性吸附剂适宜于从何种溶剂中吸附极性物质 ( B ) A.极性溶剂 B.非极性溶剂 C.水 D.溶剂 13.下列细胞破碎的方法中,哪个方法属于非机械破碎法( A ) A. 化学法 B. 高压匀浆 C. 超声波破碎 D. 高速珠磨 14.离子交换树脂适用( A )进行溶胀 A. 水 B. 乙醇 C. 氢氧化钠 D. 盐酸

生化工程期末考试复习题

一、名词解释(每小题3分,共30分) 1.固定化酶:固定在载体上,并在一定空间范围内进行催化反应的酶称为固定化酶。 2.胚胎干细胞(embryonic stem cell,ES细胞)也可被称为多能干细胞(pluripotent stem cell,PSC),是胚胎或原始生殖细胞经体外抑制分化培养后筛选出的具有发育全能性的细胞。3膜分离技术:是用半透膜作为选择障碍层,允许某些组分透过而保留混合物中其它组分,从而达到分离目的的技术。 4.萃取: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,把物质从第一个液相中依靠更强大的溶解力抽提到第二个液相,从而达到分离的目的的过程。 5.酶传感器:是由固定化酶与能量转换器(电极、场效应管、离子选择场效应管等)密切结合而成的传感装置,是生物传感器的一种。 6反渗透:反渗透又称逆渗透,一种以压力差为推动力,从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反,故称反渗透。根据各种物料的不同渗透压,就可以使大于渗透压的反渗透法达到分离、提取、纯化和浓缩的目的。 7 热源:(pyrogen)又称细菌内毒素,是细菌新陈代谢和细菌死后分解的产物,主要成分是脂多糖、脂蛋白等,相对分子质量较大。 8 酶电极(enzyme electrode):是指电极敏感膜表面覆盖有一层很薄的含酶凝胶或悬浮液的离子选择电极。 9 连续灭菌:是指将配制好的培养基在向发酵罐等培养装置输送的同时进行加热、保温和冷却而进行灭菌的过程。 10 流式细胞术(Flow CytoMeter,FCM):是一种在功能水平上对单细胞或其他生物粒子进行定量分析和分选的检测手段,它可以高速分析上万个细胞,并能同时从一个细胞中测得多个参数,与传统的荧光镜检查相比,具有速度快、精度高、准确性好等优点,成为当代最先进的细胞定量分析技术。 11.蛋白质组学(proteomics):是在蛋白质水平上定量、动态、整体性地研究生物体的过程,旨在阐明生物体全部蛋白质的表达模式及功能模式,其内容包括蛋白质的定性鉴定、定量检测、细胞内定位、相互作用研究等,最终揭示蛋白质功能,是基因组DNA序列与基因功能之间的桥梁。 12.二维电泳: 13.间歇灭菌:将配制好的培养基同时放在发酵罐或其他装置中,通入蒸汽将培养基和所用设备一起进行加热灭菌的过程,通常也称为实罐灭菌。过程包括:升温、保温和冷却等三个阶段。 14.透析:利用具有一定孔径大小、高分子溶质不能透过的亲水膜,将含有高分子溶质和其它小分子溶质的溶液;与水溶液,或缓冲液分隔;由于膜两侧的溶质浓度不同,在浓差的作用下,左侧高分子溶液中的小分子溶质(如无机盐)透向右侧,右侧的水透向左侧,这就是透析(课件上)。 *透析(dialysis):通过小分子经过半透膜扩散到水(或缓冲液)的原理,将小分子与生物大分子分开的一种分离纯化技术(百度1)。

生化分离技术(主要内容)

生化分离技术(主要内容) -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

生化分离技术:描述回收生物产品分离过程原理和方法的术语,是指从动植物组织培养液或微生物发酵液中分离、纯化生物产品过程中所采用的方法和手段的总称。 生化分离过程是生物技术转化为生产力不可缺少的重要环节,其技术进步程度对生物技术的发展有着举足轻重作用,为突出其在生物技术领域中的地位和作用,常称它为生物技术 的下游工程。 分离纯化过程的难点:目的产物在细胞或反应液中含量不高,杂质种类多,数量大;杂质性质与产物相似;产物稳定性不高。 生化分离技术的主要种类:沉淀分离(盐析、有机溶剂沉淀、选择性变性沉淀、非离子聚合物沉淀);膜分离(透析、微滤、超滤、纳滤、反渗透);层析分离(吸附、凝胶、离子交换、疏水、反相、亲和层析);电泳分离(SDS-PAGE、等电聚焦、双向电泳、毛细管电泳);离心分离(低速、高速、超速离心分离技术), 生化分离的特点:成分复杂;含量甚微;易变性/易被破坏;具经验性;均一性的相对性。 预处理需注意的条件:⑴温度尽可能低⑵提取液的量要保证“充分浸入”⑶加入足量酚类吸附剂⑷加入足量氧化酶抑制剂⑸搅拌转速要恰当⑹ pH控制在合适范围,一般5.5~7

细胞的破碎:用一定方法(机械/物理/化学/酶法)打开细胞壁或膜,使细胞内含物有效释放出来。 挤压:微生物细胞在高压下通过一个狭窄的孔道高速冲出,因突然减压而引起一种空穴效应,使细胞破碎。 沉淀:溶液中溶质由液相变成固相析出的过程。本质:通过改变条件使胶粒发生聚结,降低其在液相中的溶解度,增加固相中的分配率。作用:分离、澄清、浓缩、保存 盐溶:低浓度中性盐离子对蛋白质分子表面极性基团及水活度的影响,增加蛋白质与溶剂相互作用力,使其溶解度增大。 盐析:中性盐浓度增至一定时,水分子定向排列,活度大大减少,蛋白质表面电荷被中和,水膜被破坏,从而聚集沉淀。 有机溶剂沉淀法:使溶液的介电常数大大降低,从而增加带电粒子自身之间的作用力,易聚集沉淀;争夺酶、蛋白质等物质表面的水分子,破坏水化层,使分子易碰聚产生沉淀。 沉淀条件讨论:1. 温度;2. pH ;3. 浓度;4. 离子强度;5. 有机溶剂的选择;6. 多价阳离子的影响;7. 溶剂用量 膜分离或膜过滤定义:用天然或人工合成高分子薄膜,以外界能量或化学位差为推动力,对两个或两个以上组分的溶质和溶剂进行分离、提纯和富集的方法。 膜:两相之间的一个不连续区间,是隔开两种流体的一个薄的阻挡层。 膜分离的特点:过程为常温过程;不发生相变;密闭系统中进行;产品不受污染;选择性好;适应性强;实现自动化操作。 项目膜类型操作压力分离机理适用范围技术特点不足之处 微滤(MF) 对称微孔膜 0.02~10μm 0.01 MPa~ 0.2 MPa 颗粒大小、 形状 含微粒或菌体溶 液的分离 操作简便,通水量大,工 作压力低,制水率高。 有机污染物的分 离效果较差。 超滤(UF) 不对称微孔膜 0.001~0.1μm 0.1 MPa~ 0.5 MPa 颗粒大小、 形状 有机物或微生物 溶液的分离 与微滤技术相似。与微滤技术相似。 纳滤(NF) 带皮层不对称复 合膜1~50 nm 0.5 MPa~ 2.5 MPa 优先吸附、 表面电位 硬水或有机物溶 液的脱盐 可对原水进行部分脱盐和 软化,生产优质饮用水。 常需预处理,工作 压力较高。 反渗透(RO) 带皮层不对称复 合膜<1 nm 1.0 MPa~ 10 MPa 优先吸附、 溶解扩散 海水或苦咸水的 淡化 几乎可去除水中一切杂 质,包括悬浮物、胶体、 有机物、盐、微生物等。 工作压力高;制水 率低;能耗大。 按膜断面的物理形态:表面活性层( 0.1~1μm,分离作用,其孔径和性质决定膜的分离特性,厚度决定传质速度);多孔支撑层(100~200μm,机械支撑作用,对分离特性和传质速度影响很小) 表征膜性能的参数:孔的性质;水通量;耐压能力;pH适用范围;对热和溶剂的稳定性;截留分子量分布 膜的劣化:膜本身不可逆转的质量变化(化学性:水解、氧化;物理性:固结、干燥;生物性:微生物代谢产物)。 污染膜是否清洗的判据:进出口压力降;透水量或透水质量;定时清洗。 污染膜的常用清洗方法:机械方法;加起溶解作用的物质;加起氧化作用的物质;加起渗透作用的物质;切断离子结合作用。浓差极化:指外源压力迫使分子量较小的溶质通过薄膜,而大分子被截留于膜表面,并逐渐形成浓度梯度的现象。

生化分离工程 第三章 沉淀

第三章沉淀 主要内容 第一节蛋白质表面特性 第二节蛋白质沉淀方法 第一节蛋白质表面特性 蛋白质表面由不均匀分布的荷电基团形成的荷电区、亲水区和疏水区构成。 蛋白质的水溶液呈胶体性质,在蛋造白质分子周围存在与蛋白质分子紧密或疏松结合的水化层。是蛋白质形成稳定的胶体溶液、防止蛋白质凝聚沉淀的屏障之一。 蛋白质沉淀的另一屏障是蛋白质分子间的静电排斥作用。当双电层的电位足够大时,静电排斥作用抵御分子间的相互吸引作用,使蛋白质溶液处于稳定状态。 第二节蛋白质沉淀的方法 盐析沉淀法 等电点沉淀法 有机溶剂沉淀法 非离子型聚合物 聚电解质 多价金属离子 1.盐析法 盐析沉淀法:蛋白质在高离子强度溶液中溶解度降低,发生沉淀的现象。 中性盐:硫酸铵、硫酸钠、柠檬酸钠等 盐析沉淀原理: 由于加入大量的中性盐破坏了蛋白质的水化膜、中和其所带的电荷从而使蛋白质分子聚集而沉淀析出。 蛋白质的盐析行为常用Cohnx经验式表示: lgS=β-K sμ 式中S为蛋白质的溶解度;μ为离子强度;β为常数,与盐的种类无关,但与温度和pH有关;K s 为盐析常数,与盐的种类有关,但与温度和pH无关。 K s分级盐析法:在一定的pH和温度条件下,改变盐的浓度(即离子强度)达到沉淀的目的。 β分级盐析法:在一定的离子强度条件下,改变溶液的pH和温度达到沉淀的目的。 影响盐析的因素 (1)无机盐种类:离子半径小,带电多,电荷密度高的阴离子,盐析效果好。 (2)pH值:pH影响Cohnx方程中的b值,pH值接近蛋白质pI值时,蛋白

质溶解度最小。 (3)温度:T影响Cohn方程中的b值。温度升高,b降低;温度降低,b升高。 分段盐析 不同的蛋白质分子,由于其分子表面的极性基团的种类、数目以及排布的不同,其水化层厚度不同,故盐析所需要的盐浓度也不一样,因此调节蛋白质的中盐浓度,可以使不同的蛋白质分别沉淀。 ?常用的盐析剂是硫酸铵,因为它的盐析能力强,在水中的溶解度大,价格便宜,浓度高时也不会引起蛋白质活性丧失。 ?盐析沉淀的蛋白质仍保持天然构象,即仍有活性。 ?蛋白质用盐析方法沉淀分离后,还需要脱盐才能进一步精提纯。脱盐常用透析法。 透析是将含有小分子杂质的蛋白质溶液装在半透膜(玻璃纸、火绵纸等)制的透析袋里放在缓冲液中进行,可不断更换缓冲液,直至杂质被除去。 2 等电点沉淀 利用蛋白质在pH等于其等电点的溶液中溶解度下降的原理进行沉淀分级的方法称为等电点沉淀法。 不同的蛋白质有不同的等电点,因此通过调节溶液pH到目的蛋白的等电点,可使之沉淀而与其它蛋白质分开,从而除去大量杂蛋白。 沉淀原理:蛋白质在其等电点时溶解度最低。 3 有机溶剂沉淀法 ?有机溶剂沉淀:向含有目标物质的溶液中加入水溶性的有机溶剂(如丙酮,乙醇等),而使目标物质发生沉淀的方法。 沉淀原理: A 有机溶剂能破坏溶质分子的水化层,降低溶质的溶解度; B 有机溶剂降低水溶液的介电常数,使溶质分子间的静电引力(库仑力)增大,导致溶质的凝集和沉淀。 4 非离子型聚合物 非离子型聚合物:利用一些非离子型的高聚物来沉淀蛋白质的方法。 沉淀原理:可能有降低蛋白质分子表面的水化程度或空间排阻作用

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:

最新生化反应工程试题

(1)微生物的热阻:微生物对热的抵抗力称为热阻。是指微生物在某一特 定条件(主要是温度和加热方式)下的致死时间。表征不同微生物对热 抵抗能力强弱的指标。 (2)有效电子数:1摩尔碳源完全氧化时,所需的氧的摩尔数的4倍,称 为该基质的有效电子数。 (3)k L a :以(C *-C)为推动力的体积溶氧系数(h -1) (4)混合:指的是相同停留时间、不同空间位置的物料之间的一种以达到 均匀状态为目的过程。 (5)停留时间:指反应物料从进入反应器时算起,至离开反应器时为止所 经历的时间。) (6)写出定义式: 细胞生长得率Yx/s=生成细胞的质量(干重)/消耗底物的质量 选择性 1.何为生化工程,生化工程的研究内容有哪些? 生化工程全称是生物化学工程(Biochemical Engineering),是为生物 技术服务的化学工程。它是利用化学工程原理和方法对实验室所取得的生 物技术成果加以开发,使之成为生物反应过程的一门学科,是生物化学与 工程学相互渗透所形成的一门新学科。它应用工程学这一实践技术,以生 物体细胞(包括微生物细胞、动物细胞、植物细胞)作为研究的主角、生 物化学作为理论基础,从动态、定量、微观的角度,广泛而深刻地揭示了 生物工业的过程。所以生化工程是化学工程的一个分支,也是生物工程的 一个重要组成部分。 具体的研究内容: ① 原料预处理:即底物(酶催化反应中的作用物)或培养基(发酵过 程中的底物及营养物,也称营养基质)的制备过程,包括原料的物理、化学 加工和灭菌过程。 ②生物催化剂的制备:生物催化剂是指游离或固定化的活细胞或酶, 微生物是最常用的活细胞催化剂,酶催化剂则从细胞中提取出来。 ③生物反应的主体设备:即生物反应器,凡反应中采用整体微生物细 胞时,反应器则称发酵罐;凡采用酶催化剂时,则称为酶反应器。另还有 适用于动植物细胞大量培养的装置。 ④生物化工产品的分离和精制:这一部分常称下游加工,是生化分离工程() S S a P S sp p -=0

生化分离技术原理及应用复习提纲

《生物分离工程》 复习题 1、什么是等电点沉淀? 调节溶液的 pH至溶质的等电点,溶质所带净电荷为零时,其分子间的吸引力增加,分子相互吸引,把该溶质从溶液中沉淀出来,即等电点沉淀 2、什么是微滤? 微滤(micfiltation,MF)是以多孔细小薄膜为过滤介质,靠膜两侧的压力差来对物质进行选择性透过,达到膜分离的目的。微滤膜的孔径分布范围在0.05? 10um之间;采用的压力一般在0.05?0.5MPa范围内。 3、什么是超滤? 超滤(ultafiltationUF)是利用膜两侧的压力差为动力将分子有选择地透过膜的过程,透过膜的分子除溶剂水外,还可以将溶质中的小分子(如无机盐等)通过膜,因此它属于一种“膜分离”过程。超滤的分离介质与微滤膜类似,但孔径更小,为0 001?0.05um,采用的压力常为0.1?1.0MPa。 4、什么是反萃取? 反萃取(backextraction):将萃取液和反萃取剂(含无机酸或碱的水溶液、水等)相接触,使某种被萃取到有机相的溶质转人水相,可看作是萃取的逆过程。 5、什么是溶剂萃取 溶剂萃取:利用物质在互不相溶的两相溶剂中溶解度的不同,将物质从一相溶剂转移到另一相溶剂中,从而进行分离、浓缩和提纯目的产物的方法. 6、什么是色谱技术? 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和流动相,根据物质在两相间的分配行为不同,经过多次分配(吸附-解吸-吸附-解吸…),达到分离的目的。 7、什么是膜分离技术? 膜分离技术利用膜的选择性(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。

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