生物分離工程總復(fù)習(xí)題

1、第一章緒論復(fù)習(xí)題1.生物分離工程在生物技術(shù)中的地位？在生物技術(shù)領(lǐng)域，一般將生物產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程稱為生物加工過(guò)程，包括優(yōu)良生物物種的選育、基因工程、細(xì)胞工程、生物反應(yīng)過(guò)程(酶反應(yīng)、微生物發(fā)酵、動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)等)及目標(biāo)產(chǎn)物的分離純化過(guò)程，后者又稱為下游加工過(guò)程。生物產(chǎn)物的特殊性、復(fù)雜性和對(duì)生物產(chǎn)品要求的嚴(yán)格性。因此導(dǎo)致下游加工過(guò)程的成本往往占整個(gè)生物加工過(guò)程成本的大部分。生物分離工程研究的根本任務(wù)：設(shè)計(jì)和優(yōu)化分離過(guò)程，提高分離效率，減少分離過(guò)程步驟，縮短分離操作時(shí)間，達(dá)到提高?？谑章逝c活性、降低生產(chǎn)成本的目的。生物分離工程的特點(diǎn)是什么？1.產(chǎn)品豐富產(chǎn)品的多樣性導(dǎo)致分離方法的多樣性2,絕大多數(shù)生物分離

2、方法來(lái)源于化學(xué)分離3.生物分離一般比化工分離難度大3.生物分離工程可分為幾大部分，分別包括哪些單元操作？生物分離過(guò)程一般分四步：1 .固-液分離(不溶物的去除)離心、過(guò)濾、細(xì)胞破碎目的是提高產(chǎn)物濃度和質(zhì)量2 .濃縮(雜質(zhì)粗分)離子交換吸附、萃取、溶劑萃取、反膠團(tuán)萃取、超臨界流體萃取、雙水相萃取以上分離過(guò)程不具備特異性，只是進(jìn)行初分，可提高產(chǎn)物濃度和質(zhì)量。3 .純化色譜、電泳、沉淀以上技術(shù)具有產(chǎn)物的高選擇性和雜質(zhì)的去除性。4 .精制結(jié)晶、干燥在設(shè)計(jì)下游分離過(guò)程前，必須考慮哪些問(wèn)題方能確保我們所設(shè)計(jì)的工藝過(guò)程最為經(jīng)濟(jì)、可靠?(1)產(chǎn)品價(jià)值(2)產(chǎn)品質(zhì)量(3)產(chǎn)物在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的位置(4)雜質(zhì)在生

3、產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的位置(5)主要雜質(zhì)獨(dú)特的物化性質(zhì)是什么？(6)不同分離方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較上述問(wèn)題的考慮將有助于優(yōu)質(zhì)、高效產(chǎn)物分離過(guò)程的優(yōu)化。5 .生物分離效率有哪些評(píng)價(jià)指標(biāo)？目標(biāo)產(chǎn)品的濃縮程度濃縮率m2 .目標(biāo)產(chǎn)物的分離純化程度一一分離因子或分離系數(shù)a3 .回收率REC第二章細(xì)胞分離與破碎復(fù)習(xí)題1 .簡(jiǎn)述細(xì)胞破碎的意義一、細(xì)胞破碎的目的由于有許多生化物質(zhì)存在于細(xì)胞內(nèi)部，必須在純化以前將細(xì)胞破碎，使細(xì)胞壁和細(xì)胞膜受到不同程度的破壞(增大通透性)或破碎，釋放其中的目標(biāo)產(chǎn)物，然后方可進(jìn)行提取。細(xì)胞破碎方法的大致分類破碎方法可歸納為機(jī)械破碎法和非機(jī)械破碎法兩大類，非機(jī)械破碎法又可分為化學(xué)(和生物化學(xué))破

4、碎法和物理破碎法。2 .機(jī)械破碎處理量大、破碎效率高速度快，是工業(yè)規(guī)模細(xì)胞破碎的主要手段。細(xì)胞的機(jī)械破碎主要有高壓勻漿、研磨、珠磨、噴霧撞擊破碎和超聲波破碎等。3 .化學(xué)（和生物化學(xué)）滲透破碎法（1）滲透壓沖擊法（休克法）（2）增溶法（3）脂溶法（4）堿處理（5）酶溶（酶消化）法4 .物理破碎法1）凍結(jié)融化法（亦稱凍融法）（2）干燥法空氣干燥法真空干燥法冷凍干燥法噴霧干燥法化學(xué)滲透法和機(jī)械破碎法相比有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？化學(xué)滲透破碎法與機(jī)械破碎法相比優(yōu)點(diǎn)：化學(xué)滲透破碎法比機(jī)械破碎法的選擇性高，胞內(nèi)產(chǎn)物的總釋放率低，特別是可有效地抑制核酸的釋放，料液的粘度小，有利于后處理過(guò)程。化學(xué)滲透破碎法與機(jī)械破碎法

5、相比缺點(diǎn)：化學(xué)滲透破碎法比機(jī)械破碎法速度低，效率差，并且化學(xué)或生化試劑的添加形成新的污染，給進(jìn)一步的分離純化增添麻煩。第三章初級(jí)分離復(fù)習(xí)題1 .常用的蛋白質(zhì)沉淀方法有哪些？鹽析沉淀，等電點(diǎn)沉淀，有機(jī)溶劑沉淀，熱沉淀影響鹽析的主要因素有哪些？1）離子強(qiáng)度：Ks和B值，強(qiáng)度越大，蛋白質(zhì)溶解度越??；（2）蛋白質(zhì)的性質(zhì)：因相對(duì)分子質(zhì)量和立體結(jié)構(gòu)而異，結(jié)構(gòu)不對(duì)稱、相對(duì)分子質(zhì)量大的蛋白質(zhì)易于鹽析；（3）蛋白質(zhì)的濃度：蛋白質(zhì)濃度大，鹽的用量小，共沉作用明顯，分辨率低；蛋白質(zhì)濃度小,鹽的用量大，分辨率高；2.5%3.0%時(shí)最適合；（4） pH值：通常調(diào)整到pl附近，鹽濃度較大會(huì)對(duì)等電點(diǎn)產(chǎn)生較大影響，pH對(duì)不同

6、蛋白質(zhì)的共沉影響；（5）溫度：低鹽濃度下，溫度升高蛋白質(zhì)溶解度升高；高鹽濃度下，溫度升高，多數(shù)蛋白質(zhì)和肽溶解度反而下降。對(duì)于特定的蛋白質(zhì)，影響蛋白質(zhì)鹽析的主要因素是：無(wú)機(jī)鹽的種類、濃度、溫度和pH值。何謂中性鹽的飽和度？硫酸錢(qián)的飽和度是指飽和硫酸錢(qián)溶液的體積占混合后溶液總體積的百分?jǐn)?shù)。鹽析操作中，中性鹽的用量（40%硫酸錢(qián)飽和度）如何計(jì)算？要達(dá)到某一飽和度所需加入飽和硫酸錢(qián)溶液的體積可按下式計(jì)算：V=V0（S2-S1）/（1-S2）V一所需加入飽和硫酸錢(qián)溶液的體積；V0待鹽析溶液的體積；51 待鹽析溶液的原始飽和度；52 一所需達(dá)到的硫酸錢(qián)的飽和度。簡(jiǎn)述鹽析的原理。水溶液中蛋白質(zhì)的溶解度一般在

7、生理離子強(qiáng)度范圍內(nèi)（0.150.2mol/Kg）最大，而低于或高于此范圍時(shí)溶解度均降低。蛋白質(zhì)（酶）等生物大分子物質(zhì)在高離子強(qiáng)度的溶液中溶解度降低，產(chǎn)生沉淀的現(xiàn)象稱為鹽析（鹽析是在高濃度的中性鹽存在下，蛋白質(zhì)（酶）等生物大分子物質(zhì)在水溶液中的溶解度降低，產(chǎn)生沉淀的過(guò)程。）簡(jiǎn)述有機(jī)溶劑沉析的原理。1 .降低了溶質(zhì)的介電常數(shù)，使溶質(zhì)之間的靜電引力增加，從而出現(xiàn)聚集現(xiàn)象，導(dǎo)致沉淀。2 .由于有機(jī)溶劑的水合作用，降低了自由水的濃度，降低了親水溶質(zhì)表面水化層的厚度，降低了親水性，導(dǎo)致脫水凝聚。乙醇：沉析作用強(qiáng)，揮發(fā)性適中，無(wú)毒常用于蛋白質(zhì)、核酸、多糖等生物大分子的沉析；丙酮：沉析作用更強(qiáng)，用量省，但毒性

8、大，應(yīng)用范圍不廣；特點(diǎn)：(1)介電常數(shù)小，60猿醇的介電常數(shù)是48,丙酮的介電常數(shù)是22(2)容易獲取簡(jiǎn)述等電點(diǎn)沉析的原理。蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)，當(dāng)溶液pH值處于等電點(diǎn)時(shí)，分子表面凈電荷為0,雙電層和水化膜結(jié)構(gòu)被破壞，由于分子間引力，形成蛋白質(zhì)聚集體，進(jìn)而產(chǎn)生沉淀。第四章膜分離復(fù)習(xí)題1.膜分離技術(shù)的概念利用膜的選擇性(孔徑大小)，以膜的兩側(cè)存在的能量差作為推動(dòng)力，由于溶液中各組分透過(guò)膜的遷移率不同而實(shí)現(xiàn)分離的一種技術(shù)膜的概念在一種流體相間有一層薄的凝聚相物質(zhì)，把流體相分隔開(kāi)來(lái)成為兩部分，這一薄層物質(zhì)稱為膜。1 .膜本身是均一的一相或由兩相以上凝聚物構(gòu)成的復(fù)合體?？墒枪虘B(tài)或液態(tài)或氣態(tài)。2 .被膜分

9、開(kāi)的流體相物質(zhì)是液體或氣體。3 .膜的厚度應(yīng)在0.5mm以下，否則不能稱其為膜。根據(jù)膜孔徑大小，膜分離技術(shù)的分類在生物分離領(lǐng)域應(yīng)用的膜分離法包括微濾(Microfiltration,MF)、超濾(Ultra巾Itration,UF)、反滲透(Reverrseosmosis,RO)納濾(Nanofiltration,NF%透析(Dialysis,DS)、電滲析(E1ectrodialysis,KD開(kāi)口滲透氣化(Pervaporation,PV)基本的膜材料有哪些？1.天然高分子材料膜2.合成高分子材料膜3.無(wú)機(jī)(多孔)材料膜5.常用的膜組件有哪些？要有管式、平板式、螺旋卷式和中空纖維(毛細(xì)管)式

10、等四種何謂反滲透？實(shí)現(xiàn)反滲透分離的條件是什么？具特點(diǎn)有哪些？二、超濾和反滲透目的：將溶質(zhì)通過(guò)一層具有選擇性的薄膜，從溶液中分離出來(lái)。分離時(shí)的推動(dòng)力都是壓差，由于被分離物質(zhì)的分子量和直徑大小差別及膜孔結(jié)構(gòu)不同，其采用的壓力大小不同。反滲透膜的操作壓力高達(dá)10MPa1 .超濾和反滲透操作中的滲透壓由于超濾和反滲透過(guò)程都是用一種半透膜把兩種不同濃度的溶液隔開(kāi)(淡水或鹽水)，因此都存在滲透壓。滲透壓的大小取決于溶液的種類、濃度和溫度；一般說(shuō)來(lái)，無(wú)機(jī)小分子的滲透壓要比有機(jī)大分子溶質(zhì)的滲透壓高得多。2 .實(shí)現(xiàn)超濾和反滲透的條件超濾：需要增加流體的靜壓力，改變天然過(guò)程的方向，才可能發(fā)生含有低分子量化合物的溶

11、劑流通過(guò)膜，此時(shí)的推動(dòng)力是流體靜壓力與滲透壓的壓差；PpP0Patmpp操作壓p0滲透壓patm大氣壓反滲透：過(guò)程類似于超濾，只是純?nèi)軇┩ㄟ^(guò)膜，而低分子量的化合物被截留。因此，操作壓力比超濾大得多。Pp-Popatm因此，超濾和反滲透通常又被稱之為“強(qiáng)制膜分離過(guò)程”強(qiáng)制膜分離的概念？超濾和反滲透通常又被稱之為“強(qiáng)制膜分離過(guò)程”電滲析的工作原理？電滲析操作所用的膜材料為離子交換膜，即在膜表面和孔內(nèi)共價(jià)鍵合有離子交換基團(tuán)，如磺酸基(一SO3H等酸性陽(yáng)離子交換基和季錢(qián)基(一N+R3等堿性陰離子交換基團(tuán)。鍵合陽(yáng)離子交換基的膜稱作陽(yáng)離子交換膜，在電場(chǎng)作用下，選擇性透過(guò)陽(yáng)離子；鍵合陰離子交換基的膜稱作陰離

12、子交換膜，在電場(chǎng)作用下，選擇性透過(guò)陰離子。膜污染的主要原因是什么？常用的清洗劑有哪些？如何選擇？1 .凝膠極化引起的凝膠層，阻力為Rg2 .溶質(zhì)在膜表面的吸附層，阻力為Ras3 .膜孔堵塞，阻力為Rp；4 .膜孔內(nèi)的溶質(zhì)吸附，阻力為Rap膜的清洗一般選用水、鹽溶液、稀酸、稀堿、表面活性劑、絡(luò)合劑、氧化劑和酶溶液等為清洗劑具體采用何種清洗劑要根據(jù)膜的性質(zhì)(耐化學(xué)試劑的特性)和污染物的性質(zhì)而定，即使用的清洗劑要具有良好的去污能力，同時(shí)又不能損害膜的過(guò)濾性能。膜分離在生物產(chǎn)物的回收和純化方面的應(yīng)用有哪些方面？(1)細(xì)胞培養(yǎng)基的除菌；(2)發(fā)酵或培養(yǎng)液中細(xì)胞的收集或除去；(3)細(xì)胞破碎后碎片的除去；(

13、4)目標(biāo)產(chǎn)物部分純化后的濃縮或洗濾除去小分子溶質(zhì)；(5)最終產(chǎn)品的濃縮和洗濾除鹽；(6)制備用于調(diào)制生物產(chǎn)品和清洗產(chǎn)品容器的無(wú)熱原水。第五章萃取復(fù)習(xí)題1.什么是萃取過(guò)程？利用溶質(zhì)在互不相溶的兩相之間分配系數(shù)的不同而使溶質(zhì)得到純化或濃縮的方法稱為萃取。萃取是利用液體或超臨界流體為溶劑提取原料中目標(biāo)產(chǎn)物的分離純化操作。液-液萃取從機(jī)理上分析可分為哪兩類？有機(jī)溶劑萃取(溶劑萃取)、雙水相萃取、液膜萃取和反膠團(tuán)萃取。常見(jiàn)物理萃取體系由那些構(gòu)成要素？溶質(zhì)：被萃取的物質(zhì)原溶劑：原先溶解溶質(zhì)的溶劑萃取劑：加入的第三組分何謂萃取的分配系數(shù)？其影響因素有哪些？溶質(zhì)在兩相中的總濃度之比表示溶質(zhì)的分配平衡pH(2)

14、溫度(3)無(wú)機(jī)鹽何謂超臨界流體萃??？其特點(diǎn)有哪些？有哪幾種方法？超臨界流體(SupercriticalFluid,簡(jiǎn)稱SCFm£SF):當(dāng)一種流體處于其臨界點(diǎn)的溫度和壓力之下，稱為超臨界流體。超臨界流體萃取(SCFextraction):利用超臨界流體作為萃取劑的萃取操作。FHV超臨界流體的特點(diǎn)：(a)密度接近液體-萃取能力強(qiáng)(b)黏度接近氣體-傳質(zhì)性能好等溫變壓法、等壓變溫法以及吸附法何謂雙水相萃取？常見(jiàn)的雙水相構(gòu)成體系有哪些？雙水相萃取又稱雙水相分配法：利用物質(zhì)在不相溶的、兩水相間分配系數(shù)的差異進(jìn)行萃取的方法。1.高聚物-高聚物兩水相。2.高聚物-鹽兩水相3,非離子表面活性劑水膠

15、束兩水相體系。4.陰陽(yáng)離子表面活性劑兩水相體系5.醇鹽兩水相體系7.反膠團(tuán)的構(gòu)成以及反膠團(tuán)萃取的基本原理表面活性劑的極性頭朝內(nèi)，疏水的尾部向外，中間形成極性的“核”(親水空腔)利用表面活性劑在有機(jī)溶劑中形成的反膠團(tuán)，從而在有機(jī)相內(nèi)形成分散的親水微環(huán)境，使生物分子在有機(jī)相(萃取相)內(nèi)存在于反膠團(tuán)的親水微環(huán)境中，消除了生物分子，特別是蛋白質(zhì)類生物活性物質(zhì)難溶解在有機(jī)相中或在有機(jī)相中發(fā)生不可逆變性的現(xiàn)象。第六章吸附分離技術(shù)和理論復(fù)習(xí)題吸附、吸附過(guò)程、離子交換吸附：吸附是利用吸附劑對(duì)液體或氣體中某一組分具有選擇性吸附的能力，使其富集在吸附劑表面的過(guò)程?；蚴侨苜|(zhì)從液相或氣相轉(zhuǎn)移到固相的現(xiàn)象。吸附過(guò)程通常

16、包括：待分離料液與吸附劑混合、吸附質(zhì)被吸附到吸附劑表面、料液流出、吸附質(zhì)解吸回收等四個(gè)過(guò)程。離子交換：離子交換吸附簡(jiǎn)稱離子交換。吸附作用力為靜電引力，所用吸附劑為離子交換劑，離子交換劑表面含有離子基團(tuán)或可離子化的基團(tuán)，通過(guò)靜電引力吸附帶有相反電荷的離子，吸附過(guò)程發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移。通過(guò)調(diào)節(jié)pH或提高離子強(qiáng)度的方法洗脫。吸附的類型有哪些？它們是如何劃分的？吸附劑對(duì)溶質(zhì)的吸附作用按吸附作用力區(qū)分主要有三類，即物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換.常用的吸附劑種類有哪些？活性炭，硅膠，大孔網(wǎng)狀吸附劑以縣浮聚合法為例說(shuō)明多孔高分子微球吸附劑的制備方法。在機(jī)械攪拌作用下，有機(jī)反應(yīng)物溶液在水分散相中分散成微小的液滴，逐

17、漸升高反應(yīng)溫度至85c即可引以聚合反應(yīng)，制而微球型高分子介質(zhì)pGTD以乙醇抽提除去其中的惰性致孔劑后，再對(duì)GM吩子上的活性環(huán)氧基團(tuán)進(jìn)行化學(xué)修飾，可制備各種類型的吸附劑。什么是吸附等溫線？其意義何在？當(dāng)溫度一定時(shí)，吸附量與濃度之間的函數(shù)關(guān)系稱為吸附等溫線。影響吸附過(guò)程的因素有哪些？1 .吸附劑的性質(zhì)：比表面積、粒度大小、極性2 .吸附質(zhì)的性質(zhì)：對(duì)表面張力的影響，溶解度，極性，相對(duì)分子量3 .溫度：吸附是放熱過(guò)程，吸附質(zhì)的穩(wěn)定性4 .溶液pH值：影響吸附質(zhì)的解離5 .鹽濃度：影響復(fù)雜，要視具體情況而定常用的吸附單元操作有哪些方式？間歇吸附連續(xù)攪拌吸附固定床吸附固定床吸附操作操作過(guò)程：平衡一一吸附一

18、一洗脫一一再生膨脹床吸附操作(a)用緩沖液膨脹床層，以便于輸入料液，(b)開(kāi)始膨脹床吸附操作。(c)當(dāng)吸附接近飽和時(shí)，停止進(jìn)料，轉(zhuǎn)入清洗過(guò)程。在清洗過(guò)程初期，為除去床層內(nèi)殘留的微粒子，仍需采用膨脹床操作。(d)待微粒子清除干凈后，則可恢復(fù)固定床操作，以降低床層體積，減少清洗劑用量和清洗時(shí)間。（e）清洗操作之后的目標(biāo)產(chǎn)物洗脫過(guò)程亦采用固定床方式。第七章液相色譜復(fù)習(xí)題1 .色譜方法共分幾類？常用的蛋白質(zhì)分離方法有哪些？并簡(jiǎn)述其原理吸附色譜分配色譜離子交換色譜凝膠色譜2 .何為理論塔板高度和理論塔板數(shù)？如何計(jì)算？N=5.54（R-）2N=16（）2W1/2W3 .簡(jiǎn)述高效反相液相色譜的工作原理？4

19、.試分析HPLCffiHIC技術(shù)的異同5 .什么是色譜分離技術(shù)？色譜技術(shù)是一組相關(guān)分離方法的總稱，色譜柱的一般結(jié)構(gòu)含有固定相（多孔介質(zhì)）和流動(dòng)相，根據(jù)物質(zhì)在兩相間的分配行為不同（由于親和力差異），經(jīng)過(guò)多次分配（吸附-解吸-吸附-解吸），達(dá)到分離的目的。8 .吸附色譜及其分類和基本原理固定相：顆粒狀的基質(zhì)。表面上有許許多多的吸附位點(diǎn)?？赏ㄟ^(guò)靜電引力、范德華力與蛋白質(zhì)、核酸等結(jié)合。并且由于各種欲分離物質(zhì)結(jié)構(gòu)不同，吸附力強(qiáng)弱不同。流動(dòng)相：一般為液體?？山馕?。不同吸附力的物質(zhì)解吸附快慢不同。過(guò)程：吸附、解吸附、再吸附的連續(xù)過(guò)程。簡(jiǎn)言之：欲分離的物質(zhì)，依據(jù)它們結(jié)構(gòu)的差異性或分配系數(shù)的不同而被分離。9

20、.什么是分配色譜？利用溶質(zhì)在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)不同而分離的方法10 .離子交換色譜的分類及應(yīng)用柱狀和薄板狀1 .制備軟水、純水2 .制備、純化生物大分子物質(zhì)，是蛋白質(zhì)、肽和核酸等生物產(chǎn)物的主要純化手段3 .測(cè)定物質(zhì)pl11 .常用的離子交換樹(shù)脂類型有哪些？如何制備？離子交換纖維素葡聚糖離子交換樹(shù)脂共聚（加聚）法：指具有一個(gè)或一個(gè)以上雙鍵的單體為原料，在分散相中進(jìn)行聚合，無(wú)水產(chǎn)生。均聚（縮聚）法：基于縮合反應(yīng)的聚合過(guò)程，有水產(chǎn)生。苯乙烯型離子交換樹(shù)脂將苯乙烯和二乙烯苯在水相中以明膠作為分散劑，以過(guò)氧苯甲酰作為引發(fā)劑，在適宜的溫度下（85C左右）進(jìn)行懸浮聚合；將上述共聚物在有機(jī)溶劑（如二

21、氯乙烷）中溶脹，以濃硫酸或氯磺酸進(jìn)行磺化，磺酸基可連在苯乙烯或二乙烯苯環(huán)上；酚醛型樹(shù)脂以弱酸122樹(shù)脂為例，它由水楊酸、苯酚和甲醛縮聚而成。先將水楊酸和甲醛在鹽酸催化下，縮合得線狀結(jié)構(gòu)；然后在堿性下，加入苯酚和甲醛作為交聯(lián)劑，在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng)。若在透平油中加少量油酸鈉作為分散劑進(jìn)行反應(yīng)可制成球形樹(shù)脂。12 .離子交換樹(shù)脂的分類？其主要的理化性質(zhì)有哪些？13 .凝膠色譜的分離原理及分類1.葡聚糖凝膠2.瓊脂糖凝膠14 .離子交換及疏水作用色譜的原理離子交換色譜通常是在一根充填有離子交換樹(shù)脂的色譜柱中進(jìn)行。含有待分離的離子的混合液通過(guò)離子交換柱時(shí)，各種離子即與離子交換劑上的帶電部位競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合。

22、由于離子交換劑對(duì)各種離子和離子化合物親和力不同，故可以將混合離子分開(kāi)。高濃度鹽溶液中，親水性較強(qiáng)的物質(zhì)，分子內(nèi)部的疏水基團(tuán)外露，便可與疏水的固定相以疏水作用力相結(jié)合（吸附）。由于這種作用力大小不同，可以通過(guò)改變極性流動(dòng)相的離子強(qiáng)度（由高到低）使其依次解吸附。即高濃度的鹽溶液可將吸附力弱（?。O性大）的物質(zhì)先洗脫下來(lái)，而低濃度的鹽則使吸附力強(qiáng)（大）（極性?。┑奈镔|(zhì)被后洗脫下來(lái)。15 .高效液相色譜的分離原理及應(yīng)用16 .蛋白質(zhì)分離的常用色譜方法有哪些？免疫親和色譜，疏水色譜離子交換色譜17 .用于蛋白質(zhì)提取分離的離子交換劑有哪些特殊要求，主要有哪幾類？要求：良好的親水性、具有較大的均勻網(wǎng)格結(jié)構(gòu)

23、、粒度越小分辨率越高葡聚糖凝膠、瓊脂糖凝膠、纖維素和親水性聚乙烯等，其他還有硅膠和可控孔玻璃第八章親和色譜復(fù)習(xí)題1 .什么是親和作用？生物物質(zhì)，特別是酶和抗體等蛋白質(zhì)，具有識(shí)別特定物質(zhì)并與該物質(zhì)的分子相結(jié)合的能力。這種識(shí)別并結(jié)合的能力具有排他性，即生物分子能夠區(qū)分結(jié)構(gòu)和性質(zhì)非常相近的其他分子，選擇性地與其中某一種分子相結(jié)合。生物間的這種特異性相互作用稱為生物親和作用（bioaffinity）或簡(jiǎn)稱親和作用2 .親和作用的本質(zhì)包括哪些方面？1.靜電作用2.氫鍵3.疏水性相互作用4.配位鍵5.弱共價(jià)鍵3 .影響親和作用的因素？離子強(qiáng)度pH溫度離液離子螯合劑4 .親和色譜的原理是什么？親和色譜是利用

24、親和吸附作用分離純化生物物質(zhì)的液相色譜法。親和色譜的固定相是鍵合親和配基的親和吸附介質(zhì)（親和吸附劑），流動(dòng)相為液體。由于目標(biāo)產(chǎn)物基于生物親和作用吸附在固定相上，具有高度的選擇性。5 .親和色譜的配基有哪些？酶的抑制劑抗體A蛋白凝集素輔酶和磷酸腺甘色素配基過(guò)渡金屬離子組氨酸肝素6 .親和色譜的應(yīng)用有那些方面？1 .t-PA的純化一酶的抑制劑為親和配基2 .干擾素的純化一免疫親和色譜3 .脫氫酶的純化一色素親和色譜.4淀粉酶抑制劑的純化一固定化金屬離子親和色譜5.基因重組融合蛋白的純化7.親和膜色譜的原理和特點(diǎn)親和配基固定在膜孔表面，流體在對(duì)流透過(guò)膜的過(guò)程中目標(biāo)蛋白質(zhì)與配基接觸而被吸附。親和膜色譜

25、的優(yōu)點(diǎn)無(wú)內(nèi)擴(kuò)散傳質(zhì)阻力，僅存在表面液膜傳質(zhì)能力，由于傳質(zhì)能力小，吸附速度快，達(dá)到吸附平衡所需時(shí)間短，配基利用率高；設(shè)備體積小，壓降小，流速快，配基用量低；微孔膜介質(zhì)種類多，價(jià)格便宜。5 .親和膜色譜的缺點(diǎn)從分離效率的角度，因膜的厚度(柱高)很小(一般為10100m).理論板數(shù)很低，吸附和清洗效率低。膜的污染和膜孔的堵塞使操作速度、吸附效率和親和膜的壽命下降。8 .除親和色譜外，其他親和分離技術(shù)有哪些？親和錯(cuò)流過(guò)濾親和雙水相分配親和反膠團(tuán)萃取親和沉淀第九章電泳和電色譜復(fù)習(xí)題電泳的定義電泳是荷電溶質(zhì)(電解質(zhì))或粒子在電場(chǎng)作用下發(fā)生定向泳動(dòng)現(xiàn)象。電泳分離是利用荷電溶質(zhì)在電場(chǎng)中泳動(dòng)速度的差別進(jìn)行分離的

26、方法。電泳的基本原理蛋白質(zhì)、核酸、多糖等常以顆粒分散在溶液中，它們的凈電荷取決于介質(zhì)的H欷度或與其它大分子的相互作用。帶電粒子在電場(chǎng)中的遷移方式主要依據(jù)分子尺寸大小和形狀、分子所帶電荷或分子的生物學(xué)與化學(xué)特性。電泳技術(shù)的分類根據(jù)載體：紙電泳、膜電泳、凝膠電泳根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度：常壓電泳(600V以下)、高壓電泳(600V以上)根據(jù)電場(chǎng)方向：平板電泳、垂直板電泳依據(jù)電泳原理，現(xiàn)有三種形式的電泳分離系統(tǒng)(1) 移動(dòng)界面電泳(movingboundaryelectrophoresis)(2) 區(qū)帶電泳(zoneelectrophoresis)(3) 穩(wěn)態(tài)電泳(steadystateelectrophore

27、sis)常用的凝膠電泳技術(shù)有哪些？區(qū)帶電泳中的常用技術(shù)載體電泳：粉末電泳、紙電泳、凝膠電泳、聚焦電泳無(wú)載體電泳：自由電泳、毛細(xì)管電泳聚丙稀酰胺凝膠電泳與SDS-PAG的異同瓊脂糖電泳的特點(diǎn)及其應(yīng)用(1)瓊脂糖凝膠孔徑較大，0.075%原脂糖的孔徑為800nm可以分析百萬(wàn)道爾頓分子量的大分子，但分辨率較凝膠電泳低。(2)機(jī)械強(qiáng)度高：可以在濃度1犯下使用；(3)無(wú)毒；(4)染色、脫色程序簡(jiǎn)單，背景色較低；(5)熱可逆性；(6)生物中性：一般不與生物材料結(jié)合；(7)電內(nèi)滲(EEO大：對(duì)于對(duì)流電泳有益。等電聚焦電泳的基本原理載體兩性電解質(zhì)pH梯度等電聚焦就是在支持介質(zhì)中加入載體兩性電解質(zhì)，通以直流電后

28、在兩極之間形成穩(wěn)定、連續(xù)和線性的pH梯度，當(dāng)帶電的蛋白質(zhì)分子進(jìn)入該體系時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生移動(dòng),并聚集于相當(dāng)于其等電點(diǎn)的位置。二維電泳的概念及其特點(diǎn)二維電泳(two-dimensionalelectrophoresis)同時(shí)利用分子尺寸和等電點(diǎn)這兩種性質(zhì)的差別進(jìn)行蛋白質(zhì)等生物大分子的分離，即將普通凝膠電泳和IEF相結(jié)合，使溶質(zhì)在二維平面上得到分離?？煞蛛x等電點(diǎn)相差小于0.01個(gè)pH單位的蛋白質(zhì)，分離度極高。第十章結(jié)晶復(fù)習(xí)題結(jié)晶操作的原理是什么？飽和溶液和過(guò)飽和溶液的概念飽和溶液：當(dāng)溶液中溶質(zhì)濃度等于該溶質(zhì)在同等條件下的飽和溶解度時(shí)，該溶液稱為飽和溶過(guò)飽和溶液：溶質(zhì)濃度超過(guò)飽和溶解度時(shí)，該溶液稱之為過(guò)飽

29、和溶液；凱爾文公式的內(nèi)容和意義是什么？溶質(zhì)溶解度與溫度、溶質(zhì)分散度(晶體大小)有關(guān)。lnc2=Ci2cMR：(一一TC2-小晶體的溶解度；C1-普通晶體的溶解度(T晶體與溶液間的表面張力；P-晶體密度22-小晶體的半徑；11-普通晶體半徑R-氣體常數(shù)；T-絕對(duì)溫度結(jié)晶的一般步驟是什么？(1)過(guò)飽和溶液的形成(2)晶核的形成(2)晶體生長(zhǎng)過(guò)飽和溶液形成的方法有哪些？(1)熱飽和溶液冷卻(等溶劑結(jié)晶)(2)部分溶劑蒸發(fā)法(等溫結(jié)晶法)(3)真空蒸發(fā)冷卻法(4)化學(xué)反應(yīng)結(jié)晶繪制飽和溫度曲線和過(guò)飽和溫度曲線，并標(biāo)明穩(wěn)定區(qū)、亞穩(wěn)定區(qū)和不穩(wěn)定區(qū)。常用的工業(yè)起晶方法有哪些？自然起晶法、刺激起晶法和品種起晶法

30、。重結(jié)晶的概念重結(jié)晶是利用雜質(zhì)和結(jié)晶物質(zhì)在不同溶劑和不同溫度下的溶解度不同，將晶體用合適的溶劑再次結(jié)晶，以獲得高純度的晶體的操作。第十一章干燥復(fù)習(xí)題1 .什么是干燥？干燥是利用熱能加熱物料，使物料中水分蒸發(fā)而干燥或者用冷凍法使水分結(jié)冰后升華而除去的單元操作；通常是生物產(chǎn)品分離的最后一步；是生物產(chǎn)物成品化前的最后下游加工過(guò)程。2 .干燥的基本流程是什么？1 .預(yù)熱階段物料溫度上升，時(shí)間很短，計(jì)算時(shí)可不考慮2 .恒速干燥階段物料溫度不變3 .降速干燥階段溫度再次上升干燥曲線4 .物料中所含水分的種類有哪些？除去的難易程度如何？(1)化學(xué)結(jié)合水水分與物料的離子型結(jié)合和結(jié)晶型分子結(jié)合(結(jié)晶水),結(jié)晶水

31、的脫除必將引起晶體的崩潰;（2）物化結(jié)合水包括吸附、滲透和結(jié)構(gòu)水分，其中吸附水分結(jié)合力最強(qiáng)；（3）機(jī)械結(jié)合水毛細(xì)管水、濕潤(rùn)水分、孔隙水份其中，結(jié)合水（包括細(xì)胞含水、纖維束含水以及毛細(xì)管水）較難以除去；而非結(jié)合水（物料表面的濕潤(rùn)水分和孔隙水份）較容易除去。5 .平衡水分和自由水分的概念？（1）平衡水分：當(dāng)一種物料與一定溫度及濕度的空氣接觸時(shí)，物料勢(shì)必會(huì)放出或吸收一定量的水分，物料的含水量會(huì)趨于一定值。此時(shí)，物料的含水量稱為該空氣狀態(tài)下的平衡水分。平衡水分代表物料在一定空氣狀態(tài)下的干燥極限，即用熱空氣干燥法，平衡水分是不能去除的（2）自由水分在干燥過(guò)程中能夠除去的水分，是物料中超出平衡水分的部分6

32、 .了解干燥曲線，并結(jié)合干燥速率曲線說(shuō)明什么是恒速干燥階段？什么是降速干燥階段？7 .常用的干燥設(shè)備有哪些1.盤(pán)架干燥器2.冷凍干燥器3.傳送帶式干燥器4.轉(zhuǎn)筒干燥器5.氣流干燥器6.流化床干燥器7.噴霧干燥器8.紅外干燥器9.微波干燥器生物分離工程綜合題庫(kù)一、名詞解釋差速分離：是利用外力驅(qū)動(dòng)遷移產(chǎn)生的速度差進(jìn)行分離的方法。離心:是利用離心機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)大離心力對(duì)大小、形狀和密度不同的混合物進(jìn)行分離的一種方法。沉淀：是指當(dāng)懸浮液靜置時(shí)，密度較大的固體顆粒在重力的作用下逐漸下沉，這一過(guò)程成為沉降。反萃?。赫{(diào)節(jié)水相條件，將目標(biāo)產(chǎn)物從有機(jī)相轉(zhuǎn)入水相的萃取操作。吸附：吸附是利用吸附劑對(duì)液體或氣體中某

33、一組分具有選擇性吸附的能力，其富集在吸附劑表面的過(guò)程。鹽析：在高濃度的中性鹽存在下，蛋白質(zhì)（酶）等生物大分子物質(zhì)在水溶液中的溶解度降低，產(chǎn)生沉淀的過(guò)程。膜組件：由膜、固定膜的支撐體、間隔物以及收納這些部件的容器構(gòu)成的一個(gè)單元稱為膜組件或膜裝置。膜：在一種流體相間有一層薄的凝聚相物質(zhì)，把流體相分隔開(kāi)來(lái)成為兩部分，這一薄層物質(zhì)稱為膜。膜分離：利用膜的選擇性（孔徑大?。?，以膜的兩側(cè)存在的能量差作為推動(dòng)力，由于溶液中各組分透過(guò)膜的遷移率不同而實(shí)現(xiàn)分離的一種技術(shù)。膜的濃度極化：在膜分離操作中，所有溶質(zhì)均被透過(guò)液傳送到膜表面上，不能完全透過(guò)膜的溶質(zhì)受到膜的截留作用，在膜表面附近濃度升高。這種在膜表面附近濃

34、度高于主體濃度的現(xiàn)象。膠團(tuán)：是表面活性劑在水溶液中形成的一種聚集體。反膠團(tuán)：是分散于連續(xù)有機(jī)相中、由表面活性劑所形成的穩(wěn)定的納米尺度的聚集體。結(jié)晶：是從液相或氣相生成形狀一定、分子（或原子、離子）有規(guī)則排列的晶體的現(xiàn)象。重結(jié)晶：利用雜質(zhì)和結(jié)晶物質(zhì)在不同溶劑和不同溫度下的溶解度不同，將晶體用合適的溶劑再次結(jié)晶，以獲得高純度的晶體的操作。晶體生長(zhǎng)：在過(guò)飽和溶液中已有晶核形成或加入品種后，以過(guò)飽和度為推動(dòng)力，晶核或品種將長(zhǎng)大，這種現(xiàn)象。反相液相色譜：利用表面非極性的反相介質(zhì)為固定相，極性有機(jī)溶劑的水溶液為流動(dòng)相，是根據(jù)溶質(zhì)極性（疏水性）的差別進(jìn)行分離純化的洗脫色譜法。液相色譜：流動(dòng)相的相態(tài)為液相的色

35、譜法。萃?。豪萌苜|(zhì)在互不相溶的兩相之間分配系數(shù)的不同而使溶質(zhì)得到純化或濃縮的方法反萃?。赫{(diào)節(jié)水相條件，將目標(biāo)產(chǎn)物從有機(jī)相轉(zhuǎn)入水相的萃取操作。親和吸附分離：利用溶質(zhì)和吸附劑之間特殊的化學(xué)作用，從而實(shí)現(xiàn)分離。分配系數(shù)：在一定溫度、壓力下，溶質(zhì)分子分布在兩個(gè)互不相溶的溶劑里，達(dá)到平衡后，它在兩相的濃度為一常數(shù)叫分配系數(shù)。萃取過(guò)程：就是利用在兩個(gè)互不相溶的液相中各種組分（包括目的產(chǎn)物）溶解度的不同，從而達(dá)到分離的目的。超臨界流體：當(dāng)一種流體處于其臨界點(diǎn)的溫度和壓力之下，稱為超臨界流體。臨界膠團(tuán)濃度：將表面活性劑在非極性有機(jī)溶劑相中能形成反膠團(tuán)的最小濃度稱為臨界膠團(tuán)濃度，它與表面活性劑種類有關(guān)。有機(jī)溶

36、劑沉淀：在含有溶質(zhì)的水溶液中加入一定量親水的有機(jī)溶劑，降低溶質(zhì)的溶解度，使其沉淀析出。等電點(diǎn)沉淀：調(diào)節(jié)體系pH值，使兩性電解質(zhì)的溶解度下降，析出的操作稱為等電點(diǎn)沉淀。微濾：以多孔細(xì)小薄膜為過(guò)濾介質(zhì)，壓力差為推動(dòng)力，使不溶性物質(zhì)得以分離的操作。超濾：根據(jù)高分子溶質(zhì)之間或高分子與小分子溶質(zhì)之間相對(duì)分子量的差別進(jìn)行分離折方法。反滲透：CM-SephadexC-5Q竣甲基-葡聚糖離子交換樹(shù)脂。離子交換：借助于固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進(jìn)行交換，以達(dá)到提取或去除溶液中某些離子的目的，是一種屬于傳質(zhì)分離過(guò)程的單元操作。樹(shù)脂交換容量：?jiǎn)挝毁|(zhì)量干樹(shù)脂或單位體積濕樹(shù)脂所能吸附的一價(jià)離子的毫摩爾數(shù)稱為

37、樹(shù)脂交換容量。色譜技術(shù)：是一組相關(guān)分離方法的總稱，色譜柱的一般結(jié)構(gòu)含有固定相（多孔介質(zhì)）和流動(dòng)相，根據(jù)物質(zhì)在兩相間的分配行為不同（由于親和力差異），經(jīng)過(guò)多次分配（吸附-解吸-吸附-解吸）,達(dá)到分離的目的。色譜阻滯因數(shù)：在色譜系統(tǒng)中溶質(zhì)的移動(dòng)距離和標(biāo)準(zhǔn)物的遷移率之比，以Rf表示，它體現(xiàn)某一種溶質(zhì)與固定相之間的親和力大小。凝膠：又稱凍膠。溶膠或溶液中的膠體粒子或高分子在一定條件下互相連接，形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)空隙中充滿了作為分散介質(zhì)的液體（在干凝膠中也可以是氣體），這樣一種特殊的分散體系稱作凝膠。疏水層析：是利用表面偶聯(lián)弱疏水性基團(tuán)（疏水性配基）的疏水性吸附劑為固定相，根據(jù)蛋白質(zhì)與疏水性吸附劑之

38、間的弱疏水性相互作用的差別進(jìn)行分離純化的層析技術(shù)。高效液相色譜：只選用顆粒極細(xì)的高效耐壓新型固定相，借助高壓泵來(lái)輸送流動(dòng)相，并配有實(shí)時(shí)在線檢測(cè)器，實(shí)現(xiàn)色譜分離過(guò)程全不自動(dòng)化的液相色譜法。色譜聚焦：利用各混合組分等電點(diǎn)差異和離子交換行為分離電荷量不同的物質(zhì)的方法。親和色譜：利用親和吸附劑作用分離純化生物物質(zhì)的液相色譜法。離子交換色譜：利用離子交換劑為固定相，根據(jù)荷電溶質(zhì)與離子交換劑之間靜電相互作用力的差別進(jìn)行溶質(zhì)分離的洗脫色譜法。電泳：是荷電溶質(zhì)（電解質(zhì)）或粒子在電場(chǎng)作用下發(fā)生定向泳動(dòng)現(xiàn)象。等電聚焦電泳：利用蛋白質(zhì)分子或其它兩性分子的等電點(diǎn)不同，在一個(gè)穩(wěn)定的、連續(xù)的、線性的pH梯度中進(jìn)行蛋白質(zhì)的

39、分離和分析。二維電泳：同時(shí)利用分子尺寸和等電點(diǎn)這兩種性質(zhì)的差別進(jìn)行蛋白質(zhì)等生物大分子的分離，即將普通凝膠電泳和IEF相結(jié)合，使溶質(zhì)在二維平面上得到分離。電滲現(xiàn)象：液體在電場(chǎng)中對(duì)于固體支持介質(zhì)的相對(duì)移動(dòng)。干燥：利用熱能加熱物料，使物料中水分蒸發(fā)而干燥或者用冷凍法使水分結(jié)冰后升華而除去的單元操作。二、判斷題1.助濾劑是一種可壓縮的多孔微粒。（X）2,通過(guò)加入某些反應(yīng)劑是發(fā)酵液進(jìn)行預(yù)處理的方法之一。（V）3.在生物制劑制備中，常用的緩沖系統(tǒng)有磷酸鹽緩沖液；碳酸鹽緩沖液；鹽酸鹽緩沖液；醋酸鹽緩沖液等。（X）4,珠磨法中適當(dāng)?shù)卦黾友心┑难b量可提高細(xì)胞破碎率。（X）5 .高級(jí)醇能被細(xì)胞壁中的類脂吸收，使

40、胞壁膜溶脹，導(dǎo)致細(xì)胞破碎。（X）6 .極性溶劑與非極性溶劑互溶。（X）7 .溶劑萃取中的乳化現(xiàn)象一定存在。（X）8 .臨界壓力是液化氣體所需的壓力。（X）9 .用冷溶劑溶出固體材料中的物質(zhì)的方法又稱浸煮。（X）10 .用熱溶劑溶出固體材料中的物質(zhì)的方法又稱浸漬。（X）11 .應(yīng)用有機(jī)溶劑提取生化成分時(shí)，一般在較高溫度下進(jìn)行。（X）12 .溶劑的極性從小到大為丙醇乙醇水乙酸。（，）13 .要增加目的物的溶解度，往往要在目的物等電點(diǎn)附近進(jìn)行提取。（X）14 .蛋白質(zhì)變性，一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)結(jié)構(gòu)都被破壞。（X）15 .蛋白質(zhì)類的生物大分子在鹽析過(guò)程中，最好在高溫下進(jìn)行，因?yàn)闇囟雀邥?huì)增加其溶解度。（X）

41、16 .蛋白質(zhì)變性后溶解度降低，主要是因?yàn)殡姾杀恢泻图八け蝗コ鸬?。（X）17 .進(jìn)料的溫度和pH會(huì)影響膜的壽命。（，）18 .液膜能把兩個(gè)互溶但組成不同的溶液隔開(kāi)。（，）19 .酸性、中性、堿性氨基酸在強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂柱上的吸附順序是堿性氨基酸中性氨基酸酸性氨基酸（X）20 .離子交換劑是一種不溶于酸、堿及有機(jī)溶劑的固態(tài)學(xué)分子化合物。（V）21 .真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)工作一個(gè)循環(huán)經(jīng)過(guò)緩沖區(qū)、過(guò)濾區(qū)、再生區(qū)、卸渣區(qū)。（X）22 .真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)工作一個(gè)循環(huán)經(jīng)過(guò)過(guò)濾區(qū)、緩沖區(qū)、再生區(qū)、卸渣區(qū)。（V）23 .真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)工作一個(gè)循環(huán)經(jīng)過(guò)過(guò)濾區(qū)、再生區(qū)、緩沖區(qū)、卸渣區(qū)。（X）24 .真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)工作一個(gè)循環(huán)經(jīng)過(guò)過(guò)濾區(qū)、卸渣區(qū)、緩沖區(qū)、再生區(qū)。（X）25 .壓力是在重力場(chǎng)中，顆粒在靜止的流體中降落時(shí)受到的力。（X）26 .向心力不是顆粒在離心力場(chǎng)中受到的力。（X）27 .顆粒與流體的密度差越小，顆粒的沉降速度越大。（X）28 .顆粒與流體的密度差越小，顆粒的沉降速度越小。（，）29 .硫酸亞鐵和石灰屬于絮凝劑。（X）30 .明研屬于絮凝劑。（，）31 .用來(lái)提取產(chǎn)物的溶劑稱萃余液。（X）32 .