生物选择器的原理及应用

生物选择器的原理及应用
生物选择器的原理及应用

生物选择器的作用机理:

1 生物选择器的定义

为了促进快速生长菌(非丝状菌)的生长,抑制慢速生长菌(丝状菌)的生长而在曝气池的入口处设置的旨在维持较高的底物浓度的一段区域。根据在生物选择器内曝气与否,一般将其分为好氧、缺氧和厌氧三类。

2 动力学选择机理

污泥中活性微生物的增长都符合Monod方程:

(1/X)•(dX/dt)=μ=μmax[S/(KS+S)]式中:X——生物体浓度,mg/L

S——生长限制性基质浓度,mg/L

μ——微生物比增长速率,d-1

KS——饱和常数,其值为μ=μmax/2时的基质浓度,mg/L

μmax——在饱和浓度中微生物的最大比增长速率,d-1

大多数丝状菌的Ks和μmax值比菌胶团细菌低。按照Monod方程具有低Ks和μmax值的丝状菌在低基质浓度条件下具有高的增长速率,而具有较Ks和μmax值的菌胶团细菌在高基质浓度条件下才占优势。

在基质浓度高时菌胶团的基质利用速率要高于丝状菌,故可以利用基质推动力选择性的培养菌胶团细菌而限制丝状菌的增长。根据这一原理可以在曝气池前设生物选择器,通过选择器对微生物进行选择

性培养以防止污泥膨胀的发生.根据生物选择器中曝气与否可将其分为好氧、缺氧、厌氧选择器。具体方法是在曝气池首端划出一格或几格设置高负荷接触区,将全部污水引入第一个间格并使整个系统中不存在浓度梯度(进行搅拌使污泥和污水充分混合接触)。在好氧选择器内需对污水进行曝气充氧,而缺氧、厌氧选择器只搅拌不曝气。

好氧选择器防止污泥膨胀的机理是提供一个氧源和食料充足的高负荷区,让菌胶团细菌率先抢占有机物而不给丝状菌过度繁殖的机会。

缺氧选择器和厌氧选择器的构造完全一样,其功能取决于活性污泥的泥龄。当泥龄较长时会发生较完全的硝化,选择器内会含有很多硝酸盐,此时为缺氧选择器;当泥龄较短时选择器内既无溶解氧又无硝酸盐,此时为厌氧选择器。缺氧选择器控制污泥膨胀的主要原理是绝大部分菌胶团细菌能够利用选择器内硝酸盐中的化合态氧作氧源进行生长繁殖,而丝状菌没有此功能,因而其在选择器内受到抑制,大大降低了污泥膨胀的可能性。厌氧选择器控制污泥膨胀的主要原理是绝大部分种类的丝状菌都是好氧的,在厌氧状态下将受到抑制,而绝大部分的菌胶团细菌为兼性菌,在厌氧条件下将进行厌氧代谢,继续增殖。但应注意厌氧选择器的设置会增大产生丝硫菌污泥膨胀的可能性(菌胶团细菌的厌氧代谢产生的硫化氢为丝状菌的繁殖提供条件),故厌氧选择器的水力停留时间不宜过长。

3 生物吸收机理

在介绍吸收作用之前需澄清一个概念:吸附作用(adsorption)和吸收

作用(absorption)。吸附作用是指污水和污泥接触的初期,污水中颗粒状和胶体状的非溶解态有机物被活性较强的污泥吸附在表面,从而使混合液中的BOD迅速下降,在胞外水解酶的作用下吸附在污泥颗粒表面的非溶解态有机物被水解成可溶性小分子而回到混合液中,从而使水中的BOD又开始上升,即存在释放现象;而吸收作用是指混合液中溶解性小分子有机物穿过细胞膜进入细胞内,以前人们认为吸收作用对水中BOD 的去除不会很快,但最近的研究表明,菌胶团细菌在负荷为150 mgCOD/gMLSS的情况下,最初30 min内对混合液中可降解的溶解性COD 的去除率> 65%,一般认为由吸收作用引起的初期去除不会存在释放现象。一般认为絮体菌比丝状菌对底物具有较高的吸收能力,在选择器内高底物浓度条件下,絮体菌吸收了较多的有机物并贮存在体内,进入主曝气区后利用这部分有机物继续生长,使絮体菌占优势,从而控制了污泥膨胀。

生物选择器的类型:

生物选择器分为三种基本类型,即好氧选择器、缺氧选择器和厌氧选择器。好氧选择器属于动力型选择器( Kinetic Selector),因为它是利用两种细菌(丝状菌和絮状菌) 不同的动力学反应速率来工作的;而缺氧选择器和厌氧选择器属于代谢型选择器(Metabolic Selector),因为它们是依靠选择不同的电子受体( Elect ron Acceptor) 来工作的,下面将分别论述。

(1)好氧选择器

好氧选择器(Aerobic Selector) 的机理如图所示,属于动力型选择器

( Kinetic Selector),因为它是利用两种细菌(丝状菌和絮状菌) 不同的动力学反应速率来工作的;,当底物浓度高时

絮状菌与丝状菌生长率对比图

例如S 1,絮状菌的比生长速率大于丝状菌(即μ絮> μ丝),絮状菌在竞争中占优势;反之,当底物浓度低时,例如S 2 ,丝状菌的比生长速率大于絮状菌(即μ丝> μ絮),丝状菌在竞争中占优势。这里说的底物既指有机物,又指氮、磷等营养元素和溶解氧,因此可以看出,丝状菌更“饥饿”,对恶劣环境更具有抵抗能力。正是利用以上原理开发出好氧生物选择器,引入浓度梯度的概念,使得选择器进水端具有较高的污泥负荷(即处于S 1 附近) 。

(2)缺氧选择器与缺氧池

属于代谢型选择器(Metabolic Selector),因为它是依靠选择不同的电子受体( Elect ron Acceptor) 来工作的。

缺氧选择器(Anoxic Selector) 与系统反硝化所设计的缺氧池的重大区别在于两者的目的不同:设置选择器的目的在于控制系统污泥膨胀,改善污泥的沉降性能;而缺氧池是为了实现反硝化,降低出水中的硝酸盐氮浓度。在缺氧选择器中,反硝化细菌利用易降解有机物作为电子供体( Elect ron Donor ), 利用硝酸盐(NO-3)作为电子受体,获得迅速增殖,该过程称作反硝化(Denit rification) 。大多数丝状菌能有效地利用易降解有机物,但不能利用硝酸盐(NO-3) 作为电子受体,所以,如果污水中所含有的易降解有机物在缺氧段被去除,则丝状菌的生长将被抑制。由于反硝化细菌属于絮状菌,因此,该过程控制了污

泥膨胀的发生。

(3)厌氧选择器与厌氧池

厌氧选择器(Anaerobic Se2lector) 业属于代谢型选择器,其目的是通过有效去除(此处是吸附) 易降解有机物,达到控制污泥膨胀的目的;而厌氧池的目的是为了除磷。

在厌氧选择器中,聚磷菌( PAO) 释放体内的聚磷作为能源,迅速吸附进水中的易降解有机物,特别是挥发性脂肪酸(VFAs),而丝状菌和其他的异养菌则没有这项功能;在后面的好氧环境下,有机物浓度降低,在同其他细菌的竞争中,聚磷菌由于吸附了大量的有机物,从而处于绝对优势。由于PAO 也属于絮状菌,因此厌氧选择器具有控制污泥膨胀的作用。同缺氧选择器一样,厌氧选择器也是代谢型选择器,所不同的是聚磷菌在选择器内只是完成了吸附过程,其增殖过程是在后面的主反应区(好氧区)完成的。

由于聚磷菌对溶解性有机物的吸附速度较快,因此厌氧选择器可设计成较小的容积,以泥龄计为0.5~1.0 d ,设计中有时以水力停留时间来计算,为40~60 min。作为选择器来说,希望磷过剩,此时选择效果好。该过程反应快,所需池容小。而作为厌氧池,希望有机物过剩,此时,出水磷浓度较低。由于城市污水成分复杂,厌氧池泥龄的选择受进水水质的限制,若进水中含有大量VFAs,则PAO对VFAs 的吸附可迅速完成,此时,厌氧池需要较短的泥龄;而如果进水中仅有一部分VFAs,则需要有机物在厌氧段进行发酵反应产生VFAs,由于发酵反应速度慢,因此发酵反应成为厌氧段泥龄设计的控制因素。

在20 ℃时,若所需要的VFAs 存在于进水中,则厌氧泥龄可短至0.5 d;若进水中不含有VFAs,但含有的易降解有机物通过发酵反应足以产生所需要的VFAs,则厌氧泥龄大约为1.5 d;若进水中含有部分VFAs,但仍需要部分发酵,则泥龄为0.5~1.5d,这取决于VFAs含量。另一方面,若易降解物质数量不充足,则慢速降解有机物尚需要水解反应,再通过发酵反应生成VFAs,此时厌氧泥龄更长,约2.5~3d。

生物化学原理- 糖酵解

第十五章糖酵解 本章主线: 糖酵解 丙酮酸代谢命运 (乙醇发酵乳酸发酵) 糖酵解调控 巴斯德效应 3种单糖代谢 (果糖、半乳糖、甘露糖) 一、糖酵解 糖酵解概述: ●位置:细胞质 ●生物种类:动物、植物以及微生物共有 ●作用:葡萄糖分解产生能量 ●总反应:葡萄糖+2ADP+2 NAD++2Pi →2 丙酮酸+2ATP+2NADH+2H++2H2O 具体过程: 第一阶段(投入A TP阶段): 1分子葡萄糖转换为2分子甘油醛-3-磷酸;投入2分子ATP。 ○1 反应式:葡萄糖+ ATP→葡萄糖-6-磷酸+ADP 酶:己糖激酶(需Mg2+参与) 是否可逆:否 说明: ●保糖机制——磷酸化的葡萄糖被限制在细胞内,磷酸化的糖带有负电荷的磷酰基,可防 止糖分子再次通过质膜。(应用:解释输液时不直接输葡萄糖-6-磷酸的原因) ●己糖激酶以六碳糖为底物,专一性不强。 ●同功酶——葡萄糖激酶,是诱导酶。葡萄糖浓度高时才起作用。 ○2 反应式:葡萄糖-6-磷酸→果糖-6-磷酸 酶:葡萄糖-6-磷酸异构酶 是否可逆:是 说明:

●是一个醛糖-酮糖转换的同分异构化反应(开链?异构?环化) ●葡萄糖-6-磷酸异构酶表现出绝对的立体专一性 ●产物为α-D-呋喃果糖-6-磷酸 ○3 反应式:果糖-6-磷酸+ATP→果糖-1,6-二磷酸+ADP 酶:磷酸果糖激酶-I 是否可逆:否 说明: ●磷酸果糖激酶-I的底物是β-D-果糖-6-磷酸与其α异头物在水溶液中处于非酶催化的快 速平衡中。 ●是大多数细胞糖酵解中的主要调节步骤。 ○4 反应式:果糖-1,6-二磷酸→磷酸二羟丙酮+甘油醛-3-磷酸 酶:醛缩酶 是否可逆:是 说明: ●平衡有利于逆反应方向,但在生理条件下,甘油醛-3-磷酸不断地转化成丙酮酸,大大 地降低了甘油醛-3-磷酸的浓度,从而驱动反应向裂解方向进行。 ●注意断键位置:C3-C4 ○5 反应式:磷酸二羟丙酮→甘油醛-3-磷酸 酶:丙糖磷酸异构酶 是否可逆:是 说明: ●葡萄糖分子中的C-4和C-3 →甘油醛-3-磷酸的C-1; 葡萄糖分子中的C-5和C-2 →甘油醛-3-磷酸的C-2; 葡萄糖分子中的C-6和C-1 →甘油醛-3-磷酸的C-3。 ●缺少丙糖磷酸异构酶,将只有一半丙糖磷酸酵解,磷酸二羟丙酮堆积。 第二阶段(产出A TP阶段):此阶段各物质的量均加倍 2分子甘油醛-3-磷酸转换为2分子丙酮酸;产出4分子ATP ○6 反应式:甘油醛-3-磷酸+NAD++Pi→1,3-二磷酸甘油酸+NADH+H+ 酶:甘油醛-3-磷酸脱氢酶 是否可逆:是 说明: ●酵解中唯一一步氧化反应。是一步吸能反应,与第7步反应耦联有利于反应进行。 ●NAD+是甘油醛-3-磷酸脱氢酶的辅酶 ●1,3-二磷酸甘油酸中形成一个高能酸酐键。 ●无机砷酸(AsO43-)可取代无机磷酸作为甘油酸- 3-磷酸脱氢酶的底物,生成一个不稳

(完整版)食品生物化学名词解释和简答题答案

四、名词解释 1.两性离子(dipolarion) 2.米氏常数(Km值) 3.生物氧化(biological oxidation) 4.糖异生(glycogenolysis) 5.必需脂肪酸(essential fatty acid) 五、问答 1.简述蛋白质变性作用的机制。 2.DNA分子二级结构有哪些特点? 5.简述tRNA在蛋白质的生物合成中是如何起作用的? 四、名词解释 1.两性离子:指在同一氨基酸分子上含有等量的正负两种电荷,又称兼性离子或偶极离子。 2.米氏常数(Km值):用Km值表示,是酶的一个重要参数。Km值是酶反应速度(V)达到最大反应速度(Vmax)一半时底物的浓度(单位M或mM)。米氏常数是酶的特征常数,只与酶的性质有关,不受底物浓度和酶浓度的影响。 3.生物氧化:生物体内有机物质氧化而产生大量能量的过程称为生物氧化。生物氧化在细胞内进行,氧化过程消耗氧放出二氧化碳和水,所以有时也称之为“细胞呼吸”或“细胞氧化”。生物氧化包括:有机碳氧化变成CO2;底物氧化脱氢、氢及电子通过呼吸链传递、分子氧与传递的氢结成水;在有机物被氧化成CO2和H2O的同时,释放的能量使ADP转变成ATP。 4.糖异生:非糖物质(如丙酮酸乳酸甘油生糖氨基酸等)转变为葡萄糖的过程。 5.必需脂肪酸:为人体生长所必需但有不能自身合成,必须从事物中摄取的脂肪酸。在脂肪中有三种脂肪酸是人体所必需的,即亚油酸,亚麻酸,花生四烯酸。 五、问答 1. 答: 维持蛋白质空间构象稳定的作用力是次级键,此外,二硫键也起一定的作用。当某些因素破坏了这些作用力时,蛋白质的空间构象即遭到破坏,引起变性。 2.答: 按Watson-Crick模型,DNA的结构特点有:两条反相平行的多核苷酸链围绕同一中心轴互绕;碱基位于结构的内侧,而亲水的糖磷酸主链位于螺旋的外侧,通过磷酸二酯键相连,形成核酸的骨架;碱基平面与轴垂直,糖环平面则与轴平行。两条链皆为右手螺旋;双螺旋的直径为2nm,碱基堆积距离为0.34nm,两核酸之间的夹角是36°,每对螺旋由10对碱基组成;碱基按A=T,G≡C配对互补,彼此以氢键相连系。维持DNA结构稳定的力量主要是碱基堆积力;双螺旋结构表面有两条螺形凹沟,一大一小。

2015高级生物化学及实验技术试题答案

高级动物生化试题 问答题: 1. 简述非编码RNA(non-coding RNA)的种类、结构特点及其主要功能。 非编码RNA的种类结构和功能 1tRNA转运RNA(transfer RNA,tRNA) 结构特征之一是含有较多的修饰成分,核酸中大部分修饰成分是在tRNA中发现的。修饰成分在tRNA分子中的分布是有规律的,但其功能不清楚。5’末端具有G(大部分)或C。3’末端都以ACC的顺序终结。有一个富有鸟嘌呤的环。有一个反密码子环,在这一环的顶端有三个暴露的碱基,称为反密码子(anticodon).反密码子可以与mRNA链上互补的密码子配对。有一个胸腺嘧啶环。tRNA具有三叶草型二级结构以及“L”型三级结构,tRNA 的不同种类及数量可对蛋白质合成效率进行调节。tRNA负责特异性读取mRNA中包含的遗传信息,并将信息转化成相应氨基酸后连接到多肽链中。 tRNA为每个密码子翻译成氨基酸提供了结合体,同时还准确地将所需氨基酸运送到核糖体上。鉴于tRNA在蛋白质合成中的关键作用,又把tRNA称作第二遗传密码。tRNA还具有其他一些特异功能,例如,在没有核糖体或其他核酸分子参与下,携带氨基酸转移至专一的受体分子,以合成细胞膜或细胞壁组分;作为反转录酶引物参与DNA合成;作为某些酶的抑制剂等。有的氨酰-tRNA还能调节氨基酸的生物合成。 2rRNA核糖体RNA(ribosomal RNA, rRNA) 核糖体RNA是细胞中最为丰富的RNA,在活跃分裂的细菌细胞中占80%以上。

他们是核糖体的组分,并直接参与核糖体中蛋白质的合成。核糖体是rRNA 提供了一个核糖体内部的“脚手架”,蛋白质可附着在上面。这种解释很直接很形象,但是低估了rRNA在蛋白质合成中的主动作用。较后续的研究表明,rRNA并非仅仅起到物理支架作用,多种多样的rRNA可起到识别、选择tRNA以及催化肽键形成等多种主动作用。例如:核糖体的功能就是,按照mRNA的指令将氨基酸合成多肽链。而这主要依靠核糖体识别tRNA 并催化肽键形成而实现。可以说核糖体是一个大的核酶( ribozyme)。而核糖体的催化功能主要是由rRNA来完成的,蛋白质并没有直接参与。 3 tmRNA tmRNA主要包括12个螺旋结构和4个“假结”结构,同时还包括一 个可译框架序列的单链RNA结构。tmRNA中H1由5’端和3’端两个末端形成,与tRNA的氨基酸受体臂相似。H1和H2的5’部分之间有一个由10-13nt 形成的环,类似tRNA中的二氢尿嘧啶环,称为“D”环。H3和H4,H6和H7,H8和H9,H10和H11之间分别形成Pk1,pK2,pK3,pK4。H4和H5之间则由一段包含编码标记肽ORF的单链RNA连接。H12由5个碱基对和7nt 形成的环组成,类似tRNA中的TΨC臂和TΨC环,称为“T”环。tmRNA 结构按照功能进行划分可分为tRNA类似域(TLD)和mRNA类似域(MLD),TLD主要包括H1,H2,H12,“D”环和“T”环,MDL则包括ORF和H5,这两部分分别具有类似tRNA和mRNA的功能。tmRNA是一类普遍存在于各种细菌及细胞器(如叶绿体,线粒体)中的稳定小分子RNA。它具有mRNA分子和tRNA分子的双重功能,它在一种特殊的翻译模式——反式翻译模式中发挥重要作用。同时,它与基因的表达调控以及细胞周期的调控等生命过程密切相关,是细菌体内蛋白质合成中起“质量控制”的重要分子之一。识别翻译或读码有误的核糖体,也识别那些延迟停转的核糖体,介导这些有问

食品生物化学在军用食品中的应用

新疆农业大学 专业文献综述 题目: 姓名: 学院: 专业: 班级: 学号: 指导教师: 职称: 教师 20 年月日 …………大学教务处制

生物技术在军用食品中的应用与展望 摘要:本文综述了基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等生物工程技术在军用食品中的应用前景。由生物技术催生的军用食品新材料和新技术,主要包括功能食品基础原料、新型抑菌防腐材料、包装材料、食品添加剂及军用食品快速安全检测技术等。生物技术可有效改善食品品质和营养结构,促进军用食品由营养型向功能型转变。军用食品的未来将在生物技术的集成与耦合中创新发展。 关键词:生物技术;军用食品;功能基础原料;集成与耦合 20世纪70年代后期,随着DNA重组技术(recombinant technology of DNA)的诞生,以基因工程为核心内容,包括细胞工程、酶工程和发酵工程的生物技术应势而生。生物技术集合了分子生物学、生物化学、应用微生物学、化学工程、发酵工程、酶工程和电子计算机等诸多学科的最新科学成就,有助于解决食品、医药、化工、农业、环保、能源和国防等领域的资源紧缺难题,因此被列入当今世界七大高新技术之一,引起了世界各国的极大关注[1]。 生物技术最初源于传统的食品发酵,并首先在食品加工中得到广泛应用。如改良面包酵母菌种,就是基因工程应用于食品工业的第一个例子。基本原理是:将具有较高活性的酶基因转移至面包酵母菌(Saccharomycescer cvisiae),进而使生产菌中麦芽糖透性酶(mal to s epermease)及麦芽糖酶(maltase)的含量与活性高于普通面包酵母,使面团在发酵时产生大量的CO2,形成膨发性能良好的面团,从而提高面包的质量和生产效率。又如制造干酪的凝乳酶,过去的凝乳酶是从小牛胃中提取的,为了满足世界干酪的生产需求,每年全世界大约需要宰杀5000万头小牛。基因工程技术诞生后,通过把小牛胃中的凝乳酶基因转移至大肠杆菌(E.coli)或酵母中,即可通过微生物发酵方法生产凝乳酶,最后经过基因扩增,保证了干酪生产对凝乳酶的需求[1]。此外,酶法转化或酶工程的应用,也能有效改造传统的食品工业。因此,采用生物技术,不仅可以改良食品工业中原料和材料的品种,提高和改善食品工业酶的稳定性,而且还可解决食品资源紧缺难题。 随着科学技术的发展和高技术装备的应用,未来战争作战半径增大、节奏加快,作战人员智能、体能消耗突出,这对军用食品的发展提出了更高要求[2]。通过军用功能食品可快速调节士兵体能,全面提高

生物技术概论

《生物技术概论》复习题及参考答案 一、名词解释 1. 生物技术(biotechnology):有时也称为生物工程(bioengineering),是指人们以现代生命科学为基础,结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理,利用生物得体或其体系或它们的衍生物来制造人类所需要的各种产品或达到某种目的的一门新兴的、综合性的学科。 2.基因工程(gene enginerring):是指在基因水平上的操作并改变生物遗传特性的技术。即按照人们的需要,用类似工程设计的方法将不同来源的基因(DNA分子)在体外构建成杂种DNA分子,然后导入受体细胞,并在受体细胞内复制、转录和表达的操作,也称DNA重组技术。 3.细胞工程(cell engineering):是指在细胞为基本单位,在体外条件下进行培养、繁殖或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变,从而达到改良生物品种和创造新品种的目的,加速繁育动植物个体,或获得某种有用物质的技术。 4.酶工程(enzyme engineering):是利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能或对酶进行修饰改造,并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的技术。 5.发酵工程(fermentation engineering):是指利用包括工程微生物在内的某些微生物或动、植物细胞及其特定功能,通过现代工程技术手段(主要是发酵罐或生物反应品的自动化、高效化、功能多样化、大型化)生产各种特定的有用物质;或把微生物直接用于某些工业化生产的一种技术。由于发酵多与微生物密切联系在一起,所以又称之为微生物工程或微生物发酵工程。 6. 生物反应器(bioreactor):主要包括微生物反应器、植物细胞培养反应器,动物细胞培养反应器以及新发展起来的有活体生物反应器之称的转基因植物生物反应器,转基因动物生物反应器等。 7. 转基因动物:是指在基因组中稳定地整合有导入的外源基因的动物。 8. 转基因植物:是指通过体外重组DNA技术将外源基因转入到植物细胞或组织,从而获得新遗传特性的再生植物。 9. 细胞培养(cell culture):是指微生物细胞或动物细胞、植物细胞在体外无菌条件下的保存和生长,即细胞或组织在体外人工条件下的无菌培养、生长增殖。 10. 抗原:凡能刺激机体免疫系统发生免疫应答的物质均称为抗原。 11. 组织培养:指在无菌和人为控制外因(营养成分、光、温、湿)的条件下,培养研究植物组织、器官,甚至进而从中分化发育出整个植株的技术。 一、简答题(每小题10分,共60分)

生物化学原理——RNA合成

第11章RNA合成 本章概念总结: 1、遗传学中心法则: 2、转录: 3、模板链: 4、编码链: 5、核心酶: 6、RNA聚合酶: 7、启动子: 8、内含子: 9、外显子: 10、终止因子: 11、核酶: 12、剪接体: 13、RNA加工过程: 14、RNA剪接: 15、转录因子: 16、操纵子: 17、操纵基因: 18、结构基因: 19、基因: 20、阻遏物: 21、衰减作用: 希望同学们明确以上概念的含义,加油!!! 一、转录概述: 蛋白质合成不是直接由DNA指导的,而是通过一个中介物mRNA实现的。所有的RNA都可与DNA的互补序列杂交,即所有的RNA都是从DNA模板转录来的。要注意:DNA复制要求染色体两条链同时进行完全复制,而遗传信息的表达却只是基因组中某些单链区域。转录就是将遗传信息由DNA转给RNA,也叫作RNA合成。转录的模板只是双链DNA中的某一条链,能作为模板的链称为模板链,互补链叫做编码链。从DNA到RNA的转录是由RNA聚合酶催化的。 同时,请同学们注意RNA合成和DNA复制之间存在的差别: ① RNA合成的底物是核糖核苷三磷酸; ②在RNA中,尿嘧啶与腺嘌呤配对; ③ RNA合成不需要一个预先存在的引物; ④ RNA合成的选择性非常强,只有基因中很小的一部分被转录。 二、RNA聚合酶 大肠杆菌RNA聚合酶的核心酶是由5个蛋白亚基组成的,分别被命名为β,βˊ,α(2个)和ω亚基。其中β亚基是催化亚基。 请注意:RNA聚合酶全酶还含有第6个亚基,称之σ亚基(也称为ζ因子),与核心的RNA聚合酶瞬时结合,其功能是识别模板上的启动子,使RNA聚合酶与启动子结合。一旦延伸开始σ亚基就脱离聚合酶。 三、转录起始

关于食品生物化学十套试题及答案

食品生物化学试题一 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干前的括号内。本大题共20小题,每小题1分,共20分)()1.用凯氏定氮法测定乳品蛋白质含量,每克测出氮相当于()克蛋白质含量。 A.0.638 B.6.38 C.63.8 D.638.0 ()2.GSH分子的作用是()。 A.生物还原 B.活性激素 C.营养贮藏 D.构成维生素 ()3.蛋白变性后()。 A.溶解度降低 B.不易降解 C.一级结构破坏 D.二级结构丧失 ()4.破坏蛋白质水化层的因素可导致蛋白质()。 A.变性 B.变构 C.沉淀 D.水解 ()5.()实验是最早证明DNA是遗传物质的直接证据。 A.大肠杆菌基因重组 B.肺炎链球菌转化 C.多物种碱基组成分析 D.豌豆杂交 ()6.紫外分析的A260/A280比值低,表明溶液中()含量高。 A.蛋白质 B.DNA C.RNA D.核苷酸 ()7.DNA生物合成的原料是()。 A.NTP B.dNTP C.NMP D.dNMP ()8.据米氏方程,v达50%Vmax时的底物浓度应为()Km。 A.0.5 B.1.0 C.2.0 D.5.0 ()9.竞争性抑制剂存在时()。 A.Vmax下降, Km下降 B.Vmax下降, Km增加 C.Vmax不变, Km增加 D.Vmax不变, Km下降 ()10.维生素()属于水溶性维生素。 A.A B.B C.D D.E ()11.糖代谢中,常见的底物分子氧化方式是()氧化。

A.加氧 B.脱羧 C.脱氢 D.裂解 ()12.每分子NADH+H+经呼吸链彻底氧化可产生()分子ATP。 A.1 B.2 C.3 D.4 ()13.呼吸链电子传递导致了()电化学势的产生。 A.H+ B.K+ C.HCO3- D.OH- ()14.()是磷酸果糖激酶的变构抑制剂。 A.ATP B.ADP C.AMP D.Pi ()15.动物体内,()很难经糖异生作用转变为糖。 A.氨基酸 B.核苷酸 C.有机酸 D.脂肪酸 ()16.核糖可来源于()。 A.EMP B.TCAc C.HMP D.乙醛酸循环 ()17.脂肪酸β–氧化主要产物是()。 A.CO2 B.乳酸 C.丙酮酸 D.乙酰辅酶A ()18.生物膜中含量最多的脂类为()。 A.甘油三酯 B.甘油二酯 C.糖脂 D.磷脂 ()19.人体嘌呤降解的终产物是()。 A.尿素 B.尿酸 C.尿囊素 D.尿囊酸 ()20.基因上游,可被RNA聚合酶识别并特异结合的DNA片段称()。 A.起点 B.启动子 C.外显子 D.内含子 二、多项选择题(在每小题4个备选答案中选出二到4个正确答案,并将正确答案的序号填入题中的括号内,错选、多选、漏选均不得分。本大题共20小题,每小题1分,共20分) ( )1.以下各氨基酸中,属于人体必须氨基酸的是( )。 A.Phe B.Lys C.Trp D.Thr ( )2.出现在球蛋白表面频率较低的氨基酸是( )。 A.Ala B.Leu C.Pro D.Arg ( )3.引起蛋白质沉淀的因素有( )。 A.高温 B.生物碱试剂 C.稀盐溶液 D.金属离子

生化技术原理

第一章生命大分子物质的制备 某一骨骼肌的无细胞粗抽提液每毫升含蛋白质32mg,在适宜条件下,10/-l该抽提液以每分钟O.14,umol 的速度催化一个反应。用硫酸铵沉淀法分级分离50ml上述抽提液,将饱和度为20% - 40%的沉淀物重新溶于10ml溶液中,测得其蛋白质含量为50rng/m1’取ioy.i该溶液催化一反应,其速度为每分钟o.65弘mol。试计算纯化倍数和回收率。(2. 97,92.8%) 第二章沉淀法 1.兔肌醛缩酶的p常数与盐析常数(在离子强度为摩尔浓度时)分别为6.30和2. 84。试求硫酸铵浓度分别为2mol/L、3mol/L时的溶解度。(4.2mg/ml,6.03 X10-3 mg/ml) 2.含25%硫酸铵饱和度的细胞色素c溶液150ml,需加多少克硫酸铵或多少毫升饱和硫酸铵溶液,才能使其达55%饱和度? (28. 95g, 100ml) .10.某一蛋白质的盐析范围为饱和硫酸铵30%-60%,试简述具体操作(若有500ml盐析液)。 第三章吸附层析 7. 利用薄层层析如何确定蛋白质的纯度? 第四章疏水层析 1.疏水作用层析的固定相和流动相与普通吸附层析有何区别?为什么?(P63 , T1) 第五章离子交换层析 1.离子交换剂由哪几部分组成?何为阳离子和阴离子交换剂? 2.弱酸性和弱碱性的纤维素离子交换剂分别适宜在哪些pH范围内应用?为什么? 7.影响离子交换剂膨胀度的因子有哪些?其中哪个为关键因子?为什么? 8.在层析柱中污染杂质后应如何处理?为什么某些亲水性离子交换剂在含乙醇的乙酸盐溶液中可以防止微生物污染? 9.试设计利用离子交换剂分离一种含等电点分别为4.0、6.0、7.5和9.0的蛋白质合液的方案,并简述理由。并绘制洗脱曲线。 10.梯度溶液的变化速率、交换剂的膨胀程度、装柱的均匀度等因子,对样品的分辨率有何影响?11.梯度溶液的变化速率是受哪些因素控制的?试举例说明如何借助速率变化来提高分离效果?13.用离子交换剂测定蛋白质的等电点时,为什么一定要用强性离子交换剂?

(高考生物)食品生物化学在军用食品中的应用

(生物科技行业)食品生物化学在军用食品中的应用

新疆农业大学 专业文献综述 题目: 姓名: 学院: 专业: 班级: 学号: 指导教师: 职称: 教师 20年月日 …………大学教务处制 生物技术在军用食品中的应用与展望

摘要:本文综述了基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等生物工程技术在军用食品中的应用前景。由生物技术催生的军用食品新材料和新技术,主要包括功能食品基础原料、新型抑菌防腐材料、包装材料、食品添加剂及军用食品快速安全检测技术等。生物技术可有效改善食品品质和营养结构,促进军用食品由营养型向功能型转变。军用食品的未来将在生物技术的集成与耦合中创新发展。 关键词:生物技术;军用食品;功能基础原料;集成与耦合 20世纪70年代后期,随着DNA重组技术(recombinanttechnologyofDNA)的诞生,以基因工程为核心内容,包括细胞工程、酶工程和发酵工程的生物技术应势而生。生物技术集合了分子生物学、生物化学、应用微生物学、化学工程、发酵工程、酶工程和电子计算机等诸多学科的最新科学成就,有助于解决食品、医药、化工、农业、环保、能源和国防等领域的资源紧缺难题,因此被列入当今世界七大高新技术之一,引起了世界各国的极大关注[1]。 生物技术最初源于传统的食品发酵,并首先在食品加工中得到广泛应用。如改良面包酵母菌种,就是基因工程应用于食品工业的第一个例子。基本原理是:将具有较高活性的酶基因转移至面包酵母菌(Saccharomycescercvisiae),进而使生产菌中麦芽糖透性酶(maltosepermease)及麦芽糖酶(maltase)的含量与活性高于普通面包酵母,使面团在发酵时产生大量的CO2,形成膨发性能良好的面团,从而提高面包的质量和生产效率。又如制造干酪的凝乳酶,过去的凝乳酶是从小牛胃中提取的,为了满足世界干酪的生产需求,每年全世界大约需要宰杀5000万头小牛。基因工程技术诞生后,通过把小牛胃中的凝乳酶基因转移至大肠杆菌(E.coli)或酵母中,即可通过微生物发酵方法生产凝乳酶,最后经过基因扩增,保证了干酪生产对凝乳酶的需求[1]。此外,酶法转化或酶工程的应用,也能有效改造传统的食品工业。因此,

(完整版)食品生物化学试卷及答案

试题一 一、选择题 1.下列氨基酸中哪一种是非必需氨基酸: A.亮氨酸 B.酪氨酸 C.赖氨酸 D.蛋氨 酸E.苏氨酸 2.构成多核苷酸链骨架的关键是: A.2′3′-磷酸二酯键 B.2′4′-磷酸二酯键C.2′5′-磷酸二酯键 D.3′4′-磷酸二酯键 E.3′5′-磷酸二酯键 3.酶的活性中心是指: A.酶分子上含有必需基团的肽段 B.酶分子与底物结合的部位 C.酶分子与辅酶结合的部位 D.酶分子发挥催化作用的关键性结构区 E.酶分子有丝氨酸残基、二硫键存在的区域 4.下列化合物中,除了哪一种以外都含有高能磷酸键: A.NAD+ B.ADP C.NADPH D.FMN 5.由己糖激酶催化的反应的逆反应所需要的酶是:

A.果糖二磷酸酶 B.葡萄糖-6-磷酸酶 C.磷酸果糖激 酶D.磷酸化酶 6.下列哪项叙述符合脂肪酸的β氧化: A.仅在线粒体中进行 B.产生的NADPH用于合成脂肪酸 C.被胞浆酶催化 D.产生的NADPH用于葡萄糖转变成丙酮酸 E.需要酰基载体蛋白参与 7.转氨酶的辅酶是: A.NAD+ B.NADP+ C.FAD D.磷酸吡哆醛 8.下列关于DNA复制特点的叙述哪一项错误的: A.RNA与DNA链共价相连 B.新生DNA链沿5′→3′方向合成 C.DNA链的合成是不连续的D.复制总是定点双向进行的 9.利用操纵子控制酶的合成属于哪一种水平的调节: A.翻译后加工B.翻译水平 C.转录后加工D.转录水平

10.在蛋白质生物合成中tRNA的作用是: A.将一个氨基酸连接到另一个氨基酸上 B.把氨基酸带到mRNA指定的位置上 C.增加氨基酸的有效浓度 D.将mRNA连接到核糖体上 二、填空题 1.大多数蛋白质中氮的含量较恒定,平均为___%,如测得1克样品含氮量为10mg,则蛋白质含量 为 ____%。 2.冰的导热系数在0℃时近似为同温度下水的导热系数的____倍,冰的热扩散系数约为水的_____ 倍,说明在同一环境中,冰比水能更_____的改变自身的温度。水和冰的导热系数和热扩散系数上较大的差异,就导致了在相同温度下组织材料冻结的速度比解冻的速度_____。 3.糖类的抗氧化性实际上是由于____________________而引起的。 4. 肉中原来处于还原态的肌红蛋白和血红蛋白呈______色,形成氧合肌红蛋白和氧合血红蛋白时呈 ______色,形成高铁血红素时呈_______色。 5.根据风味产生的刺激方式不同可将其分为__________、_________和_________。 6.食品中的有毒成分主要来源有___________________,___________________,食品中化学污染的毒素,加工过程中形成的毒素。 三、判断

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。

食品生物化学

《食品生物化学》 一、单项选择题(本题共10小题,每小题1分,共10分。在每小题列出得四个选项中只有一个选项就是符合题目要求得,请将正确选项前得字母填在括号内。) 1、嘌呤核苷得核糖1′位碳与嘌呤得N连接位置就是( )。 A、1位 B、3位 C、 5位 D、9位 2、稀有碱基含量较高得就是( )。 A、tRNA B、mRNA、 C、rRNA D、反义RNA 3、cAMP得主要作用就是( )。 A、能量货币 B、第一信使 C、第二信使 D、合成遗传物质 4、DNA得主链就是脱氧核糖与磷酸通过( )。 A、5′5′磷酸二酯键连接 B、3′5′磷酸二酯键连接 C、酰胺键 D、氢键 5、DNA双螺旋结构中A与T、 G与C配对得氢键个数分别就是( )。 A、1、2 B、2、1 C、2、3 D、3、2 6、当蛋白质处于等电点时,可使蛋白质分子得( )。 A、稳定性增加 B、表面净电荷不变 C、表面净电荷增加 D、溶解度最小 7、蛋白质得等离子点( )。 A、不受离子强度影响 B、就是蛋白得特征常数 C、不就是蛋白得特征常数 D、不受离子种类影响 8、蛋白质得变性作用就是( )。 A、只就是一级结构破坏 B、只就是二级结构破坏 C、只就是空间结构破坏 D、所有结构都破坏 9、误服铅盐得病人可( )。 A、口服牛奶解毒 B、口服纯净水稀释 C、口服生理盐水 D、口服葡萄糖 10、变性蛋白质得表现就是( )。 A、粘度降低 B、不易被酶水解 C、形成结晶 D、生物活性丧失 二、多项选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分。在每小题列出得四个选项中有2至4个选项就是符合题目要求得,请将正确选项前得字母填在括号内。多选、少选、错选均无分。) 1、维持DNA双螺旋结构得作用力主要有( )。 A、二硫键 B、碱基堆积力 C、碱基之间得氢键 D、盐键 2、引起核酸变性得因素有( )。 A、极端pH B、高温 C、低温 D、尿素 3、水解蛋白质得方法有( )。 A、酸水解法 B、碱水解法 C、酶水解法 D、加热法 4、DNA分子得碱基主要有( )。 A、G B、A C、 T D、C

华南理工大学食品生物化学-试题5

食品生物化学试题五 一、填空题 1. 嘧啶核苷酸的合成是从开始,首先合成出具有嘧啶环结构的化合物是。 2. α-淀粉酶和 -淀粉酶只能水解淀粉的键,所以不能够使支链淀粉彻底水解。 3. 蛋白质的一级结构指的是;在二级结构中,蛋白质的主要折叠方式是,和。 4. 酶活性中心内的必须基团是和。 5. 一般把酶催化一定化学反应的能力称为,通常以在一定条件下酶所催化化学反应的 来表示。 6. 一碳单位的载体主要是,在脂肪酸生物合成中,酰基的载体为。 7. 人体对氨基酸代谢的主要场所是器官,在此氮的主要代谢产物是。 8. 在蛋白质生物合成中的作用是将氨基酸按链上的密码所决定的氨基酸顺序转移入蛋白质合成的场所——。 9. 人血液中含量最丰富的糖是,肝脏中含量最丰富的糖是,肌肉中含量最丰富的糖是。 10. 转氨酶都以为辅基,它与酶蛋白以牢固的形式结合。 11. 葡萄糖在体内主要的分解代谢途径有,和。 12. 尿素生成的过程称为,主要在肝细胞的和中进行。 13. 生物素是多种羧化酶的辅酶,在和反应中起重要作用。

14. 脂肪是动物和许多植物的主要能量贮存形式,由与3分子脂化而成的。 15. 脂肪酸分解过程中,长键脂酰CoA进入线粒体需由携带,限速酶是;脂肪酸合成过程中,线粒体的乙酰CoA出线粒体需与结合成。 16. 动物的代谢调节可以在、和等3个水平上进行。 二、选择题 1. 下列氨基酸中哪一种是必需氨基酸:() A.天冬氨酸 B.丙氨酸 C.甘氨酸 D.蛋氨酸 2. 下列糖中,除()外都具有还原性。 A. 麦芽糖 B. 蔗糖 C. 阿拉伯糖 D. 木糖 3. 人类和灵长类嘌呤代谢的终产物是() A.尿酸 B.尿囊素 C.尿囊酸 D.尿素 4. 下列关于氨基酸和蛋白质的说法正确的是:() A.天然的氨基酸有20种。 B.构成蛋白质结构单元的氨基酸均为L-a-氨基酸。C.桑格(Sanger)反应中所使用的试剂是异硫氰酸苯酯。 D.天然的氨基酸均具有旋光性。 5. 在蛋白质合成过程中,氨基酸活化的专一性取决于:() A. 密码子 B. mRNA C. 核糖体 D. 氨酰-tRNA合成酶 6、呼吸链的各细胞色素在电子传递中的排列顺序是()。 A. c1→b→c→aa3→O2 B. c→c1→b→aa3→O2 C. c1→c→b→aa3→O2 D. b→c1→c→aa3→O2 7. 氨基酸脱下的氨基通常以哪种化合物的形式暂存和运输:() A.尿素 B.氨甲酰磷酸 C.谷氨酰胺 D.天冬酰胺 8. 三大营养物质分解代谢的最后通路是()。 A. 糖的有氧氧化 B. 氧化磷酸化 C. 三羧酸循环 D. β-氧化 9. 在脂肪酸的合成中,每次碳链的延长都需要()直接参加。

【生物科技公司】第八章分子生物学常用技术的原理及其应用及人类基因组学

(生物科技行业)第八章分子生物学常用技术的原理及其应用及人类基因组学

第八章分子生物学常用技术的原理及其应用及人类基因组学 测试题 一、名词解释 1.分子杂交 2.Southernblotting 3.Northernblotting 4.Westernblotting 5.dotblotting 6.DNA芯片技术 7.PCR 8.功能性克隆 9.转基因技术 二、填空题 1.Southernblotting用于研究、Northernblotting用于研究,Westernblotting用于研究。 2.PCR的基本反应步骤包括、和三步。 3.在PCR反应体系中,除了DNA模板外,还需加入、、和。 4.Sange法测序的基本步骤包括、、和。 5.目前克隆致病相关基因的主要策略有、、。 6.血友病第Ⅷ因子基因的首次克隆成功所采用的克隆策略是,而DMD致病基因的克隆所采用的克隆策略是。 三、选择题 A型题 1.经电泳分离后将RNA转移到硝酸纤维素(NC)膜上的技术是: A.SouthernblottingB.Northernblotting C.WesternblottingD.dotblotting E.insituhybridization 2.不经电泳分离直接将样品点在NC膜上的技术是 A.SouthernblottingB.Northernblotting C.WesternblottingD.Dotblotting E.insituhybridization 3.经电泳分离后将蛋白质转移到NC膜上的技术是 A.SouthernblottingB.Northernblotting C.WesternblottingD.dotblotting E.insituhybridization 4.经电泳后将DNA转移至NC膜上的技术是 A.SouthernblottingB.Northernblotting C.WesternblottingD.Easternblotting E.insituhybridization

2020年秋冬智慧树知道网课《生物化学技术原理及应用(中国海洋大学)》课后章节测试答案

第一章测试 1 【判断题】(10分) 在用适当的溶液对某蛋白质进行抽提时,选择抽提液的pH最好是蛋白质的等电点 A. 对 B. 错 2 【判断题】(10分) 蛋白质等生物大分子物质的结构复杂,来源广泛,因此蛋白质的分离纯化方案的通用性差 A. 对 B. 错 3 【多选题】(10分) 生命大分子物质制备的特点有哪些?() A. 生命大分子物质容易失活 B. 待分离生命大分子物质的含量较低 C.

生物制品的质量要求较高 D. 原材料中成分复杂 4 【判断题】(10分) 动物细胞比植物细胞和微生物细胞相对容易破碎 A. 错 B. 对 5 【判断题】(10分) 各种细胞破碎方法可以组合使用,以更好的破碎细胞 A. 错 B. 对 6 【单选题】(10分) 有关抽提溶液说法不正确的是()

A. 抽提液最好是来源广泛 B. 抽提液可以是缓冲液、稀酸、稀碱溶液,也可以使用有机溶剂 C. 抽提指的是用适当的溶剂和方法,把原材料中的杂质溶解出来 D. 抽提液不应该破坏有效成分的结构 7 【判断题】(10分) 抽提液中可以加入适当酶抑制剂,以抑制蛋白质或核酸的降解 A. 对 B. 错 8 【单选题】(10分) 下列分离纯化技术依据的原理与物质的溶解度无关的是() A. 盐析 B. 超滤 C.

选择性沉淀 D. 结晶 9 【判断题】(10分) 评价纯化方案是否合理,可以考察纯化倍数是否增加,纯化倍数越高,说明纯化方案越合理。 A. 对 B. 错 第二章测试 1 【多选题】(10分) 影响蛋白质溶解度的外界因素包括() A. 溶液介电常数的大小 B. 溶液的pH C. 溶液的离子强度 D.

生物化学技术与原理 (2)

第一章生物化学基本操作与要求 1.洗涤剂的种类配置与应用 (1)铬酸洗液 由重铬酸钾与浓硫酸组成,具强酸性、强氧化性,适合用于玻璃器皿的洗涤。棕褐色,用久了之后颜色变绿,失效 (2)30%硝酸洗涤CO2测定仪器及微量滴管 (3)45%尿素洗涤蛋白制剂、血样 (4)有机溶剂 (5)去污粉 2.化学试剂的分级 3.什么是准确度、精密度? 1. 准确度与误差 准确度的高低可用误差衡量 绝对误差=测定值-真实值 相对误差=绝对误差/真实值×100% 2. 精密度与偏差 精密度指多次测量结果相互吻合的程度,表示测定的再现性。 精密度的高低用偏差衡量。 绝对偏差=测定值-算术平均值 相对偏差=绝对偏差/算术平均值×100% 4.如何提高实验的准确度、精密度? 准确度——系统误差 (1)仪器校正 (2)空白实验 (3)对照实验 精密度——偶然误差 (1)平均取样 (2)多次取样 第二章层析技术 1.层析技术及其原理 层析(色谱)技术是一种基于被分离物质的物理、化学及生物学特性的不同,使它们在某种基质中移动速度不同而进行分离和分析的方法。 层析都是由互不相溶的两个相组成:一是固定相,一是流动相。层析时,利用混合物中各组分理化性质的差异,使其在流动相与固定相之间的分配系数(Kd)不同,随着流动相从

固定相上流过,不同组分以不同速度移动而最终被分离。 2.名词 固定相:固定相是层析的基质。它可以是固体物质(如吸附剂等),也可以是液体物质(如固定在硅胶或纤维素上的溶液),这些基质能与待分离的化合物进行可逆的吸附,溶解,交换等作用。 流动相:在层析过程中,推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体等,都称为流动相。 分配系数:分配系数是指在一定的条件下,某种组分在固定相和流动相中含量(浓度)的比值,常用Kd来表示。混合物各组分的分配系数差异越大,越容易分离开。 Kd =固定相中的总量/流动相中的总量 3.层析法的分类 (一)根据流动相的形式分类 气相色谱法:气固色谱法和气液色谱法 液相色谱法:液固色谱法和液液色谱法 (二)按固定相的形式分类 柱层析法:柱层析法是将固定相装在一金属或玻璃柱中做成色谱柱,试样从柱头到柱尾沿一个方向移动而进行分离的色谱法。 纸层析法:纸色谱法是利用滤纸作固定液的载体,把试样点在滤纸上,然后用溶剂展开,根据滤纸上斑点位置及大小进行定性和定量分析。 薄层层析法:薄层色谱法是将适当粒度的吸附剂作为固定相涂布在平板上形成薄层,然后用与纸色谱法类似的方法操作以达到分离目的。 (三)按分离原理分类 1.吸附层析 2.分配层析(正相色谱、反相色谱) 3.凝胶排阻层析 4.离子交换层析 5.亲和层析法 4.几种主要凝胶的名称、型号、及型号数字代表的含义 1)交联葡聚糖凝胶,Sephadex 的主要型号G-10 ~ G-200,后面的数字是凝胶的吸水率(单位是ml/g干胶)乘以10。如Sephadex G-50,表示吸水率是5ml/g干胶。 2)聚丙烯酰凝胶,Bio-gel P,p值表示不同的交联度,p越大,孔径越大。P后的数字乘1000相当于凝胶排阻极限。 3)琼脂糖凝胶,常见的主要有Amersham(Pharmacia)(GE) 生产的Sepharose(2B ~6B)和Bio-Rad 生产的Bio-gel A 4) Ultragel 聚丙烯酰胺和琼脂糖交联凝胶 5)Sephacryl凝胶 6) Superdex凝胶、Superrose凝胶 7)聚乙烯醇凝胶toyopearl 8)聚苯乙烯凝胶商品为Styrogel 5.凝胶层析及其基本原理、操作过程和主要应用 凝胶色谱也称为凝胶排阻层析、凝胶过滤和分子筛层析。它是60 年代发展起来的,利用凝胶把物质按分子大小不同进行分离的一种方法。 原理:由于被分离物质的分子大小不同,洗脱时,大分子物质由于直径大于凝胶网孔不能进入凝胶内部,只能沿着凝胶颗粒间的孔隙,随溶剂向下移动,因此流程短,首先流出层

生物化学技术原理及应用

生物化学技术原理及应用 题型: 1.填空题:(0.5分/空,共20分) 2.名词解释:(2分/个,共10分) 3.判断题:(1分/题,共20分) 4.简答题:(10分/题,共50分) 第一章生物大分子物质的制备 一.相关概念: 1.抽提:用抽提液(常用缓冲液,稀酸,稀碱,有机溶剂例如丙酮,乙醇)进行反复萃取,将原料中有效成分最大限度分离出来的过程。 二.知识点: 1.理想抽提液具备:有效成分溶解度大,杂质不溶解或溶解度很小,来源广泛,价格低廉,操作安全。 2.影响有效成分抽提的因素:溶液PH(偏离等电点的稳定范围内),离子强度(极性大在离子强度高,极性小在离子强度低),温度(低温0摄氏度时最稳定),搅拌(促使抽提物抽提液相互接触,增加溶解度,采用温和适中的速度,速度慢起不到搅拌作用,速度快产生气泡,使酶变性失活)氧化(氧化剂氧化分子与巯基导致失活,加入还原剂防止氧化),水解酶(蛋白受本身固有水解酶影响,加入抑制剂后使水解酶丧失活性),金属离子(蛋白与金属离子结合生成沉淀复合物,用无离子水或重蒸水配制试剂,配制试剂中加1~3mmol/L EDTA),抽提液与抽提物比例(5:1,抽提液过多有利于有效成分提取,不利于纯化程序。否则,反之)。 3.浓缩常用方法 沉淀法,吸附法,超过滤法,透析法,离心法,干燥法。 4.影响生物大分子保存的主要因素 空气(隔绝),温度(低温方面),水分,光线,样品的PH,时间。 第二章离心 一.知识点: 1.离心的基本原理:生物样品悬浮液在高速旋转下,在巨大的离心力作用下,离心力大于悬浮力,使悬浮颗粒以一定的速度沉降下来。

2.离心力表示方法:rpf 3.离心机的种类:普通离心机(转速小于1000),高速离心机,超速离心机(转速大于2000)。 4.离心机主要构件:转子,离心管 5.离心基本方法:沉淀离心,差速离心,密度梯度离心 6.离心机操作时注意:(1)转速设定,离心力>悬浮力/2。(2)对称于中心的两个离心管重量要平衡。(3)加样量勿超过3/4。(4)对于低温离心机要预先设置低温。(5)离心过程中注意听声音,看仪表。 第三章电泳技术 一.相关概念: 1.电泳:带电颗粒在电场作用下,向着与其电荷相反的电极移动的现象。 2.电泳迁移率:带电粒子在单位时间内移动的距离叫电泳迁移率。 3.电渗现象:液体层相对于介质移动的现象。 4.两性电解质:所带电荷随着溶液酸碱度的变化而变化,酸性溶液中带正电荷,碱性溶液带负电荷。 5.印迹:将生物大分子凝胶转移到物像载体上。 二知识点: 1.影响电泳分离的主要因素 内因:分子量大小,分子形状,分子性质,带电荷量,分子直径。 外因:电场强度,溶液PH,溶液黏度,离子浓度,缓冲液性质。 2.琼脂糖凝胶聚合原理:依靠琼脂糖上的羟基,在聚合过程中,羟基与羟基上的氢键的聚合。 3.PAGE的组成,聚合原理及聚合方式 [1]组成:丙烯酰胺(单体)和甲撑双丙烯酰胺(双体交换剂)组成。 [2]原理:丙烯酰胺(单体)和甲撑双丙烯酰胺(双体交换剂)为材料,在催化剂作用下,聚合为含酰胺基侧链的脂肪族长链,在相邻长链之间通过甲撑桥连接而形成的三维网状结构物质。 [3]聚合方式:(1)化学聚合法:加入过硫酸铵,当丙烯酰胺,交联剂,四甲基乙二胺的水溶液中加入过硫酸铵,立即产生自由基,丙烯酰胺与自由基作用,随之活化。(2)光催化法:B2作为催化剂,光聚合过程在光激发下催化完成,核黄素在氧及紫外线作用下,生成含自由基的产物,与上述AP作用相同。 4.PAGE分离样品时的三种效应:浓缩效应,分离效应,电荷效应。 5.SDS-PAGE电泳(变性凝胶电泳)主要成分的作用: (1)甘油或蔗糖:密度大,与样品结合,不发生漂样。 (2)SDS:与蛋白质结合,破坏高级结构,破坏氢键,去除蛋白质带电荷差异。 (3)巯基乙醇:破坏二硫键,使完整结构变松散。 (4)溴酚蓝:电泳指示剂。

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