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酶工程复习要点

酶工程复习要点
酶工程复习要点

酶工程复习要点

名词解释:

1、酶活性中心:只有少数特异的氨基酸残基与底物结合及催化作用。这些特异的氨基酸残基比较集中的区域,即与酶活力直接相关的区域称为没得活性中心或活性部位。

2、酶别构调节的定义:某些小分子物质与酶的非催化部位或别位特异地结合,引起酶蛋白构象的变化,从而改变酶活性的方式。能发生别构效应的酶称为别构酶。

3、效应物:与别构酶的别构中心结合,能调节酶的反应速率和代谢过程的物质。

4、同促效应和异促效应:当一个效应物分子和酶结合后,影响另一个相同的效应物分子与酶的另一部位结合称为同促效应;如果一分子效应物和酶结合后,影响另一不同的效应物分子与酶的另一部位结合则称为异促效应。一个效应物分子与别构酶的别构中心结合后对第二个效应物分子结合的影响称为协同效应。当一个效应物分子与酶蛋白的一个部位结合后,可使另一部位对效应物亲和力增高的效应称为正协同效应,反之称为负协同效应。

5、酶的专一性:酶对催化的反应和反应物有严格的选择性。

1、结构专一性:分为绝对专一性和相对专一性

2、立体异构专一性:分为光学专一性和几何专一性

6、酶原的激活:分子内肽键的一处或多处断裂,进而使分子构象发生某种改变,形成酶的活性中心。

7、酶原:有些酶在细胞内合成及初分泌时是没有活性的酶的前体,称为酶原。

8、酶活力:又称为酶活性,是指酶催化某一化学反应的能力。

9、抑制剂:能降低酶的活性,使酶促反应速率减慢的物质

10、分解代谢物阻遏:是指细胞内同时有两种分解底物(碳源或氮源)存在时,利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物有关酶合成的现象。

11、反馈阻遏作用:是指酶催化作用的产物或代谢途径的末端产物使该酶的生物合成受阻的过程。

12、操纵子:原核基因组中,由几个功能相关的结构基因及其调控区组成一个基因表达的协同单位,这种单位称为操纵子。操纵子分:诱导型操纵子、阻遏型操纵子

13、效应物:效应物是一类低相对分子质量的信号物质(如糖类及其衍生物、氨基酸和核苷酸等),包括诱导物和辅阻遏物两种。它们可与调节蛋白相结合,从而使后者发生变构作用,并进一步地提高或降低与操纵基因的结合能力。

14、生长偶联型:由于酶的合成与细胞生长同步进行,所以又称同步合成型。当细胞进入生长期,酶即开始大量合成;当细胞生长进入平衡期后,酶的合成随之

停止。

15、非生长偶联型:只有当细胞生长进入平衡期以后,酶才开始合成并大量积累,所以又称滞后合成型。

16、部分生长偶联型:又称延续合成型,酶的合成与细胞生长同步开始,在细胞生长进入平衡期后,酶还可以继续合成。

17、凝聚:是指在电解质作用下,由于胶粒之间双电层排斥电位的降低,而使胶体体系不稳定,胶体粒子间因相互碰撞而产生凝集的现象。

絮凝:是指某些高分子絮凝剂的架桥作用下,将胶体粒子交联成网,形成10mm大小絮凝团的过程。

18、机械破碎法:通过机械运动所产生的剪切力作用,使细胞破碎的方法称为机械破碎法。常用的机械法有:机械捣碎法、研磨破碎法、匀浆破碎法、改进破碎法和超声波破碎法。

19、等电点沉淀法:利用蛋白质在等电点时溶解度最低,以及不同的蛋白质具有不同的等电点这一特性,对蛋白质进行分离纯化的方法。

20、有机聚合物法:利用一些水溶性有机高分子聚合物使目的物溶解度降低而析出固相物的过程。

21、超临界流体:当一种流体处于其临界点的温度和压力之下,则称之为超临界流体。

22、反胶团:表面活性剂在非极性有机溶剂中形成的一种聚集体。

23、膜分离:借助于一定孔径的各种高分子薄膜,将不同大小、不同性状和不同特性的物质颗粒或分子分离的技术,统称为膜分离技木。

24、凝胶过滤:亦称分子筛层析、排阻层析。它是利用生物大分子的相对分子质量的差异进行层析分离的一种方式。

25、离子交换层析:是利用高分子不溶性固定相偶联的离子交换基团和流动相解离的离子化合物之间发生可逆的离子交换反应而进行分离的方法。

26、疏水层析:是某些疏水性溶质发生疏水作用、分离具有一定疏水性的物质而进行的层析方式。

27、吸附层析:又称色层法或色谱法,是溶液中的溶质随流动想通过吸附层析介质时,柱内的吸附介质表面的吸附基团对溶质发生吸附作用,某些溶质就会被吸附在介质上,由于不同的介质表面活性基因对溶质的吸附能力不同。因此可以利用介质对溶质的吸附能力的差异,将不同的溶质分开,这种方法称为吸附层析。

28、亲和层析:也称为功能层析、生物专一吸附或是选择层析。它是由吸附层析发展起来的,主要是根据生物分子是特定的固相化配基之间的亲和力而使生物分子得到分离的。

29、反相层析:是基于溶质、极性流动相和非极性固定相表面间的疏水效应而建

立的一种色谱模式。

30、分子筛效应:分子大小和性状不同的样品分子通过一定孔径的分离胶时,受阻滞的程度不同而表现出不同的迁移率,这就是凝胶的分子筛效应。

31、等电聚焦:是利用蛋白质或其他两性电介质物质具有不同的等电点,从而在一个稳定、连续、线性的PH梯度中得到分离。

32、固定化酶:被局限在某一特定区域上的,并且保留了它们的催化能力,可以反复、连续使用的酶。

33、结晶是指物质以晶体的状态从蒸汽或溶液中析出的过程。

34、回收率:是指提纯前与提纯后酶总活力之比。表示提纯过程中酶损失大小,越高损失越小。

35、载体结合法:指利用各种吸附、结合的手段将酶固定于某一不溶性载体上,以制备固定化酶的方法。

36、物理吸附法:是通过氢键、疏水键和π-电子亲和力等物理作用力将酶固定于不溶性载体的一种固定方法。

37、离子结合法:是指在适宜的pH值和离子强度条件下,酶通过离子键结合于具有离子交换基的水不溶性载体的固定化方法。

38、共价结合法:是指借助共价键将酶的活性非必需侧链基团和载体的功能基团进行偶联的固定化方法。

39、交联法:是指利用双功能或多功能试剂在酶分子间、酶分子与惰性蛋白间或酶分子与载体间进行交联反应,以共价键制备固定化酶的方法。它与共价结合法的不同之处是:它不使用载体。

40、包埋法:指将聚合物的单体和酶溶液混合后,借助聚合促进剂(包括交联剂)的作用使单体进行聚合,从而将酶包埋于聚合物中的固定化方法。

41、酶反应器:以酶或固定化酶作为酶促反应的装置称为酶反应器。

42、酶传感器:生物传感器中最早被研究和应用的一类,由固定化的生物活性物质酶和信号转换器两部分组成。

43、酶分子化学修饰:广义,凡涉及共价及部分共价键的形成或破坏的转变,从而改变酶的酶学性质。狭义:指在较温和的条件下,以可以控制的方式使一种蛋白质同某些化学试剂起特异反应,从而引起单个氨基酸残基或其功能基发生共价的化学改变。

44、大分子结合修饰:利用水溶性大分子与酶结合,使酶的空间结构发生某些精细的改变,从而改变酶的特异性与功能的方法。简称为大分子结合法。

45、酶的蛋白质工程:指的是以结构生物学与生物信息学为基础,根据蛋白质的结构规律及其与功能的关系,以基因重组为主要手段,对天然蛋白质进行改造,以生产出性能更加优良,更满足人类社会需要的新型酶分子。

第一章酶学基础

1、酶的化学本质及其组成:酶的化学本质均是蛋白质。酶按组成分为两类,即单纯酶和结合酶,单纯酶分子中只含有氨基酸,结合酶由酶蛋白和辅助因子组成。

2、酶活性中心:只有少数特异的氨基酸残基与底物结合及催化作用。这些特异的氨基酸残基比较集中的区域,即与酶活力直接相关的区域称为没得活性中心或活性部位。

3、酶活性中心的结构:

1、活性中心的某些功能基团称为酶的必须基团

2、活性中心只占酶分子的很小一部分结构

3、酶的活性中心是一个三维实体

4、酶的活性中心并不是和底物的形状正好互补的,而是在酶和底物结合的过程

中,底物分子或酶分子的构象发生了一定的变化后才互补的

5、酶的活性中心是位于酶分子表面的一个裂缝内

6、酶与其专一性底物的结合一般通过盐键、氢键、范德华力和疏水相互作用等

次级键。

4、酶催化特点:温和性、专一性、高效性和可调性。

5、影响酶催化效率的有关因素:

1、底物与酶的“靠近”及“定向”。

2、底物分子形变和诱导契合。

3、酸碱催化。

4、共价催化

5、金属离子催化

6、活性部位微环境的影响

6、酶的作用机制:酶催化作用的实质就在于它能降低反应的活化能,是反应在较低的能量水平上进行,从而是反应速率如图p22

7、酶别构调节的定义:某些小分子物质与酶的非催化部位或别位特异地结合,引起酶蛋白构象的变化,从而改变酶活性的方式。能发生别构效应的酶称为别构酶。

效应物:与别构酶的别构中心结合,能调节酶的反应速率和代谢过程的物质。8、同促效应和异促效应:当一个效应物分子和酶结合后,影响另一个相同的效应物分子与酶的另一部位结合称为同促效应;如果一分子效应物和酶结合后,影响另一不同的效应物分子与酶的另一部位结合则称为异促效应。一个效应物分子与别构酶的别构中心结合后对第二个效应物分子结合的影响称为协同效应。当一个效应物分子与酶蛋白的一个部位结合后,可使另一部位对效应物亲和力增高的效应称为正协同效应,反之称为负协同效应。

9、酶的专一性:酶对催化的反应和反应物有严格的选择性。

酶专一性的分类:(P16)

3、结构专一性:分为绝对专一性和相对专一性

4、立体异构专一性:分为光学专一性和几何专一性

10、酶原的激活:分子内肽键的一处或多处断裂,进而使分子构象发生某种改变,形成酶的活性中心。(酶激活的本质P14)

11、酶原:有些酶在细胞内合成及初分泌时是没有活性的酶的前体,称为酶原。

12、酶活力:又称为酶活性,是指酶催化某一化学反应的能力。

底物浓度对酶反应的影响:(P27)多底物、单底物机理

13、抑制剂:能降低酶的活性,使酶促反应速率减慢的物质

14、酶的化学修饰法P13:1.非专一性化学修饰法:指非专一性的修饰试剂和酶蛋白中氨基酸残基的不同側链基团作用而引起共价结合、氧化或还原等修饰反应,从而基团的结构和性质发生改变。2.专一性化学修饰:指某专一性化学修饰试剂特异地修饰酶活性中心的某一氨基酸残基的側链基团,从而引起酶活力的降低和丧失。3.亲和标记法:该法采用的修饰试剂是根据底物的化学结构设计合成的一个含有活泼反应基团的底物类似物。

15、单底物和多底物对酶促反应动力学的影响P27

16、可逆的抑制作用P37

第二章产酶微生物的分离和选育

1、富集培养的方式:1、添加特殊的营养物质。

2、调整培养基的酸碱性。

3、控制培养温度和热处理。

4、添加抑制剂

2、筛选的基本过程:

3、诱变育种特点:具有方法简单、投资少、收获大等优点,缺点是缺乏定向性。

4、诱变剂的选择标准:诱变剂的选择主要决定于诱变剂对基因作用的特异性和出发菌株的特性。

5、遗传标记的选择:1、营养缺陷型标记。2、抗性标记。3、灭活标记。4、荧光染色标记。5、温度敏感性标记。

6、原生质体融合的基本步骤:加酶水解后获得原生质体。以1×107~108的浓度

融合,加入30%~50%的PEG及适量的CaCl

2、MgCl

2

,维持在一定pH的渗透压稳定

剂中,适温处理1~10min,立即用再生培养基稀释4~5倍。以低速离心(1000×g或2000×g)数分钟,除去PEG,沉淀重新悬浮,然后分离在各种选择性培养基上,使之再生细胞壁,或分离在完全培养基上,先再生细胞壁,然后分离到各种选择性培养基上进行检处。

第三章酶的生物合成与发酵生产

1、酶的生物合成的调节类型P102

基因表达的调控主要在转录水平上进行

转录水平的调控包括诱导和阻遏两种方式;

1、诱导:

酶可分为组成酶和诱导酶;

酶的诱导:同时诱导、顺序诱导

2、阻遏

阻遏类型:分解代谢物阻遏、反馈阻遏

1)分解代谢物阻遏:是指细胞内同时有两种分解底物(碳源或氮源)存在时,利用快的那种分解底物会阻遏利用慢的底物有关酶合成的现象。

2)反馈阻遏作用:是指酶催化作用的产物或代谢途径的末端产物使该酶的生物合成受阻的过程。

3)分解代谢物阻遏的作用机理:由于容易利用的碳源过量存在时,通过代谢途径进行降解,放出的能量有一部分储存在ATP中。ATP是有ADP和AMP通过磷酸化作用生成的。这样细胞内ATP浓度增加,就使AMP浓度降低。由于cAMP 可通过磷酸二酯酶作用,水解生产AMP。

cAMP+H2O→AMP

因此cAMP的生产受阻,从而致使细胞中cAMP的浓度随AMP浓度的降低而降低。这必然使cAMP—CRP复合物的浓度也随之降低。结果在启动基因(P)上没有cAMP—CRP复合物结合,RNA聚合酶也就无法结合到启动基因的位点上,从而使结构基因(S)上的遗传信息无法转录,酶的生物合成无法进行。

分解代谢物阻遏作用及该阻遏作用的解除,实质上是cAMP通过启动基因对酶生物合成的调节控制。为此,在培养基中控制好容易利用的碳源的量,或在容易利用的碳源过剩时加一定量的cAMP,均可防止或解除分解代谢物阻遏作用。

2、操纵子:原核基因组中,由几个功能相关的结构基因及其调控区组成一个基因表达的协同单位,这种单位称为操纵子。操纵子分:诱导型操纵子、阻遏型操纵子

3、效应物:效应物是一类低相对分子质量的信号物质(如糖类及其衍生物、氨基酸和核苷酸等),包括诱导物和辅阻遏物两种。它们可与调节蛋白相结合,从而使后者发生变构作用,并进一步地提高或降低与操纵基因的结合能力。

4、生物酶产量提高的策略

1)条件控制

A、添加诱导物:酶的作用底物、酶作用底物的前体、酶的反应产物、酶的底物类似物或底物修饰物

B、降低阻遏物浓度

引起阻遏的原因有两种:终点产物阻遏和分解代谢物阻遏

为解决分解代谢物阻遏:a、避免使用葡萄糖;b、避免培养基过于丰富;c、添加一定量的cAMP;d、采用流加方式:如限制C源浓度

为解决重点产物阻遏:a、设法从培养基中除去其终产物,以消除反馈阻遏。b、向培养基中加入代谢途径的某个抑制因子,切断代谢途径通路,可限制细胞内末端产物的积累,便可达到缓解其反馈阻遏的目的。

C、促进分泌

D、添加产酶促进剂

2)遗传控制

A、改良菌种(常采用诱变育种):a、使诱导型变为组成型;b、使阻遏型变为去阻遏型

B、基因工程育种(可定向改变、定向筛选)

5、产酶动力学

1)生长偶联型:由于酶的合成与细胞生长同步进行,所以又称同步合成型。当细胞进入生长期,酶即开始大量合成;当细胞生长进入平衡期后,酶的合成随之停止。

特点:偶联型的酶,其生物合成可以诱导,但不受分解代谢物阻遏和反应产物阻遏。而且当除去诱导物或细胞进入平衡期后,酶的合成立即停止,这表明这类酶所对应的mRNA是很不稳定的。

注:生长偶联型中存在一种特殊的形式,可称为中期合成型,即酶的合成在细胞生长一段时间以后才开始,而在细胞进入平衡期后,酶的合成也随之停止。

特点:合成受到反馈阻遏,而且其对应的mRNA是不稳定的。

2)非生长偶联型:只有当细胞生长进入平衡期以后,酶才开始合成并大量积累,所以又称滞后合成型。

特点:在对数生长期不合成,可能是由于受到分解代谢阻遏作用的影响,当阻遏解除以后,酶才开始大量合成。加上其所对应的mRNA稳定性高,所以能在细胞停止生长后,继续利用积累的mRNA进行翻译而合成酶。

3)部分生长偶联型:又称延续合成型,酶的合成与细胞生长同步开始,在细胞生长进入平衡期后,酶还可以继续合成。

特点:可受诱导但不受分解代谢物阻遏和产物阻遏,而且该酶所对应的mRNA 是相当稳定的,可在生长平衡期以后相当长的一段时间内继续用于酶的合成。因此,mRNA的稳定和培养基中阻遏物的存在是影响酶生物合成模式的主要因素。

酶最理想的生物合成模式应为部分生长偶联型。

第四章酶的分离与纯化

1、凝聚:是指在电解质作用下,由于胶粒之间双电层排斥电位的降低,而使胶体体系不稳定,胶体粒子间因相互碰撞而产生凝集的现象。

絮凝:是指某些高分子絮凝剂的架桥作用下,将胶体粒子交联成网,形成10mm大小絮凝团的过程。

2、提高过滤性能的方法有絮凝和凝集,此外,还可以采用稀释、加热等方法降低发酵液黏度,或加入助滤剂、反应剂、酶降解等方法。

3、机械破碎法:通过机械运动所产生的剪切力作用,使细胞破碎的方法称为机械破碎法。常用的机械法有:机械捣碎法、研磨破碎法、匀浆破碎法、改进破碎法和超声波破碎法。

4、非机械法包括酶溶法、化学渗透法、物理法和干燥法。

某些化学试剂可以改变细胞壁或膜的通透性,从而使胞内物质有选择地渗透出来,这种处理方法称为化学渗透法。常用的化学试剂是有机溶剂和表面活性剂。干燥法包括空气干燥、真空干燥、喷雾干燥和冷冻干燥等。

5、酶的提取是把酶从生物组织或细胞中以溶解状态释放出来的过程,以供进一步从中分离纯化所需要的酶。

提取的原则是相似相容原则;远离等电点的PH值,溶解度升高。

提取的方法包括:盐溶液提取,酸、碱溶液提取(一般来说,为了增加酶的溶解度,提取时溶液的PH应该远离酶的等电点,碱性蛋白酶用偏酸性的提取液,而酸性蛋白酶则用偏碱性的提取液。),有机溶剂提取。

6、离心分离是借助离心机旋转所产生的离心机,根据物质颗粒的沉降系数、质量、密度及浮力等因子的不同,而使物质分离的技术。

沉降系数与相对分子质量有一定的对应关系。

7、离心分离方法:

差速离心是采用不同的离心速度和离心时间,使沉降速度不同的颗粒分批分离的方法。得到的沉淀物是不均一的。差速离心的特点是其主要用于分离大小和密度差异较大的颗粒。

密度梯度离心是样品在密度梯度介质中进行离心,使沉降系数比较接近的组分得以分离的一种区带分离方法。原理:不同颗粒之间存在沉降系数差时,在一定离心力作用下,颗粒各自以一定速度沉降,在密度梯度不同区域上形成区带的方法。介质的最大密度要小于所有样品颗粒的密度。

等密度梯度离心也称沉降平衡离心,是根据颗粒的密度不同而进行分离的。离心时,在离心介质的密度梯度范围内,不同密度的物质颗粒或向下沉降,或向上漂浮,达到与其相同的密度介质时就不再移动,而形成区带。

离心时间:对于差速离心来说,是指某种颗粒完全沉降到离心管底的时间;

对于等密度梯度离心而言,离心时间是指颗粒完全到达等密度点的平衡时间;而密度梯度离心的时间是指形成界面分明的区带的时间。

8、在盐析时,溶液中的硫酸铵的浓度通常用饱和度表示。饱和度是指溶液中饱和硫酸铵的体积与溶液总体积之比。

盐析过程的影响因素包括酶的种类和浓度、PH、温度。

影响有机溶剂沉淀的因素:温度、PH、离子强度、蛋白质浓度。

9、等电点沉淀法:利用蛋白质在等电点时溶解度最低,以及不同的蛋白质具有不同的等电点这一特性,对蛋白质进行分离纯化的方法。

10、有机聚合物法:利用一些水溶性有机高分子聚合物使目的物溶解度降低而析出固相物的过程。

选择性变性沉淀法:选择一定的条件使溶液中存在的某些杂蛋白质变性沉淀而不影响所需蛋白质的方法。

11、萃取是一个液相或固相中的溶质经过物理或化学作用转移到另一液相,或在两相中重新分配的过程。

萃取剂:用来进行萃取的溶剂。

萃取液:经接触分离后,溶质转移到萃取剂中与萃取剂形成的溶液。

萃余剂:被萃取出溶质后的料液。

12、超临界流体:当一种流体处于其临界点的温度和压力之下,则称之为超临界流体。

13、反胶团:表面活性剂在非极性有机溶剂中形成的一种聚集体。

14、膜分离:借助于一定孔径的各种高分子薄膜,将不同大小、不同性状和不同特性的物质颗粒或分子分离的技术,统称为膜分离技木。

对透析速度影响的因素:浓度梯度,分子大小,温度,膜的厚度,膜的表面积。

15、影响超滤流率的几个因素:

除了膜的结构性质起重要作用外,还有:溶质的分子性质,溶质浓度,压力,搅拌,温度和其他。

16、凝胶过滤:亦称分子筛层析、排阻层析。它是利用生物大分子的相对分子质量的差异进行层析分离的一种方式。

基本原理:凝胶过滤所用的介质所用的介质为有一定孔径的多孔网状结构的亲水性凝胶颗粒。当分子大小不同的混合物通过这种凝胶时,相对分子质量大的生物分子由于不能进入或不能完全进入凝胶内部的网孔,沿着凝胶颗粒间的空隙或大的网孔通过,那么大分子相对于小分子迁移的路程短,在柱内停留的时间短,保留值小,所以在层析过程中迁移率最快,走在小分子的前面,先从柱中流出;分子质量小的分子由于能够进入凝胶内部的网状孔,沿着凝胶颗粒的不同大小的网状孔流过,相对于大分子所经过的过程长,在柱内的停留时间长,保留值大,在

层析过程中迁移率慢,走在大分子的后面,后从柱中流出,从而达到分离的目的。

17、离子交换层析:是利用高分子不溶性固定相偶联的离子交换基团和流动相解离的离子化合物之间发生可逆的离子交换反应而进行分离的方法。

原理:P180

18、离子交换剂的选择P182

19、梯度洗脱的两种方法:P185

梯度的形成一般有两种:一是增加溶液的离子强度。另一个是改变溶液的PH。对于增加离子强度的梯度溶液,不管用何种类型的离子交换剂,其离子强度绝大部分是增加的,而改变PH则不然,如果使用的是阳离子交换剂,PH应从低到高递增;如果使用的是阴离子交换剂,PH应从高到低递减,实际许可的PH范围应由待分离物质的稳定PH范围和离子交换剂限制的PH范围来决定。

20、影响离子交换层析的因素:P186

交换剂的影响;离子交换柱长度的影响;缓冲溶液的影响:PH,缓冲容量,缓冲液浓度,杂质,流速的影响。

21、疏水层析:是某些疏水性溶质发生疏水作用、分离具有一定疏水性的物质而进行的层析方式。

原理:P187

疏水层析的影响因素:盐、离子强度、PH、柱温。

22、吸附层析:又称色层法或色谱法,是溶液中的溶质随流动想通过吸附层析介质时,柱内的吸附介质表面的吸附基团对溶质发生吸附作用,某些溶质就会被吸附在介质上,由于不同的介质表面活性基因对溶质的吸附能力不同。因此可以利用介质对溶质的吸附能力的差异,将不同的溶质分开,这种方法称为吸附层析。原理:P190

吸附剂的选择:应具备表面积大、颗粒均匀、吸附选择性好、稳定性强和成本低廉等性能。在具体选择的时候,主要是根据吸附剂本身和被吸附物质理化性质进行的。由于极性强的吸附剂易吸附极性强的物质,非极性的吸附剂易吸附非极性的物质,所以通常分离极性物质应选择极性吸附介质,非极性物质应选择非极性吸附介质。

23、亲和层析:也称为功能层析、生物专一吸附或是选择层析。它是由吸附层析发展起来的,主要是根据生物分子是特定的固相化配基之间的亲和力而使生物分子得到分离的。

24、反相层析:是基于溶质、极性流动相和非极性固定相表面间的疏水效应而建立的一种色谱模式。

25、聚丙烯酰胺凝胶电泳:

原理:是由单体丙烯酰胺和交联剂N,N’-亚甲基双丙烯酰胺在催化剂和加速剂

作用下聚合交联而成的三维网状结构的凝胶。用此凝胶为支持物的电泳称为聚丙烯酰胺凝胶电泳。

分离效应:浓缩效应,电荷效应,分子筛效应。

分子筛效应:分子大小和性状不同的样品分子通过一定孔径的分离胶时,受阻滞的程度不同而表现出不同的迁移率,这就是凝胶的分子筛效应。

26、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳:

原理:SDS是一种阴离子去污剂,它与蛋白质结合后可以破坏蛋白质分子间和分子内的非共价键,使分子去折叠,使蛋白质变性并改变原有空间构象。由于SDS 带有大量负电荷,与蛋白质结合后使蛋白质丧失了原有的电荷状态,形成了仅保持原有分子大小为特征的负电荷团块。另外,SDS-蛋白质复合物在强还原剂存在下,蛋白质分子内二硫键被打开,而不被氧化。

27、区别:SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳既可以根据相对分子质量的大小对蛋白质进行分离,又可以通过已知相对分子质量的标准蛋白质作为标记,测定未知蛋白质的相对分子质量。而聚丙烯酰胺凝胶电泳是电泳和分子筛选的双重作用。28、等电聚焦:是利用蛋白质或其他两性电介质物质具有不同的等电点,从而在一个稳定、连续、线性的PH梯度中得到分离。

29、酶的浓缩:包括蒸发浓缩、胶过滤浓缩、超滤浓缩、反复冻融浓缩、聚乙二醇浓缩法。

30、结晶是指物质以晶体的状态从蒸汽或溶液中析出的过程。

31、回收率:是指提纯前与提纯后酶总活力之比。表示提纯过程中酶损失大小,越高损失越小。

第五章酶与细胞的固定化

1.固定化酶:被局限在某一特定区域上的,并且保留了它们的催化能力,可以反复、连续使用的酶。

2.酶的固定化方法:(1)载体结合法:包括物理吸附法、离子结合法、共价结合法;(2)交联法,(3)包埋法:包括网格型、微囊型。

3.载体结合法:指利用各种吸附、结合的手段将酶固定于某一不溶性载体上,以制备固定化酶的方法。

(1)物理吸附法:是通过氢键、疏水键和π-电子亲和力等物理作用力将酶固定于不溶性载体的一种固定方法。

优点:酶的活性中心不易被破坏,而酶的高级结构变化少,因而酶活力损失很少。缺点:固定的酶与载体相互作用力弱,酶容易从载体上脱落下来。

(2)离子结合法:是指在适宜的pH值和离子强度条件下,酶通过离子键结合于具有离子交换基的水不溶性载体的固定化方法。

优点:操作简单,处理条件温和,酶的高级结构和活性中心的氨基酸残基不易被

破坏,能得到酶活回收率高的固定化酶。

缺点:载体和酶的结合力比较弱,容易受缓冲液种类或pH的影响,在离子强度高的条件下进行反应时,酶往往会从载体上脱落。

(3)共价结合法:是指借助共价键将酶的活性非必需侧链基团和载体的功能基团进行偶联的固定化方法。

优点:酶和载体结合牢固,稳定性好,一般不会因底物浓度高或存在盐类等原因而轻易脱落,这就有利于连续使用。

缺点:反应条件苛刻,操作复杂,而且由于采用了比较激烈的反应条件,可能会引起酶蛋白高级结构的变化,破坏部分活性中心,因此往往不能得到比活力高的固定化酶,其酶活回收率一般为30%左右,有时甚至底物的专一性等酶的性质也会因固定化酶而发生变化。

4.交联法:是指利用双功能或多功能试剂在酶分子间、酶分子与惰性蛋白间或酶分子与载体间进行交联反应,以共价键制备固定化酶的方法。它与共价结合法的不同之处是:它不使用载体。

优点:操作简便

缺点:交联反应的过程往往比较激烈,许多酶易在固定化过程中失效,酶回收率不高。

5.包埋法:指将聚合物的单体和酶溶液混合后,借助聚合促进剂(包括交联剂)的作用使单体进行聚合,从而将酶包埋于聚合物中的固定化方法。

(1)网格型包埋法:指将酶包埋在高分子凝胶细微网格中。

(2)微囊型包埋法:指将一定量的酶溶液包在半透性的高分子微孔膜内。

和网格型包埋法相比,微囊型包埋法的优点是:固定化酶颗粒比前者要小的多,比较有利于底物和产物的扩散,能容许小分子底物和产物自由进出膜内外,由于囊的表面积相对体积的比值大,故物质交换可以进行的十分迅速,另一方面,半透膜还能阻止蛋白质分子渗漏和进入,注入体内时既可避免引起免疫过敏反应,同时也可免遭蛋白水解酶的降降,因此其具有较大的医学价值。缺点是、;反应条件要求高,制备成本也较高。

(3)脂质体包埋法

酶的各种固定化方法的比较

6.固定化酶的性质:

(1)酶的活性影响酶催化活性的因素主要有以下几种:

①构象改变,立体屏蔽以及微扰等

②分配效应和扩散限制效应

(2)酶的稳定性:

固定化酶稳定性升高表现在以下几方面:

①固定化增加了酶的耐热性。②固定化增大了酶对变性剂、抑制剂的抵抗能力③固定化减轻了蛋白酶的破坏作用。④固定化可以增强贮存稳定性和操作稳定性(3)酶的最适温度:

酶反应的最适温度是酶热稳定性与反应速度的综合结果,由于固定化后,大多数酶的热稳定性提高,所以最适温度也随之提高。

(4)酶的最适pH:

酶固定化后,对底物作用的最适pH和酶活力-pH常常会发生偏移,曲线偏移的原因是微环境表面电荷性质对酶活力的影响,一般来说,用带负电荷载体(阴离子聚合物)制备的固定化酶,其最适pH较自然酶偏高,这是因为多聚阴离子载体会吸引溶液中阳离子(包括H+),使其附着于载体表面,结果使固定化酶扩散层中H+浓度比周围的外部溶液高,即偏酸,这样外部溶液中的pH必须向碱性偏移,才能抵消微环境作用,使酶表现出最大的活力,反之,带正电荷的载体固定化的酶的最适pH向酸性偏移。

(5)酶的动力学特征:

固定化酶的表现米氏常数Km随载体的带电性能变化。带电荷的固定化载体与底物之间的静电作用会引起底物分子在扩散层和整个溶液之间的分布不均一。由于静电作用,与载体电荷性质相反的底物在固定化酶微环境中的浓度比整体溶液的高,与自然酶相比,这种固定化酶即使在溶液的底物浓度较低时,也可达到最大反应速度,即固定化酶的表现Km值低于溶液的Km值,而单固定化载体与底物电荷相同,就会造成固定化酶的表现Km值显著增加。简单的说,由于高级结构变化及载体影响引起酶与底物亲和力变化,从而引起Km的变化。这种Km 变化同时又受到溶液中离子强度大小的影响,离子强度升高,载体周围的静电梯度逐渐减小,Km变化也逐渐縮小以至消失。

第六章酶反应器

1、酶反应器:以酶或固定化酶作为酶促反应的装置称为酶反应器。

2、酶反应器的类型

1)搅拌罐型:分批反应器(BSTR);连续流搅拌罐反应器(CSTR)2)固定床型(又称填充床PBR、活塞流反应器PFR)

3)流化床型(FBR)

4)膜式反应器

5)鼓泡塔型

6)连续搅拌罐式超滤型(CSTR\UFR)

7)循环床型(RCR)

8)其他酶反应器

3、各类酶反应器的主要特征

4、酶反应器的选择

1)酶的应用形式

膜状:螺旋式、转盘式、平板式、空心管式等膜反应器

颗粒状或片状固定化酶:连续搅拌罐、固定床、流化床、鼓泡塔

膜状和纤维状固定化酶:填充床

小颗粒酶或碎片固定化酶:流化床、搅拌罐式反应器

2)底物的物理性质

颗粒状和胶体状底物:CSTR、PBR、RCR

3)反应操作要求

A、酶反应不断调整pH,或间歇地补充反应物,或经常供氧,有些情况需要更新酶:搅拌罐及串联罐类型的反应器。

B、底物在反应条件下不稳定或酶受高浓度底物抑制时:搅拌罐型反应器

C、反应耗氧:鼓泡塔

4)酶的稳定性

在各类反应器中,CSTR一般远比其他类型反应器更易引起酶的损失。

5)反应的可塑性及成本

CSTR一般来说应用的可塑性较大,结构简单,成本就较低;而与之相对的PBR 则较为逊色。

5、存在抑制剂时如何选择酶反应器?

第七章酶传感器

酶传感器:生物传感器中最早被研究和应用的一类,由固定化的生物活性物质酶和信号转换器两部分组成。

第八章酶分子的化学修饰

1.酶分子化学修饰:广义,凡涉及共价及部分共价键的形成或破坏的转变,从而改变酶的酶学性质。狭义:指在较温和的条件下,以可以控制的方式使一种蛋白质同某些化学试剂起特异反应,从而引起单个氨基酸残基或其功能基发生共价的化学改变。

2.酶分子侧链基团修饰:P287

3.几种重要的修饰反应:

①酰化及其相关反应,可用基团有:氨基、羟基、巯基、酚基,

②烷基化反应,可用基团有:氨基、巯基、羧基、硫醚基、咪唑基

③氧化和还原反应,易受氧化作用的侧链基团有:巯基、硫醚基、吲哚基、咪唑基、酚基。④芳香环取代反应,⑤磷酸化反应

4.特定氨基酸残基侧链基团的化学修饰

①巯基的化学修饰P289:由于巯基具有很强的亲核性,并且巯基基团一般是酶分子中最容易反应的侧链基团,所以人们最先研究它的特异性修饰剂。

烷基化试剂是一种重要的巯基修饰试剂,特别是碘乙酸和碘乙酰胺。

N-乙基马来酰亚胺是一种有效巯基修饰试剂,该反应具有较强的专一性并伴随光吸收的变化,可以很容易通过光吸收的变化确定反应的强度。

②氨基的化学修饰:包括:氨基的甲基化和乙酰化,氨基的烷基化

③羧基的化学修饰

④咪唑基的化学修饰:组氨酸残基的咪唑基可以通过氮原子的烷基化或碳原子的亲核取代来进行修饰。P293

⑤胍基的化学修饰⑥二硫键的化学修饰

5.大分子结合修饰:利用水溶性大分子与酶结合,使酶的空间结构发生某些精细的改变,从而改变酶的特异性与功能的方法。简称为大分子结合法。

第九章酶的蛋白质工程

酶的蛋白质工程:指的是以结构生物学与生物信息学为基础,根据蛋白质的结构规律及其与功能的关系,以基因重组为主要手段,对天然蛋白质进行改造,以生产出性能更加优良,更满足人类社会需要的新型酶分子。

第10章非水介质中酶的催化作用

1、非水介质中酶的结构:在疏水的有机溶剂中,酶不溶解在有机溶剂中,并以悬浮的状态在含微水的有机溶剂中进行催化反应。在不同介质中酶分子活性中心的改变不大,而酶分子结构的动态变化可能是引起酶活性化的主要原因。酶在谁溶液中以一定的构象的三级结构状态存在,这种结构与构象是酶发挥催化功能所必须的“紧密”又有“柔性”的状态。紧密状态主要取决于蛋白质分子内的H 键。P332

2、非水介质中酶的性质:热力学稳定性、酶的特异性、(底物选择性、立体选择性、位置选择性和化学键选择性)、其他特性(分子记忆、PH记忆和离子强度)

3、根据分子识别理论,酶与配体的遇到、相互作用改变酶的构象,能够获得与配体类似物结合能力的酶,这种由配体诱导产生酶记忆的方法,称为分子记忆。印迹酶:酶溶于含有其配体的缓冲溶液,然后冻干,用脱水溶剂洗涤去除配基。水溶液中PH和离子对酶活力有重要的影响。人们发现在有机溶剂中酶的活性与酶干燥前所处的缓冲液的PH和离子密切相关,其最适PH与水相中酶的最适PH 相同。说明酶能够记住最后保存过的水溶液PH,又称PH记忆。

4、生物反应体系中的水分分为溶剂水和结合水两种。占98%的绝大多数的水称

为溶剂水,紧密的结合在酶分子的表面的少部分的水就是结合水。结合水的物理性质如熔点、热容、EPR和IR的光谱特征与溶剂水不同,所谓的非水体系并不是绝对无水的,而是以种水含量<1%的微水的有机溶剂体系,因此又称之为微水相。在酶催化反应过程中,底物分子须先从有机相进入酶表面的水相与酶形成底物-酶复合物后再发生反应。对酶的结构和催化活性至关重要的结合水又称必需水或结构水。如果有机溶剂取代了溶剂水,不取代结构水,将不会改变酶的活性构象,不会对活性产生很大影响。

5、不同的酶在不同的有机溶剂中达到相同的酶反应速度时溶剂中水分含量并不相同。在亲水性的溶剂中获得相同催化活力所需的水含量比在疏水性溶剂中要高,因为疏水性溶剂束缚系统中的水量要比亲水性溶剂少。最佳水活度与极性无关。最佳水活度都在0.55左右。水活度对酶活力的影响程度随着溶剂的不同而不同。

6、有机溶剂对酶必需水的影响:

1)有机溶剂对酶必需水的影响

2)有机溶剂对底物和产物的影响

亲水性底物在疏水性较强的溶剂中泽容易进入酶的活性中心使催化反应速度加快,因此亲水性底物应选择疏水性较强的溶剂,而疏水性底物应选疏水性弱的溶剂更好。有机溶剂和水的极性不同,在反应过程中影响底物和产物的分配,从而影响酶的催化反应。有机溶剂极性小,疏水性太强,疏水性底物在溶剂中溶解度大,浓度高,很难从有机溶剂中进入必须水层,与酶分子活性中心结合的底物浓度较低。

3)有机溶剂对酶的影响:

P值为某溶剂在正辛醇和水中的分配系数。LOgP越大,溶剂的疏水性越强,反之,亲水性越强。2≤LOg P≤5。溶剂极性越大,最适水含量越大,亲水性大了,夺取水多了,水活度就上升。

虽然在有机溶剂中酶的总体结构和活性中心的结构都是保持完整,但是酶分子本身的动态结构、表面结构和活性中心发生了变化。活性中心数目的减少与有机溶剂的极性有关,是由于溶剂破坏了酶蛋白活性中心的氢键、离子键或酶蛋白去折叠造成的。另外还有一种现象是由于非极性有机溶剂与底物竞争酶活性中心的结合点,从而降低了活性中心的极性,减弱了底物与活性中心的结合能力。

由于亲水性有机溶剂容易夺取酶表面催化时必须的结合水,因此疏水性溶剂通常比亲水性溶剂来得更适合作为酶促反应的介质。

工程造价基础学习资料教学内容

工程造价基础学习资 料

建筑工程造价基础学习资料 第一章工程造价概论 一、建设工程概念: 是指建设项目从预备、筹建、勘察设计、设备购置、建设安装、试车调试、竣工投产,直到形成新的固定资产的全部过程。是为人类生活、生产提供物质技术基础的各类建筑物和工程设施的统称 二、建设工程的特点: 建设工程是人类有组织、有目的、大规模的经济活动。是固定资产再生产过程中形成综合生产能力或发挥工程效益的工程项目。建设工程是指建造新的或改造原有的固定资产。 三、建设工程按性质分类: 1、新建项目(定义:是指新建的项目,或对原有项目重新进行总体设计,并使其新增固定资产价值超过原有固定资产价值三倍以上的建设项目。) 2、扩建项目(定义:是指原有企业或事业单位为了扩大原有主要产品的生产能力或效益,或增加新产品生产能力而建设新的主要车间或其它工程项目。) 3、改建项目(定义:是指原有企业为了提高生产效益,改进产品质量或调整产品结构,对原有设备或工程进行改造的项目,有的为了平衡生产能力,需增建一些附属、辅助车间或非生产性工程,也可列为改建项目。) 4、恢复项目(定义:是指企业、事业单位因受自然灾害、战争或人为灾害等特殊原因,使原有固定资产全部或部分报废,需按原来规模重新建设或恢复中同时进行扩建的项目。)

5、迁建项目(定义:是指原有企业、事业单位,由于某种原因报经上级批准进行搬迁建设,不论其规模是维持原规模还是扩大建设,均属于迁建项目。)四、建设工程按规模分类:大型、中型、小型 建设项目的构成: 1、建设项目(定义:是指具有一个设计任务书,按一个总体设计进行施工,经济上实行独立核算,行政上具有独立法人组织形式的设计单位,如一个工厂,一所学校。) 2、单项工程(定义:是建设项目的组成部分,一般指具有独立设计文件,可以独立施工,竣工后能发挥生产能力或工程效益的工程,如一所学校的教学楼)。 3、单位工程(如一所学校教学楼的土建工程,安装工程) 4、分部工程(如一所学校教学楼的土建工程中的地下室工程、主体工程) 5、分项工程(定义:是分部工程的一个细节,一般是按照选用的施工方法,所使用的材料,结构构件规格等不同因素划分的施工分项,如砖基础,混水墙。) 五、工程造价的定义: 工程造价的直意就是工程的建造价格。广义上工程造价涵盖建设工程造价,安装工程造价,市政工程造价,电力工程造价,水利工程造价,通信工程造价等。工程造价是指进行某项工程建设所花费的全部费用,其核心内容是投资估算、设计概算、修正概算、施工图预算、工程结算、竣工决算等等。工程造价的任务:根据图纸、定额以及清单规范,计算出工程中所包含的直接费、间接费、规费及税金等等。

隧道工程期末复习重点知识

1、隧道:以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞 室。 2、隧道分类:地质条件:土质隧道、石质隧道。埋置深度:浅埋隧道、深埋隧道。 所处位置:山岭隧道、水底隧道、城市隧道。断面形状:圆形、矩形、马蹄形。 用途:交通隧道(铁路、公路、水底、地下铁道、航运隧道、人行地道)、水工隧道、市政隧道、矿山隧道; 按施工方法分:钻爆法隧道,明挖法隧道,机械法隧道(盾构机、TBM掘进机),沉埋法隧道。 3、隧道特点:优点:(1)缩短线路长度,减少能耗;(2)节约地皮;(3)有利于环境保护; (4)应用范围广;缺点:(1)造价高(2)施工期限长(3)施工作业环境差。 4、我国隧道的发展方向:1、推进城市隧道和水下隧道技术的发展。2、提高隧道机械化施 工水平,减轻劳动强度。3、提高隧道防排水技术,减少隧道病害。4、推进隧道信息化施工,发展隧道超前地质预报技术,加强现场动态设计与科学的施工管理。5、隧道防灾救援措施系统化。6、做好隧道洞口的景观设计。 5、为什么修建隧道?答:1、拓展地面空间2、城市道路建设绕避地面建筑,减少交通干扰。 3、解决高程障碍; 4、绕避江河、城镇、人口密集区等平面障碍等; 5、避免对自然环 境的破坏;6、时避开地面灾害的有效形式。 6、地质调查测绘:是隧道工程地质勘测的核心。1、工程地质技术规范要求;2、地形地貌 调查;3、地层、岩性调查;4、地质构造调查(褶皱,节理、断层);5、水文地质调查; 6、滑坡落石、岩堆、泥石流等部良地质调查; 7、地温测定。 7、隧道工程地质勘探分为:初测阶段和定测阶段。 8、超前地质预报:在分析既有地质资料的基础上,采用地质调查、物探、超前地质钻探、 超前导坑等手段,对隧道开挖工作面前方的工程地质条件与水文地质条件及不良地质体的工程性质、位置、物产规模等进行探测、分析解释及预报,并提出工程措施建议。9、超前地质预报的好处:在高速铁路隧道和长大隧道施工阶段,重视和加强超前地质预报, 最大限度地利用地质理论和先进的地质超前预报技术,预测开挖工作方面的地质情况,对于安全施工、提高工效、缩短施工周期、避免事故损失具有重大的意义。 10、地质超前预报的内容:地层岩性、地质构造、不良地质灾害、地下水的预报。 11、地质超前预报的方法:地质分析法、超前平行导坑预报法、超前水平钻孔法、物理 探测法(利用物体物性差异进行地质判断的间接方法)、特殊灾害地质的预测方法。 12、初始应力产生的原因:自重、地质构造、地质地温作用 13、岩体中结构面的成因类型:原生结构面、构造结构面、次生结构面 14、围岩:是指隧道开挖后其周围产生应力重分布范围内的岩体,或者指隧道开挖后对 其稳定性产生影响的那部分岩体。 15、围岩分级:各种围岩的物理性质之间存在一定的内在联系和规律,依照这些联系和 规律,可将围岩划分为若干级,这就是围岩分级。 16、围岩应力:时指引起地下开挖空间周围岩体和支护变形或破坏的作用力。 17、围岩分级方法的发展趋势:1、分级应主要以岩体为主。2、分级宜与地质勘探手段 有机联系在一起。3、分级要有明确的工程对象和工程目的。4、分级宜逐渐定量化。 18、围岩分级方法:主要以围岩稳定性为基础的分级方法。 19、围岩分级确定因素:岩石坚硬程度和岩体完整程度 20、围岩分级的修正:考虑地下水状态、初始应力状态等因素。 21、衡量围岩完整程度考虑的因素:1、对于受软弱面控制的岩体,按照软弱面的产状、 贯通性以及填充物的情况,可将围岩分为:完整、较完整、较破碎、破碎、极破碎。2、由于围岩完整性与所受地质构造变动的程度有关,因此,受地质构造影响程度,分为:

分离工程综合复习资料

《分离工程》综合复习资料 一、填空题 1. 请在下列选项中选择: 超滤属于 、 过程;沉降属于 ;共沸精馏属于 、 过程。 A. 平衡分离 B. 传质分离 C. 机械分离 D. 速率分离 2. 膜分离的推动力可以是 、 或 。 3. 相平衡状态下,从热力学上看,整个物系自由焓处于 ;从动力学来看,相间 。 4. 宽沸程混合物闪蒸的热衡算更主要地取决于 ,因此将热衡算放在 循环中。 5. 推导Underwood 公式所用假设是:1) ;2) 。 6. 根据右图中恒浓区(阴影部分)的位置, HNK 为 ,LNK 为 。 7. 汽相为理想气体,液相为非理想溶液时, 活度系数法计算相平衡常数的简化形式是 。 8. 液液平衡的分离因子又称为 。 9. 化学工业中最常使用的结晶技术是 和 。 10. MESH 方程分别指 ; ; ; 。 11.分离过程是将 分成 的两种或几种产品的操作。 12.平衡分离过程是借助 ,使均相混合物系统变成 ,再以混合物中各组分在处于 的两相中 为依据而实现分离。 13.传质分离过程用于各种 混合物的分离,其特点是有 发生,依据 的不同,传质分离过程又分为 过程和 过程。 14.活度系数的基准态是指活度系数等于 的状态。 15.从动力学上讲,相平衡是指相间 为零的状态。 16.膜分离过程包括 、 、 、 、微孔过滤、气体分离等多种分离过程。 (第6

17.恩特伍德公式的假设条件是(1);(2)数。 18.由设计者指定浓度或提出要求的两个组分称为,其中相对易于挥发的组分成为,不易挥发的组分称为。 19.相平衡指的是混合物或溶液形成若干相,这些相保持着而的状态。 20.吸收过程是用液体处理气体混合物,是利用不同而达到分离有关组分的传质分离过程。 21.分离媒介包括和。 22.离子交换的步骤分为、、交换反应、、五步。 23.相平衡常数计算方法有、两种计算方法。 24.最小理论塔板数与无关,只取决于。 25.萃取剂的作用是和。 二、简答题 1. 试描述“逆行精馏”效应,实际操作中如何减弱或消除? 2. 萃取精馏流程中,溶剂加入口如何确定?解释原因。 3.某厂一多组分精馏塔,正常操作时塔顶底产品都合格,乙班接班后操作两小时分析发现塔顶产品不合格,请你告诉操作工如何调节操作参数? 4.非均相催化反应精馏的定义是什么?利用非均相催化反应精馏进行反应与固定床反应器相比有什么优点? 5.萃取精馏和共沸精馏的相同点和不同点是什么? 6.画出萃取精馏的流程简图,指出萃取剂的加入位置,并说明原因? 7.计算最小回流比所用恩特伍德公式的假设条件是什么?当简单精馏塔在最小回流比下操作时,当轻重组分均为分配组分和均为非分配组分两种情况下,塔内恒浓区的位置分布情况。 8.物理吸收过程与精馏相比,传质特点是什么?吸收塔内气液相浓度和温度如何变化? 9.如何判断闪蒸问题是否成立? 10.简述简单分离塔序排列的五条经验原则。 三、综合题(20分)

新培养方案指导下“酶工程”课程教学改革初探

新培养方案指导下“酶工程”课程教学改革初探 【摘要】“酶工程”是生物工程专业开设的专业课程,通过对传统课程教学过程中存在的问题进行分析,从对教学内容进行优化、建立课程的系统性和完整性及注意充实前沿教学内容及实际行业应用研究内容三方面对酶工程课程教学进行初步探讨,收到良好的效果。 【关键词】酶工程;教学改革;生物工程 0 前言 酶工程是四大生物工程体系之一,广泛应用于医药、食品、轻工、化工、环境保护及生物技术各个方向,在生物工程及技术领域占有着重要的地位[1]。酶工程这门课程是内蒙古科技大学为本科生开设的专业课程,在理论上属于酶学体系范畴,但它又是一门广泛涉及生物学领域和生物工程学范畴的理论与实际密切联系的应用科学。因此,加强教学过程中理论与实践的衔接[2-3],提高《酶工程》教学水平,培养合格的从事相关方向进行研究及生产的技术人才是课程教学需要探讨的主要问题[4]。为了进一步优化《酶工程》的教学质量,恰逢培养方案修改时期,对这门课程进行教学改革的探索与研究。 1 传统酶工程课程中存在的问题 酶工程是生物工程专业的主干课程,在过去的教学中,存在一些弊端:①教学内容的把握不够准确。具体表现在单纯依照书本的章节教授,重点和难点的设定偏离。部分专业内容讲的不够深入,而与相关专业基础课如微生物学,细胞生物学的重复内容,重复讲解。②教学内容的系统性和完整性不够。在酶工程课程之前,没有专门设计酶基本知识的课程,学生对于研究主体了解不深,直接进入酶工程的学习,理解有些吃力。③前沿教学内容不够。对于在酶工程领域的最新研究与生产技术没有加入到课堂教学中,对于酶工程在多行业应用现状了解不清。 2 酶工程课程教学改革的内容 理清《酶工程》与相关课程的关系及重复内容,对教学内容进行优化。 与相关课程教师座谈,掌握相关课程内容讲解的覆盖性及深度,及时调整相关内容讲解比例。如课程中涉及到酶生物合成的基本过程,这部分内容在基础课分子生物学中蛋白质的转录与翻译部分已经进行了详细的讲解;课程内容酶发酵动力学部分在专业课反应工程中有更为细致的讲解;原来的重点章节酶的提取与分离纯化是专业课生化分离工程的主要所讲内容。在实际教学中就可以将这部分内容删除不讲或简单提及即可。而另外一些相关内容,如酶突变基因的定向选择,与基因工程中的相关内容有交叉。在基因工程课程中,对于突变基因的定向选择的基本原理和基本方法进行了阐述,但针对酶突变基因的选择方法没有进行细致

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

隧道工程期末总复习资料(完整版)

1.隧道的构成及分类 隧道构成:主体建筑物(洞身衬砌、洞门) 附属建筑物(通风系统、照明系统、防排水设备、安全设备)隧道分类:按用途(交通、水工、市政、矿山隧道) 按底层(岩石、土质隧道) 按所处位置(山岭、城市、水底隧道) 按施工方法(钻爆法、明挖法、机械法、沉埋法隧道) 按断面形式(圆形、矩形、马蹄形隧道) 按开挖断面大小(特大断面、大断面、中等断面、小断面、极小 断面隧道) 按长度(特长、长、中长、短隧道) 2.隧道洞口位置的选用原则 总原则:早进洞、晚出洞;目的:确保施工、运营的安全 具体原则: 1.洞口应尽可能设在山体稳定、地质较好处,不应设在排水困难的沟谷低洼 中心 2.洞口应尽可能设在线路与地形等高线正交处 3.隧道洞口的路肩设计标高,应高于洪水设计标高 4.边坡、仰坡不宜开挖过高,以保证洞口安全 5.当隧道穿过悬崖陡壁时,可贴壁进洞 6.当洞口地形平缓时:由于选定洞口位置有较大的伸缩范围此时,此时应结 合洞外填方路堑施工难易、路堑排水支农要求、弃碴场地、施工力量及机械设备等情况全面考虑 7.注重环境保护 3.选择越岭隧道的位置主要以什么作为依据? 平面位置与立面位置的选择 (1)平面位置的选择——选择垭口 (2)立面位置的选择——选择高程 4.隧道位于曲线上的缺点以及隧道坡度折减(原因及要求) 隧道位于曲线上的缺点: ⑴建筑限界加宽,增大开挖土石方量,增加衬砌圬工量; ⑵断面变化,支护和衬砌尺寸不一致,技术复杂; ⑶空气阻力加大,抵消部分机车牵引力; ⑷通风条件变坏; ⑸钢轨磨损增大,养护工作量增加; ⑹施工测量困难,精度降低。 坡度折减原因: ⑴列车车轮与钢轨面间的粘着系数降低; ⑵洞内空气阻力增大。 注: ⑴上坡进洞前半个远期货物列车长度范围内,也要折减; ⑵限制最小坡度:≥3‰。 5.隧道净空与界限关系 机车车辆限界—基本建筑限界—隧道建筑限界—隧道净空

化工分离工程重点

化工分离工程复习题 第一章 1、求解分子传质问题的基本方法是什么? 1)分子运动理论2)速率表示方法(绝对、平均)3)通量 2、漂流因子与主体流动有何关系? p/p BM反映了主体流动对传质速率的影响,定义为“漂流因子”。因p>p BM,所以漂流因数p/p BM>1,这表明由于有主体流动而使物质A的传递速率较之单纯的分子扩散要大一些。 3、气体扩散系数与哪些因素有关? 一般来说,扩散系数与系统的温度、压力、浓度以及物质的性质有关。对于双组分气体混合物,组分的扩散系数在低压下与浓度无关,只是温度及压力的函数。 4、如何获得气体扩散系数与液体扩散系数? 测定二元气体扩散系数的方法有许多种,常用的方法有蒸发管法,双容积法,液滴蒸发法等。液体中的扩散系数亦可通过实验测定或采用公式估算。 5、描述分子扩散规律的定律是费克第一定律。 6、对流传质与对流传热有何异同? 同:传质机理类似;传递的数学模型类似;数学模型的求解方法和求解结果类似。 异:系数差异:传质:分子运动;传热:能量过去 7、提出对流传质模型的意义是:对流传质模型的建立,不仅使对流传质系数的确定得以简化,还可以据此对传质过程及设备进行分析,确定适宜的操作条件,并对设备的强化、新型高效设备的开发等作出指导。 8、停滞膜模型、溶质渗透模型和表面更新模型的要点是什么?各模型求得的传质系数与扩散系数有何关系,其模型参数是什么?

停滞膜模型要点:①当气液两相相互接触时,在气液两相间存在着稳定的相界面,界面两侧各有一个很薄的停滞膜,溶质A经过两膜层的传质方式为分子扩散。②在气液相界面处,气液两相出于平衡状态。③在两个停滞膜以外的气液两相主体中,由于流体的强烈湍动,各处浓度均匀一致。关系:液膜对流传质系数k°G=D/(RTz G),气膜对流传质系数k°L=D/z L 对流传质系数可通过分子扩散系数D和气膜厚度z G或液膜厚度z L来计算。模型参数:组分A 通过气膜扩散时气膜厚度为模型参数,组分A通过液膜扩散时液膜厚度为模型参数。 溶质渗透模型要点:①液面是由无数微笑的流体单元所构成,当气液两相出于湍流状态相互接触时,液相主体中的某些流体单元运动至界面便停滞下来。在气液未接触前,液体单元中溶质的浓度和液相主体的浓度相等,接触开始后,相界面处立即达到与气相平衡状态。②随着接触时间的延长,溶质A通过不稳态扩散方式不断地向液体单元中渗透。③液体单元在界面处暴露的时间是有限的,经过时间θc后,旧的液体单元即被新的液体单元所置换而回到液相主体中去。在液体单元深处,仍保持原来的主体浓度不变。④液体单元不断进行交换,每批液体单元在界面暴露的时间θc 都是一样的。关系:k cm=2[D/(πθc)]1/2对流传质系数可通过分子扩散系数D和暴露时间θc计算。模型参数:暴露时间。 表面更新模型要点:①溶质向液相部传质为非稳态分子扩散过程。②界面上液体单元有不同的暴露时间或称年龄,界面上各种不同年龄的液体单元都存在。③不论界面上液体单元暴露时间多长,被置换的概率是均等的。单位时间表面被置换的分率称为表面更新率,用符号S表示。关系:k cm=(DS)1/2对流传质系数可通过分子扩散系数D和表面更新率S计算。模型参数:表面更新率。 9、对流传质系数有哪几种求解方法,其适用情况如何? 对流传质系数的分析解法和类比解法,仅适用于一些较为简单的传质问题;由于传质设备的结构各式各样,传质机理、尤其是湍流下的传质机理又极不完善,所以目前设计上还要靠经验方法,即通过实验整理出来的对流传质系数关联式来计算对流传质系数。 10、雷诺类比有何意义? 雷诺类比把整个边界层作为湍流区处理,但根据边界层理论,在湍流边界层中,紧贴壁面总有一层流层存在,在层流层进行分子传递,只有在湍流中心才进行涡流传递,故雷诺类比有一定的局限性。 第二章 1、温度和压力对吸收过程的平衡关系有何影响? 加压和降温有利于吸收操作,因为加压和降温可提高气体溶质的溶解度。 2、亨利定律的适用条件是在一定温度小,当总压不很高时。

酶工程实验大纲

湖北大学 酶工程实验 (0818800193)实验教学大纲 (第2版) 生命科学学院 生化教研室 2014年7月

前言 课程名称:酶工程实验实验学时:16学时 适用专业:生物工程课程性质:必修 一、实验课程简介 酶工程是生物工程的主要内容之一,是现代酶学和生物工程学相互结合而发展起来的一门新的技术学科。它将酶学、微生物学的基本原理与化工、发酵等工程技术有机结合起来,并随着酶学研究的迅速发展,特别是酶的广泛应用而在国民生产生活中日益发挥着越来越重要的作用。酶工程实验课是生物工程等本科实验教学的一个重要组成部分,通过实验教学可以加强学生对酶工程基本知识和基本理论的理解,掌握现代酶学与相关技术的有关的基本的实验原理与技能。在实验过程中要求学生自己动手,分析思考并完成实验报告。酶工程实验性质有基础性、综合性、设计(创新)性三层次。 二、课程目的 本实验课程主要根据酶工程的三大块内容即酶的生产、酶的改性与酶的应用来设计安排实验,通过这些实验内容,使学生深入理解酶工程课程的基本知识;巩固和加深所学的基本理论;掌握酶工程中基本的操作技能。同时,通过实验培养学生独立观察、思考和分析问题、解决问题和提出问题的能力,养成实事求是、严肃认真的科学态度,以及敢于创新的开拓精神;并在实验中进一步提高学生的科学素养。 三、考核方式及成绩评定标准 考核内容包括实验过程中的操作情况,实验记录及结果的准确性,实验报告的书写及结果分析,思考题的回答情况,仪器设备的使用情况及遵守实验室规章制度的情况等,根据这些方面进行成绩评判和记录,综合给出实验总成绩。 四、实验指导书及主要参考书 1.魏群:生物工程技术实验指导,高等教育出版社,2002年8月。 2.禹邦超:酶工程(附实验),华中师范大学出版社,2007年8月 五、实验项目

化工分离工程Ⅰ期末复习试试题库及答案

分离工程复习题库 第一部分填空题 1、分离作用是由于加入(分离剂)而引起的,因为分离过程是(混合过程)的逆过程。 2、分离因子是根据(气液相平衡)来计算的。它与实际分离因子的差别用(板效率)来表示。 3、汽液相平衡是处理(汽液传质分离)过程的基础。相平衡的条件是(所有相中温度压力相等,每一组分的化学位相等)。 4、精馏塔计算中每块板由于(组成)改变而引起的温度变化,可用(泡露点方程)确定。 5、多组分精馏根据指定设计变量不同可分为(设计)型计算和(操作)型计算。 6、在塔顶和塔釜同时出现的组分为(分配组分)。 7、吸收有(轻)关键组分,这是因为(单向传质)的缘故。 8、对多组分吸收,当吸收气体中关键组分为重组分时,可采用(吸收蒸出塔)的流程。 9、对宽沸程的精馏过程,其各板的温度变化由(进料热焓)决定,故可由(热量衡算)计算各板的温度。 10、对窄沸程的精馏过程,其各板的温度变化由(组成的改变)决定,故可由(相平衡方程)计算各板的温度。 11、为表示塔传质效率的大小,可用(级效率)表示。 12、对多组分物系的分离,应将(分离要求高)或(最困难)的组分最后分离。 13、泡沫分离技术是根据(表面吸附)原理来实现的,而膜分离是根据(膜的选择渗透作用)原理来实现的。 14、新型的节能分离过程有(膜分离)、(吸附分离)。

15、传质分离过程分为(平衡分离过程)和(速率分离过程)两大类。 16、分离剂可以是(能量)和(物质)。 17、Lewis提出了等价于化学位的物理量(逸度)。 18设计变量与独立量之间的关系可用下式来表示(Ni-Nv-Nc 即设计变量数-独立变 量数-约束关系) 19、设计变量分为(固定设计变量)与(可调设计变量)。 20、温度越咼对吸收越(不利) 21、萃取精馏塔在萃取剂加入口以上需设(萃取剂回收段)。 22、用于吸收过程的相平衡关系可表示为(V - SL )。 23、精馏有(两个)个关键组分,这是由于(双向传质)的缘故。 24、精馏过程的不可逆性表现在三个方面,即(通过一定压力梯度的动量传递), (通过一定温度梯度的热量传递或不同温度物流的直接混合)和(通过一定浓度梯度 的质量传递或者不同化学位物流的直接混合) 25、通过精馏多级平衡过程的计算,可以决定完成一定分离任务所需的(理论板数), 为表示塔实际传质效率的大小,则用(级效率)加以考虑。 27、常用吸附剂有(硅胶),(活性氧化铝),(活性炭)。 28、恒沸剂与组分形成最低温度的恒沸物时,恒沸剂从塔(顶)出来。 29、分离要求越高,精馏过程所需的最少理论板数(越多)。 30、回流比是(可调)设计变量。 第二部分选择题 1下列哪一个是速率分离过程() a. 蒸馏 b.吸收 c.膜分离 d.离心分离

分离工程复习题

1、什么是清洁工艺? 2、实现清洁工艺的要点是 、 。 3、传质分离过程分为 和 分离过程。 4、平衡分离过程所加的ESA 是指 ,如 ;MSA 是指 ,如 。 5、醋酸和水的分离过程中,加入醋酸丁酯作为 。正庚烷和甲苯的分离过程中加入苯酚作为 。 6、从稀溶液中分离出有机溶质,通常用解吸的方法。这种解吸过程也叫汽提,汽提过程的ESA 是 ;MSA 是 。 7、C8芳烃中对二甲苯和间二甲苯沸点的沸点非常接近,工业上采用 方法加以分离。 8、要从含氢的烃类混合物中分离获得纯氢,常采用吸附和 联合操作的方法。 9、谈谈分离过程和反应过程集成化对分离工程的意义。 10、平衡分离过程是借助于 ( 如:热能, 或 等 )使均相混合物系统变成两相系统,以混合物中各组分在两相中不同的平衡分配为依据实现组分分离。 11、速率分离式借助于 ( 如:浓度差, 或 等 )的作用下,同时在 配合下,利用各组分扩散速率的差异实现组分分离。 12、常用的膜分离技术有: 、 、 、 和 。 13、膜分离过程不受平衡的限制,能耗低,适用于特殊物系或特殊范围的分离。( ) 14、反应精馏过程,可以提高反应效率,同时也可以提高分离效率。( ) 15、达到相平衡的物系,整个物系的自由焓处于 状态,相间的表观传递速率为 。 16、相平衡常数表征了物系在一定条件下相变过程进行的方向和限度。( ) 17、相平衡常数仅仅是物系温度和压力的函数,与物系的组成无关。( ) 18、相平衡常数是任意条件下,组分i 在不同相中的摩尔分数的比值,即:i i i x y k = ( ) 19、相平衡的判据有三个,即: 、 和 。 20、化学势的定义为:( ) A 、j n P T i i n G ,,???? ????=μ B 、j n P T i i n H ,,???? ????=μC 、j n P i T G ,??? ????=μD 、j n T i P G ,??? ????=μ 21、非理想气体的压力与相应的理想气体的压力的差异可以用 定量的衡量。 22、实际气体混合物的逸度系数的定义为:( ) A 、 ?p y f i i i =? B 、 ??p y f i i i =? C 、 ?p f i i =?D 、 ?i i i p f =? 23、如果确定了压缩因子Z 与压力P 的关系,纯组分逸度系数可用( )计算, A 、?-=P P p dp Z 0)1(ln ?B 、?-=P P dp Z 0)1(ln ? C 、? -= P P dp Z RT 0 )1(1ln ?D 、 ? -= P P p dp Z RT ) 1(1 ln ? 24、当纯液体处于饱和状态时,其逸度等于 的逸度。

分离工程期末A卷试题答案

2007 —2008 学年第1、2学期分离工程课程期末考试试卷(A 卷)答案及评分标准 二、选择题(本大题20分,每小题2分) 1、由1-2两组分组成的混合物,在一定T 、P 下达到汽液平衡,液相和汽相组成分别为 11,y x ,若体系加入10 mol 的组分(1),在相同T 、P 下使体系重新达到汽液平衡,此时汽、液相的组成分别为 ' 1'1,y x ,则 ( C ) (A )1'1x x >和 1'1y y > (B )1'1x x <和1'1y y < (C )1'1x x =和1'1y y = (D )不确定 2、对于绝热闪蒸过程,当进料的流量组成及热状态给定之后,经自由度分析,只剩下一个自由度由闪蒸罐确定,则还应该确定的一个条件是 ( D ) (A )闪蒸罐的温度 (B )闪蒸罐的压力 (C )气化率 (D )任意选定其中之一 3、某二元混合物,其中A 为易挥发组分,液相组成5.0=A x 时泡点为1t ,与之相平衡的气相组成75.0=A y 时,相应的露点为2t ,则 ( A ) (A )21t t = (B )21t t > (C )21t t < (D )不能确定 4、用郭氏法分析可知理论板和部分冷凝可调设计变量数分别为 ( A ) (A )1,1 (B )1,0 (C )0,1 (D )0,0 5、如果二元物系有最高压力恒沸物存在,则此二元物系所形成的溶液一定是 ( A ) (A )正偏差溶液 (B )理想溶液 (C )负偏差溶液 (D )不一定 6、用纯溶剂吸收混合气中的溶质,逆流操作,平衡关系满足亨利定律。当入塔气体浓度y 1上升,而其它入塔条件不变,则气体出塔浓度y 2和吸收率的变化为 ( C ) (A )y 2上升,下降 (B )y 2下降,上升 (C )y 2上升,不变 (D )y 2上升,变化不确定 7、逆流填料吸收塔,当吸收因数A 1且填料为无穷高时,气液两相将在哪个部位达到平衡 ( B ) (A) 塔顶 (B)塔底 (C)塔中部 (D)塔外部 8、平衡常数较小的组分是 ( D ) (A )难吸收的组分 (B )较轻组份 (C )挥发能力大的组分 (D )吸收剂中的溶解度大 9、吸附等温线是指不同温度下哪一个参数与吸附质分压或浓度的关系曲线。 ( A ) (A) 平衡吸附量 (B) 吸附量 (C) 满吸附量 (D)最大吸附量 10、液相双分子吸附中,U 型吸附是指在吸附过程中吸附剂 ( A ) (A) 始终优先吸附一个组分的曲线 (B) 溶质和溶剂吸附量相当的情况 (C) 溶质先吸附,溶剂后吸附 (D) 溶剂先吸附,溶质后吸附

隧道工程复习资料

简答题 1、什么是隧道围岩?围岩压力?围岩的分级如何? 隧道围岩是隧道开挖后,在其周围一定范围内,对隧道稳定性产生影响的那部分岩体。 围岩压力是围岩变形或松动而作用在支护上的压力,它是隧道衬砌结构上的主要荷载,其大小与分布因隧道所处的地质条件,断面形状和尺寸,施工方法等因素不同而异。 围岩分级由差到好分为Ⅳ~Ⅰ级,根据其主要工程地质特征,结构特征和完整状态,围岩开挖后的稳定状态来分级 2.新奥法隧道施工的基本原则,基本原理? 基本原则:少扰动,早锚喷,勤量测,紧封闭。 基本原理:①围岩岩体是隧道承载的主要部分。 ②用最小的支护阻力设计支护结构。 ③控制围岩的初始变形。 ④适应围岩的特性,采用薄层柔性的支护结构。 ⑤采用量测来检验并修改设计及施工。 3、隧道的定义及类型。 定义:以某种用途、在地面下用任何方法按规定形状和尺寸修筑的断面积大于2m2的洞室。 类型:按地质条件分为:土质隧道和石质隧道;按埋置深度分为:浅埋隧道和深埋隧道;按所在位置分为:山岭隧道、水底隧道、城市隧道;按用途分为:交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道。 4、隧道衬砌的类型及适用条件 答:一、整体式混凝土衬砌:1.直墙式衬砌(适用于地质条件比较好,以垂直压力为主,而水平围岩压力较小的情况)2.曲墙式衬砌(适用于地质较差,有较大水平围岩压力的情况.)二、装配式衬砌(适用于盾构法施工的城市地下铁道和水底隧道.)三、锚喷式衬砌(适用于在围岩较好的军事工程,各类用途的使用期较短及重要性较低的隧道.)四、复合式衬砌(适用于高速铁路山岭隧道或围岩稳定性差、地下水发育地段.)5、隧道洞口原则,确定洞口的因素。 答:原则:1.洞口不宜设置在隘口、沟谷的中心或沟底低洼处;2.洞口应避开不良地质地段;3.当隧道线路通过岩壁陡立基岩裸露处时,最好不刷动或少刷动原声地表,以保持山体的天然平衡;4.减少洞口路堑段长度,延长隧道提前进洞;5.洞口线路宜与等高线正交;6.线路位于有可能被水淹没的河滩或水库回水影响范围内时,隧道洞口标高应高出洪水位加波浪高度,以防洪水灌入隧道;7.为了确保洞口的稳定安全,边坡及仰坡均不宜开挖过高;.隧道洞口原则,确定洞口的因素。8.当洞口附近遇有水沟或水渠横跨线路时,可设置拉槽开沟的桥梁或涵洞,以排泄水流;9.当洞口地势开阔,有利于施工场地布置时,可利用弃渣有计划有目的地改造洞口场地,以便布置运输便道、

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

酶工程教学大纲及复习参考范围

《酶工程》教学大纲 课程名称:酶工程 适用专业:2016级生物工程(专升本函授)、微生物技术及应用(专科函授) 辅导教材:《酶工程(第三版)》郭勇编著科学出版社 一、本课程的地位、任务和作用 酶工程是研究生物催化剂在工程中应用的一门学科,是现代生物技术的重要组成部分,它与生物工程、细胞工程、发酵工程密切相关不可分割。近代科学把发展酶工程作为现代阶段生物技术的战略重点。本课程的目的是使学生了解酶工程发展概况及新进展,掌握酶的生产、提取、纯化、修饰及固定化技术,了解酶工程的新理论、新技术,酶反应器的特性和发展方向,掌握酶反应器的设计、操作及应用,扩大学生对酶应用技术的知识面。它在研究酶的发酵生产、分离纯化和分子工程修饰的基础上着重探讨酶作为一种高效的工业生物催化剂在工程上如何实际应用的问题以及酶作为一种高效的生物大分子在基因工程中应用问题,使酶能够在工业上发挥其独特、重要的作用。酶作为一种主要的工业催化剂,势必对工业发展的生产模式、发展形态产生深远的影响;酶工程的研究内容向分子水平的拓展,也势必对基因工程等生命前沿学科的发展产生不可估量的影响。 二、本课程的相关课程 本课程是生物技术、生物工程、食品科学与工程专业的一门专业课,要求学生已掌握酶学基本知识,酶制剂工艺学,微生物学,生物化学,化工原理等课程。 三、本课程的基本内容及要求 第一篇酶学基础理论 第一章酶学与酶工程 教学要求:重点:①酶的基本概念及特征。②酶的发展及其主要成就。酶分类与命名。 教学内容: 酶及酶工程的概念、发展及应用前景:酶与酶工程研究的重要意义;酶学研究简史;酶工程简介。 第二章酶的生物学特征 教学要求:

工程造价软件课程教学改革研究-2019年教育文档

工程造价软件课程教学改革研究 一、架构新型工程造价类课程体系 目前,建筑工程经济管理类的教学计划中对造价专业课程的设置基本上都是两门课程《工程估价》和《工程造价管理》。各家出版的《工程估价》和《工程造价管理》教材,内容大同小异。 为避免重复教学,有必要加以区分。笔者认为,工程估价应侧重造价的确定,重点教授工程量的确定。而工程造价管理侧重全过程造价管理,在学习估价的基础上,重点讲授各阶段计价的方法以及造价的控制。 二、工程造价软件课程教学改革 1、培养具备实践能力的教师 工程造价类课程和实践联系紧密,这就对任课教师提出了较高的要求,除具备基本的理论知识外,还需要具备一定的实践经验。因此,担任工程造价类课程的教师可利用闲暇时间去企业挂职,参与实际项目造价的编制与审查,提升自己的实践能力,再回到课堂讲授时可结合实际项目的例子言之有物。同时,作为工程造价类课程的任课教师最好参加注册造价工程师的考试,了解最新的注册造价工程师应具备的知识,及时反馈给学生。工程造价类课程由于周期性会有有关造价的新法规,新政策的出台导致课程需要不断更新。如2013 年版工程量清单计价规范相对于08 版工程量清单计价规范就发生了很大的变化,2014年44号文变革了建筑安装工程费的组成等。因此,担任工程造价类课程的教师必须适时调整讲课内容,更新课件,重新选用新教材,将最新的知识传授给学生。 2、重视前期识图能力与施工专业技能培养 不少同学学习造价的障碍不在于工程估价、工程造价管理课程本身,而是专业基础课没有打扎实,比如房屋建筑学、建筑结构等课程。由于房屋建筑学、建筑结构等课程的任课教师多为建筑工程施工专业的教师,授课内容也参照建筑工程施工专业的教学大纲,导致学生学起来觉得难学而产生厌学情绪,能够抓住重点学习的学生较少。其实,对于工程造价专业同学而言,不需要会 结构施工图的设计,也不需要会施工技术,只需要看得懂图纸,懂施工技术而不是

分离工程期末习题

一、填空题(每空2分,共30分) 1.相对挥发度依次降低顺序排列的混合物ABCDEFG分离,要求馏出液中D组 分的浓度≤2.5mol%,釜液中C组分的浓度≤5.0mol%,则轻关键组分 是,重关键组分是。假定为清晰分割,则馏出液中的组分 为 ,釜液中的组分为。 2.利用状态方程法计算汽液相平衡常数K i的公式为;活度系数法 计算汽液相平衡常数的通式是,当汽相为理想气体,液相 为非理想溶液时,活度系数法计算汽液相平衡常数的通式简化 为。 3.萃取精馏中溶剂的作用可以概括为两点: 和,当原有两组分的沸点接近,非理想性不大时,加入溶剂主要目 的是。 4.多组分多级分离严格计算平衡级的理论模型,简称为 方程,分别是、、和 方程。 二、选择题(每题1分,共10分) 1.按所依据的物理化学原理不同,传质分离过程可分为两类,即速率分离过程和( C )两大类。 A.机械分离;B.膜分离;C.平衡分离。 2.在多组分精馏中,最小回流比下由于非关键组分的存在使塔中出现( C )个恒浓区。 A.3; B.2; C.1; D.4。 3.在化工生产中常常会遇到欲分离组分之间的相对挥发度接近于1或形成共沸 物的系统,如向这种溶液中加入一种新组分,该新组分和被分离系统中的一 个或几个组分形成最低共沸物从塔顶蒸出,这种特殊精馏称为( D )。 A.热泵精馏;B.萃取精馏; C.普通精馏;D.共沸精馏。 4.多组分吸收和精馏同属于传质过程,多组分吸收过程中,对操作起关键作用的关键组分有( C )个。 A.2; B.3; C.1; D.0。 5.萃取塔内两相之间的相际传质面积愈大,传质效率( B )。 A.愈大; B.愈小; C.不变; D.先增大后减小。 6.在给定温度下进行闪蒸计算时,先需核实闪蒸问题是否成立,可采用泡点方 第 1 页共3 页

最新重庆交通大学隧道工程复习资料

第一章绪论 一隧道分类 0隧道:以任何方式修建,最终使用于地表下面的条形建筑物,空洞内部净空断面在2m⒉以上者均为隧道。 1 按岩层分为:岩石隧道(软岩,硬岩)、土质隧道。 2 按隧道长度分为:特长隧3000;长隧道1000-3000; 中长隧道500-1000;短隧道500; 3 按断面面积分为:特大断面隧道100大断面50-100中等断面10-50小断面3-10极小3 第二章隧道的勘察 1 隧道勘察的方法,主要有:收集与研究既有资料、调查与测绘、勘探、实验与长期观察。 2 调查与测绘是工程地质勘察的主要方法 3 勘探按岩石的物理性质可采用挖探、钻探、地球物理勘探。挖探主要为:坑探和槽探。 4 工程地质调查主要有:直接观察和访问当地群众 第三章隧道总体设计 1 越岭隧道平面位置的选择:平面位置选择是指隧道穿越分水岭的不同高程及不同方向的垭口选择,着重考虑以下因素 :A 路线总方向上的垭口B 地质条件C 隧道长度D 两侧展线难易程度E 工程量大小以及路桥隧总体线形 2 哑口位置选择应考虑:A 优先考虑在路线总方向上或其附近的低垭口,此时垭口在两侧具有良好展线的横坡时,一般越岭隧道最短。B 虽远离路线总方向,但垭口两侧具有良好的展线条件,又不损失越岭高程的垭口。C 隧道一般选在分水岭垭口两边河谷标高差不多,并且两边河谷平面位置接近处。D 工程地质和水文地质条件良好的垭口。 3、越岭隧道高程的选择:考虑运营条件的改善和通航能力的提高,宜采用低高程方案,但必须进行地形、地质、施工、运营、经济技术等多种因素综合比较来确定最优隧道高程。 3不良地质条件主要:有滑坡,崩坍,松散堆积,泥石流,岩溶及含盐,含煤,地下水发育 不良地质隧道的施工注意事项:1)施工前对工程地质和水文地质资料详细分析,深入调查,制定相应施工方案和措施,备注材料,组织设计,使工程优质、安全、高效。2)特殊地质地段隧道施工,以先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进为指导原则。 4 隧道洞口位置选择原则:A 洞口应尽可能地设在山体稳定、地质较好、地下水不太丰富的地方; B 洞口不宜设在垭口沟谷的中心或沟底低洼处,不要与水争路;C 洞口应尽可能设在路线与地形等高线相垂直的地方,使隧道正面进入山体,洞门结构物不致受到偏侧压力;D 隧道标高应在洪水位以上;E 考虑洞口稳定性,边坡以及仰坡均不宜开挖过高;F 洞口附近有水沟或沟渠横跨路线时,应慎重处理,设置桥涵净空不宜过小;G 洞口以外应当留有生产活动的场所。(洞口位置选择是隧道勘测设计的重要环节) 5 隧道的平面线形设计:隧道平面线形,一般采用直线、避免曲线。如必须设置曲线时,应尽量采用大半径曲线并确保视距要求。 6 隧道净空断面与横断面 隧道净空:隧道衬砌内轮廓线所包围的空间,包括隧道建筑限界、通风及其它所需的断面积。 建筑限界:指隧道衬砌等任何建筑物不得侵入的一种限界。 7 设计衬砌断面积主要解决:内轮廓线、轴线、厚度。 第四章隧道围岩工程性质、分级与围岩压力 1 地面结构:一般由结构和地基组成。 地下结构:由周边围岩和支护结构所共同组成并相互作用的结构体系,其中以围岩为主。 2 围岩压力:是指隧道开挖后,围岩作用在隧道支护结构上的压力,时隧道支撑或衬砌结构的主要荷载之一。 3隧道围岩:隧道周围一定范围内,对其稳定性产生影响的岩体。 4 岩体的构成要素:1)不同尺寸和类型的岩块(结构面)2)岩块间的填充物3)岩块间相互作用的应力状态4)环境因素(地下水,地温) 5 隧道围岩分级方法:A 按岩石强度为单一岩性指标的分级方法(代表为土石分类法)B 以岩体构造、岩性特征为代表的分级方法(代表为泰沙基分级法)C 以地质勘探手段相联系的方法(代表为弹性波速度

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