11级生物工业下游技术复习题
11级生物工业下游技术复习第一章绪论一、生物分离技术的基本路线?二、主要生物分离技术的分离原理?三、生物分离技术的特点?四、生产中怎样选取生物分离技术手段?第二章下游技术的基础理论1.对生物产品进行分离的理论依据有那三个方面?2.化学性分子识别和生物学的特异性相互作用的相似和区别?第三章发酵液预处理一、名词解释1.凝聚: 2.絮凝: 3.过滤: 4.离心沉降: 5.离心过滤: 6.助滤剂: 7.沉降:二、单项选择1.真空转鼓过滤机工作一个循环经过()。
A、过滤区、缓冲区、再生区、卸渣区B、缓冲区、过滤区、再生区、卸渣区C、过滤区、缓冲区、卸渣区、再生区D、过滤区、再生区、缓冲区、卸渣区2.以下哪项不是在重力场中,颗粒在静止的流体中降落时受到的力()A.重力B. 压力C.浮力D. 阻力3.以下哪项不是颗粒在离心力场中受到的力()A.离心力B. 向心力C.重力D. 阻力4.颗粒与流体的密度差越小,颗粒的沉降速度()A.越小B.越大C.不变D.无法确定5.工业上常用的过滤介质不包括()A.织物介质B.堆积介质C.多孔固体介质D.真空介质6.下列物质属于絮凝剂的有()。
A、明矾B、石灰C、聚丙烯类D、硫酸亚铁三、判断对错1.助滤剂是一种可压缩的多孔微粒。
()2.通过加入某些反应剂是发酵液进行预处理的方法之一。
()3.在生物制剂制备中,常用的缓冲系统有磷酸盐缓冲液;碳酸盐缓冲液;盐酸盐缓冲液;醋酸盐缓冲液等。
()四、填空1.发酵液常用的固液分离方法有()和()等。
2.为使过滤进行的顺利通常要加入()。
3.工业离心设备从形式上可分为(),(),(),等型式。
4.典型的工业过滤设备有()和()。
5.常用离心设备可分为()和()两大类;五、简答1.改变发酵液过滤特性的主要方法有哪些?其简要机理如何?2.除去发酵液中杂蛋白的常用方法有哪些?3.试述生物工业中常用固液分离设备的原理、特点及适用范围?第四章细胞破碎一、名词解释1.超声波破碎法2.酶解法二、单项选择1.适合小量细胞破碎的方法是()A.高压匀浆法B.超声破碎法C.高速珠磨法D.高压挤压法2.丝状(团状)真菌适合采用()破碎。
A、珠磨法B、高压匀浆法C、A与B联合D、A与B均不行三、判断对错1.珠磨法中适当地增加研磨剂的装量可提高细胞破碎率。
()2.高级醇能被细胞壁中的类脂吸收,使胞壁膜溶胀,导致细胞破碎。
()四、判断1.细胞壁破碎的主要阻力是连接细胞壁网状结构的共价键。
五、简答及论述1.细菌、酵母、霉菌细胞壁的主要成分。
2.论述细胞壁破碎常用的五种方法3.影响细胞壁破碎难易程度的主要因素第五章溶剂萃取和浸取一、名词解释1.分配系数: 2.萃取过程:二、单项选择1.用来提取产物的溶剂称()。
A、料液 B、萃取液 C、萃取剂 D、萃余液。
2.关于用氢键形成来判断各类溶剂互溶规律,下列()项是正确的叙述。
A、氢键形成是能量释放的过程,若溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大,则有利于互溶。
B、氢键形成是能量吸收的过程,若溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大,则有利于互溶。
C、氢键形成是能量释放的过程,若溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大,则不利于互溶。
D、氢键形成是能量吸收的过程,若溶剂混合后形成的氢键增加或强度更大,则不利于互溶。
三、判断对错1.极性溶剂与非极性溶剂互溶。
()2.溶剂萃取中的乳化现象一定存在。
()3.用冷溶剂溶出固体材料中的物质的方法又称浸煮。
()4.用热溶剂溶出固体材料中的物质的方法又称浸渍。
()5.应用有机溶剂提取生化成分时,一般在较高温度下进行。
()6.溶剂的极性从小到大为丙醇>乙醇>水>乙酸。
()7.溶剂的极性从小到大为丙醇>乙醇>水>乙酸。
()四、填空1.根据物化理论,萃取达到平衡时,溶质在萃取相和萃余相中的()一定;2.液-液萃取从机理上分析可分为()和()两类;五、简答及论述1.溶剂萃取过程的机理是什么?第六章超临界流体萃取一、名词解释超临界流体:二、填空1.超临界流体的特点是与气体有相似的(),与液体有相似的()。
三、简答及论述1.何谓超临界流体萃取,并简述其特点2.超临界萃取的原理及SC-CO2萃取的优点。
第七章双水相萃取技术一、简答及论述1.何谓双水相萃取?常见的双水相构成体系有哪些?2.怎样提高双水相体系对蛋白质萃取的选择性?3.设计一个用于发酵工业废水处理的液膜技术方案。
第八章反胶团萃取一、名词解释及问答1.临界胶团浓度:2.胶团:3.何谓反胶团,反胶团萃取?其特点有哪些?二、选择1.在蛋白质初步提取的过程中,不能使用的方法()。
A、双水相萃取B、超临界流体萃取C、有机溶剂萃取D、反胶团萃取第九章膜分离技术一、名词解释1.反渗透: 2.膜分离: 3.膜的浓差极化: 4.超滤:二、单项选择1.基因工程药物分离纯化过程中,细胞收集常采用的方法()A.盐析 B.超声波 C.膜过滤 D.层析2.非对称膜的支撑层()。
A、与分离层材料不同B、影响膜的分离性能C、只起支撑作用D、与分离层孔径相同三、判断对错1.进料的温度和pH会影响膜的寿命。
()四、填空1.膜分离过程中所使用的膜,依据其膜特性(孔径)不同可分为(),(),()和()。
2.工业上常用的超滤装置有(),(),()和()。
3.根据膜结构的不同,常用的膜可分为()、()和()三类;五、简答及论述1.区分渗透与反渗透。
2.膜分离过程中,有那些原因会造成膜污染,如何处理?3. 膜分离技术的类型和定义?第十章液膜分离一、名词1.液膜 2.乳化液膜系统:乳化液膜系统由膜相、外相和内相三相组成,膜相由烷烃物质组成,最常见的外相是水相,内相一般是微水滴。
二、单项选择1.乳化液膜的制备中强烈搅拌()。
A、是为了让浓缩分离充分 B、应用在被萃取相与W/O的混合中C、使内相的尺寸变小 D、应用在膜相与萃取相的乳化中2.在液膜分离的操作过程中,()主要起到稳定液膜的作用。
A、载体B、表面活性剂C、增强剂D、膜溶剂三、判断对错1.液膜能把两个互溶但组成不同的溶液隔开。
()四、简答及论述设计一个用于发酵工业废水处理的液膜技术方案。
第十一章离子交换分离技术一、名词解释1.离子交换:2.CM-Sephadex C-50: 3.树脂工作交换容量:二、单项选择1.离子交换剂不适用于提取()物质。
A.抗生素 B.氨基酸 C.有机酸 D.蛋白质2.工业上强酸型和强碱型离子交换树脂在使用时为了减少酸碱用量且避免设备腐蚀,一般先将其转变为()。
A、钠型和磺酸型B、钠型和氯型C、铵型和磺酸型D、铵型和氯型3.依离子价或水化半径不同,离子交换树脂对不同离子亲和能力不同。
树脂对下列离子亲和力排列顺序正确的有()。
A、Fe3+﹥Ca2+﹥Na+B、Na+﹥Ca2+﹥Fe3+C、Na+﹥Rb+﹥Cs+D、Rb+﹥Cs+﹥Na+4.离子交换法是应用离子交换剂作为吸附剂,通过()将溶液中带相反电荷的物质吸附在离子交换剂上。
A、静电作用 B、疏水作用 C、氢键作用 D、范德华力5.阴离子交换剂()。
A、可交换的为阴、阳离子B、可交换的为蛋白质C、可交换的为阴离子D、可交换的为阳离子6.工业上强酸型和强碱型离子交换树脂在使用时为了减少酸碱用量且避免设备腐蚀,一般先将其转变为()。
A、钠型和磺酸型B、钠型和氯型C、铵型和磺酸型D、铵型和氯型7.依离子价或水化半径不同,离子交换树脂对不同离子亲和能力不同。
树脂对下列离子亲和力排列顺序正确的有()。
A、Fe3+>Ca2+>Na+B、Na+ >Ca2+> Fe3+C、硫酸根>柠檬酸根>硝酸根D、硝酸根>硫酸根>柠檬酸根三、判断对错1.酸性、中性、碱性氨基酸在强碱性阴离子交换树脂柱上的吸附顺序是碱性氨基酸>中性氨基酸>酸性氨基酸()2.离子交换剂是一种不溶于酸、碱及有机溶剂的固态学分子化合物。
()四、填空1.阳离子交换树脂按照活性基团分类,可分为(),()和();其典型的活性基团分别有(),(),()。
2.离子交换分离操作中,常用的洗脱方法有()和()。
3.阴离子交换树脂按照活性基团分类,可分为(),()和();其典型的活性基团分别有()、()、()。
4.多糖基离子交换剂包括()和()两大类。
5.离子交换树脂由(),()和()组成。
6.DEAE Sepharose是()离子交换树脂,其活性基团是()。
7.影响离子交换选择性的因素有(),(),(),(),(),(),()和()。
8.CM Sepharose是()离子交换树脂,其活性基团是()9.简单地说,离子交换过程实际上只有(),()和()三步;10.在生物制品进行吸附或离子交换分离时,通常遵循Langmuir吸附方程,其形式为();12.离子交换树脂的合成方法有()和()两大类;13.离子交换操作一般分为()和()两种;14.影响离子交换速度的因素有()、()、()、()、()、()和()。
五、简答及论述1.简要说明离子交换树脂的洗脱方法及其原理。
2.简述软水和无盐水的制备方法。
3.在离子交换色谱操作中,怎样选择离子交换树脂?4.在运用离子交换技术提取蛋白质时,为什么要使用多糖基离子交换剂?5.怎样进行离子交换树脂的预处理及转型。
第十二章层析分离技术一、名词解释1.色谱技术: 2.色谱阻滞因数: 3.凝胶: 4.疏水层析: 5.高效液相色谱:二、单项选择1.气相色谱柱主要有()。
A填充柱 B毛细管柱 C A或B D A或B及其他2.高效液相色谱仪的种类很多,但是无论何种高效液相色谱仪,基本上由()组成。
A 高压输液系统、进样系统、分离系统、过滤系统、记录系统或色谱工作站等五大部分B进样系统、分离系统、检测系统、记录系统或色谱工作站四大部分C高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统四大部分D高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统、记录系统或色谱工作站等五大部分3.关于分配柱层析的基本操作错误( )。
A装柱分干法和湿法两种 B分配柱层析法使用两种溶剂,事先必须先使这两个相互相饱和C用硅藻土为载体,需分批小量地倒入柱中,用一端是平盘的棒把硅藻压紧压平D分配柱层析适用于分离极性比较小、在有机溶剂中溶解度大的成分,或极性很相似的成分。
4.气相色谱分析中,择固定相是气相色谱分析的关键,固定相可大致分成 ( )A固体一类 B固体和合成固定相二类 C固体、液体及合成固定相三类 D固体、液体固定相二类5.关于疏水柱层析的操作错误( )A疏水层析柱装柱完毕后,通常要用含有高盐浓度的缓冲液进行平衡B疏水层析是利用蛋白质与疏水性吸附剂之间的弱疏水性相互作用的差别进行分离纯化的层析技术C洗脱后的层析柱再生处理,可用8mol/L尿素溶液或含8mol/L尿素的缓冲溶液洗涤,然后用平衡缓冲液平衡D疏水柱层析分辨率很高、流速慢、加样量小6.HPLC是哪种色谱的简称()。
生物工程下游技术试题复习题
生物工程下游技术复习题第一章绪论生物下游加工过程的几个阶段(1)预处理和固液分离(2)提取(初步分离)(3)精致(高度纯化)(4)成品制作第二章发酵液预处理和固液分离1.改变发酵液过滤特性的方法改善发酵液过滤特性的物理化学方法:调酸(等电点)、热处理、电解质处理、添加凝聚剂、添加表面活性物质、添加反应剂、冷冻-解冻及添加助滤剂等。
2.发酵液的相对纯化发酵液中的杂质:高价无机离子(Ca2+、Mg2+、Fe2+)杂蛋白(1)高价无机离子的去除方法① Ca2+ ——草酸、草酸钠,→形成草酸钙沉淀(注意回收草酸);② Mg2+——三聚磷酸钠,→形成三聚磷酸钠镁可溶性络合物;③ Fe2+ ——黄血盐,→普鲁士兰沉淀(2)杂蛋白的去除方法①沉淀法蛋白质一般以胶体状态存在于发酵液中。
在酸性溶液中带正电荷;●在碱性溶液中带负电荷。
●在酸性溶液中,蛋白质与一些阴离子,如三氯乙酸盐、水杨酸盐、钨酸盐、苦味酸盐、鞣酸盐、过氯酸盐等形成沉淀;●在碱性溶液中,蛋白质与一些阳离子,如Ag+、Cu++、Zn++、Fe+++和Pb++等形成沉淀②变性法A加热;B大幅度调节pH值;C加酒精、丙酮等有机溶剂或表面活性剂等。
③吸附法加入某些吸附剂或沉淀剂吸附杂蛋白质而除去3.常用固液分离的方法(1)离心:在液相非均一系统中,利用离心力达到液-液、液-固、液-液-固分离的方法,统称为离心分离。
离心机种类:碟片式离心机、管式离心机、倾析式离心机(2)过滤:过滤就是将悬浮在发酵液中的固体颗粒与液体进行分离的过程。
过滤机种类:板框压滤机、真空转鼓过滤机第三章细胞破碎和包涵体复性细胞破碎的主要方法和适用对象,了解基本机理1.珠磨法(Bead mill)原理:进入珠磨机的细胞悬浮液与极细的玻璃小珠、石英砂、氧化铝等研磨剂(直径小于1mm)一起快速搅拌或研磨,研磨剂、珠子与细胞之间的互相剪切、碰撞,使细胞破碎,释放出内含物。
在珠液分离器的协助下,珠子被滞留在破碎室内,浆液流出从而实现连续操作。
下游技术复习题
反胶团萃取:是有机相-水相间的分配萃取,是从主体水相向溶解于有机溶剂相中反胶团微水相中的分配萃取。同时也是一个浓缩操作。改变水相条件可实现反萃取。
浓差极化:在膜分离操作中,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。这种在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象称为浓度极化或浓差极化
纳米过滤:纳滤膜的孔径为纳米级,介于反渗透膜(RO)和超滤膜(UF)之间,因此称为“纳滤”
色谱分离:以试样组分在固定相和流动相间的溶解、吸附、分配、离子交换或其他亲和作用等物理化学性质的差异为依据而建立起来的各种分离分析方法称色谱法。也称为色层分离或层析分离,在分析检测中则常称为色谱分析。它是一种物理分离方法。
生物工程分离过程可以划分成那几个阶段,各阶段的任务是什么?
答:1)预处理和固液分离:固液分离以除去发酵液中的不溶性固形物杂质和菌体细胞或收集菌体细胞。过滤和离心,侧重点放在速度和处理量上。2)提取(初步分离):目的是除去与产物性质差异较大的杂质,是目的产物要求有较大浓缩比的过程。侧重点放在分辨率和处
名词解释
下游技术:生物界自然产生的,微生物菌体发酵的,动植物细胞组织培养的,酶反应获得的生物原料,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
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。通过溶质在两水相相间的分配系数的差异而进行萃取的方法。
分离机理
厦门大学2011年生物工程下游技术试卷
一、 问答题 (5题,每题12分,共60分):① 已知某样品中含有如下5种多肽(图1)特征,其中每种多肽化合物均为四螺旋束结构,并由a 、b 、c 和d 的α螺旋多肽分别聚合而成。
根据题意,简要回答下列问题:⑴ 选用梯度凝胶电泳(PG-PAGE )技术是否能有效分离这些混合多肽? 并解释其理由。
⑵ 选用IEF-PAGE 技术是否能有效分离混合多肽? 并解释其理由。
② 已知人类白细胞抗原的MHC-II 类分子(HLA-Ⅱ)由α(34kDa )和β链(29kDa)组成。
根据题意,选择哪些分离技术能有效分离α和β链, 适合用于一级结构测定, 并解释其理由。
③图3是一幅分离混合蛋白质的中压液相色谱图。
根据图示结果,简要回答下列问题:(1) 预测图中选用何种分离技术分离混合蛋白质?并解释其理由。
(2) 解释图中曲线A-E 的含意和用途。
图3 分离混合蛋白质的中压液相色谱图④ 拟进一步改善蛋白质组的分辩率,是否能把IEF/SDS-PAGE 和IEF/PG-PAGE 分离技术重新组合成SDS/PG-PAGE 分离技术,并达到提高分离蛋白质组的效果?简要解释其理由。
⑤ 已知某混合蛋白样品中含有铁蛋白、荧光蛋白酶和转铁蛋白。
铁蛋白由H 、L 和M 亚基组成,荧光蛋白酶由α和β亚基组成,转铁蛋白由单类型的亚基组成。
根据题意,简要回答下列问题:(1) 选用PAGE 技术分离混合蛋白样品时,能获得几条蛋白层析带? 并解释其理由.(2) 选用SDS-PAGE 技术分离混合蛋白样品时, 能获得几条蛋白层析带? 并解释其理由.(3) 选用IEF/PG-PAGE 技术分析混合蛋白样品时, 能获得几条蛋白层析带? 并解释其理由.二、问答题(2题,每题20分,共40分)⑥ 选用IEF-PAGE 技术分离混合蛋白质过程中, 如何设法提高目标蛋白质的分辨率? 是否能选用IEF-PAGE 技术分离核酸? 并解释其理由.⑦ 已知某样品含有五种混合蛋白质,并已认定它们各自的蛋白质分子量、等电点和亚基类型均极为相似或接近. 根据题意, 简要回答下列问题:(1) 如何证实上述的实验结果?(2) 选择何种分离技术能有效分离样品中的混合蛋白质? 并解释其理由.三、附加题(1题,每题5分,共5分)已知 野生型DegP 分子伴侣具有内切酶作用, 能降解底物蛋白时形成的大寡聚体.底物β-casein(酪蛋白). 根据图意,简要回答下列问题:。
下游技术复习题
下游技术复习题下游技术复习题随着科技的不断发展,下游技术在现代社会中扮演着越来越重要的角色。
下游技术是指生产过程中的最后一步,将原材料转化为最终产品的过程。
它涵盖了各种各样的行业,从制造业到服务业,从农业到医疗保健。
在这篇文章中,我们将探讨一些与下游技术相关的复习题。
1. 什么是下游技术?下游技术是指生产过程中的最后一步,将原材料转化为最终产品的过程。
它包括了各种各样的技术和工艺,以确保产品的质量和性能。
2. 下游技术在哪些行业中发挥作用?下游技术在许多行业中发挥着重要作用。
在制造业中,下游技术用于将原材料转化为成品,如汽车制造、电子产品制造等。
在服务业中,下游技术用于提供各种服务,如物流、酒店管理等。
在农业中,下游技术用于加工农产品,如食品加工、饲料加工等。
在医疗保健领域,下游技术用于制造医疗设备和药品。
3. 下游技术对产品质量的影响是什么?下游技术对产品质量有着重要的影响。
通过使用先进的下游技术,可以确保产品的质量和性能符合标准。
例如,在汽车制造业中,下游技术可以确保汽车的安全性和可靠性。
在食品加工业中,下游技术可以确保食品的卫生和安全。
4. 下游技术如何提高生产效率?下游技术可以通过自动化和智能化来提高生产效率。
自动化技术可以减少人力资源的使用,并提高生产线的运行效率。
智能化技术可以通过数据分析和优化算法来提高生产过程的效率和精确度。
5. 下游技术在环境保护中的作用是什么?下游技术在环境保护中发挥着重要的作用。
通过使用清洁能源和环保材料,下游技术可以减少对环境的污染。
同时,下游技术还可以通过回收和再利用废弃物,减少资源的浪费。
6. 下游技术的发展趋势是什么?下游技术的发展趋势主要包括自动化、智能化和绿色化。
随着科技的不断进步,下游技术将越来越依赖自动化和智能化技术,以提高生产效率和产品质量。
同时,绿色化也将成为下游技术发展的重要方向,以保护环境和可持续发展。
7. 请列举一些与下游技术相关的关键词。
生物工程下游技术简答题
答案仅供参考1.从生物工程概念及学科分支着手,分析生物工程下游技术的概念。
生物工程是分子遗传学、微生物学、细胞生物学、生物化学、化学工程和能源学等各学科的结合,应用于医药、食品、农林、园艺、化工、冶金、采油、发酵罐新技术和新底物的环保等方面的工程技术;生物工程下游技术就是研究,应用和设计生物产品的提取、分离、纯化、精制及加工工艺,使其变为产品的一门学科。
2.谈谈生物工程下游技术课程主要研究哪些问题?在整个生物工程技术领域的地位如何?有何作用?研究生物工程产品的提取、分离、纯化、精制加工等技术的基本原理和方法。
下游技术是生物制品产业化的必经之路和关键所在,直接影响产品的质量和成本。
作用是可以培养对生物产品的分离,纯化技术的掌控和应用能力,以及对生物物质提纯最佳方案的设计能力。
3.生物工程下游技术处理对象有哪些特点?目标物质浓度低、组分复杂、产物稳定性差、质量要求高(纯度、卫生和生物活性)4.原料中目的物的浓度与产品价格是否有关联?目的物浓度越低,产品的价格就越高5.提取步骤数及各步收率对总收率有何影响?提取步骤数越多,最终的总收率就越低6.通过查阅资料,介绍生物工程发展史。
第一阶段:古代酿造业,不存在下游技术一说,主要产品是酒、酱油、醋之类的发酵产品。
第二阶段:近代酿造业,可以进行过滤、蒸馏、精馏等简单的单元操作,主要产品是丙酮、丁醇等无活性的小分子物质。
第三阶段:可以进行目前大部分的化工单元操作,主要产品是抗生素、多糖、蛋白质等具有一定生物活性的大分子物质。
第四阶段:现代生物工业,可以进行各种新型分离技术(色谱、萃取等),主要产品是基因工程的高附加值产品。
7.介绍生物下游技术的一般流程,划分依据是什么?1.预处理(固体细胞与液体发酵液)2.提取(初步分离)3.精制(高度纯化)4.成品制作(最后加工,层析、电泳等)划分依据一般是分离产物的物相,分离物的大小,难度,方法等。
8.生物下游分离与化工分离有何区别?生物下游分离常无固定操作方法可循,生物材料组成非常复杂,分离操作步骤多,不易获得高收率,培养液(或发酵液)中所含目的物浓度很低,而杂质含量却很高,分离进程必须保护化合物的生理活性,生物活性成分离开生物体后,易变性、破坏,基因工程产品,一般要求在密封环境下操作。
生物工程下游技术复习题及解答
、名词解释1、连续培养反应器:不断地往反应器中加入营养物,利用罐中的菌体增殖得到产物,并不断采出。
在良好的控制下,罐内菌体的增殖速度可以与采出速度相同而达到稳态。
2、菌体比生长速率(卩):单位浓度菌体在一定条件下引起的反应速率,其值反映了培养菌体增长的能力,受菌株及各种物理化学环境的影响.表示为□二dx/x.dt3、得率系数:两种物质得失之间的计量比。
Yx/s,Yp/s4、贴壁培养: 贴壁依赖性细胞在培养中要贴附于壁上才能迅速铺展,开始有丝分裂并迅速进入对数生长期,这种培养方式就叫贴壁培养.多数动物细胞的培养都采取这种方式.5、蛋白质的复性:包含体蛋白质溶解于变性剂溶液中,呈变性状态,所有的氢键、疏水键全部被破坏,疏水侧链完全暴露,但一级结构和共价键不被破坏,当除去变性剂后,一部分蛋白质可以自动折叠成具有活性的正确构型,这一折叠过程称为蛋白质复性。
6、浓差极化:指在分离过程中,料液中的溶剂在压力驱动下透过膜,溶质被截留,于是在膜表面与临近膜面区域浓度越来越高。
在浓度梯度作用下,溶质由膜面向本体溶液扩散,形成边界层,使流体阻力与局部渗透压增加,从而导致溶剂透过量下降。
溶剂向膜面流动引起溶质向膜面的流动,这种流动如果与浓度梯度所驱动的溶质向本体溶液扩散的速度平衡时,在膜面附近就形成一个稳定的浓度梯度区,这一区域就称为浓度极化边界层,这一现象称为浓差极化。
浓差极化是一个可逆的过程;7、膜污染:物料中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸、沉积造成膜孔径变小或堵塞,使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化的现象。
8、排阻色谱( Size exclusion chromatography ,SEC ):又称凝胶色谱或凝胶渗透色谱,是利用被分离物质分子量大小的不同和在填料上渗透程度的不同,以使组分分离。
9、分配色谱:是利用溶液中被分离物质在两相中分配系数不同,以使组分分离。
生物工程下游技术复习题及解答
名词解释连续培养反应器:不断地往反应器中加入营养物,利用罐中的菌体增殖得到产物,并不断采出。
在良好的控制下,罐内菌体的增殖速度可以与采出速度相同而达到稳态。
菌体比生长速率(μ):单位浓度菌体在一定条件下引起的反应速率, 其值反映了培养菌体增长的能力, 受菌株及各种物理化学环境的影响. 表示为μ=dx/x.dt得率系数:两种物质得失之间的计量比。
Yx/s,Yp/s贴壁培养: 贴壁依赖性细胞在培养中要贴附于壁上才能迅速铺展,开始有丝分裂并迅速进入对数生长期,这种培养方式就叫贴壁培养.多数动物细胞的培养都采取这种方式.蛋白质的复性:包含体蛋白质溶解于变性剂溶液中,呈变性状态,所有的氢键、疏水键全部被破坏,疏水侧链完全暴露,但一级结构和共价键不被破坏,当除去变性剂后,一部分蛋白质可以自动折叠成具有活性的正确构型,这一折叠过程称为蛋白质复性。
浓差极化:指在分离过程中,料液中的溶剂在压力驱动下透过膜,溶质被截留,于是在膜表面与临近膜面区域浓度越来越高。
在浓度梯度作用下,溶质由膜面向本体溶液扩散,形成边界层,使流体阻力与局部渗透压增加,从而导致溶剂透过量下降。
溶剂向膜面流动引起溶质向膜面的流动,这种流动如果与浓度梯度所驱动的溶质向本体溶液扩散的速度平衡时,在膜面附近就形成一个稳定的浓度梯度区,这一区域就称为浓度极化边界层,这一现象称为浓差极化。
浓差极化是一个可逆的过程;膜污染:物料中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸、沉积造成膜孔径变小或堵塞,使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化的现象。
排阻色谱又称凝胶色谱或凝胶渗透色谱,是利用被分离物质分子量大小的不同和在填料上渗透程度的不同,以使组分分离。
常用的填料有分子筛、葡聚糖凝胶、微孔聚合物、微孔硅胶或玻璃珠等,可根据载体和试样的性质,选用水或有机溶剂为流动相。
分配色谱是利用溶液中被分离物质在两相中分配系数不同,以使组分分离。
生物工程下游技术复习题
生物工程下游技术复习题一、名词解释1、珠磨:利用由高速转动的珠子所产生的剪切力而达到细胞破碎的过程2、包涵体:通过基因工程技术使一些基因在原核细胞表达时,蛋白质常常交联在一起,形成不溶性的聚集物。
3、冻融:细胞在低温(-15度)下冷冻,然后在室温下融化,反复多次而使细胞破裂。
4、超滤:孔径更小,为0.001~0.02 μm,分离推动力仍为压力差,在一定压力条件下,溶液中溶质依据分子量大小选择性透过半透性薄膜的过程。
5、反渗透:在一定压力条件下,溶液中溶剂选择性透过半透性薄膜的过程。
6、双水相萃取:利用物质在互不相容的两水相分配系数的差异进行分离纯化的过程。
7、惰性助滤剂:是一种颗粒均匀、质地坚硬、不可压缩的粒状物质,用于扩大过滤表面的适用范围,使非常稀薄或非常细小的悬浮液在过滤时发生的快速挤压和介质堵塞现象得到减轻,易于过滤。
8、结晶:溶液中的溶质在一定条件下因分子或离子有规则的排列而结合成晶体的过程。
9、超离心:根据物质的沉降系数、质量和形状不同,应用强大的离心力,将混合物中各组分分离、浓缩、提纯。
10、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,通过浓度差的作用,使高分子溶液中的小分子溶质(例如无机盐)透膜,从而达到分离的目的。
11、反胶束萃取:胶束是表面活性剂在极性或非极性溶剂中形成的一种聚集体。
当表面活性剂浓度超过临界微团浓度时,表面活性剂会在溶剂中形成聚集体12、电渗:液体在电场中,对于固体支持介质的相对移动,称为电渗现象。
13、等电聚焦:利用蛋白质分子或其它两性分子的等电点不同,在一个稳定的、连续的、线性的pH梯度中进行蛋白质的分离和分析。
14、凝聚:破坏溶质胶体颗粒表面的双电层,破坏胶体系统的分散状态,使胶体粒子聚集的过程。
大小:1mm大小。
15、絮凝:指使用絮凝剂(通常是天然或合成的大分子量聚电解质)将胶体粒子交联成网,形成10mm大小絮凝团的过程。
其中絮凝剂主要起桥架作用。
生物工业下游技术习题附答案
生物工业下游技术习题第一章绪论1、何为生化分离工程?其主要研究那些内容?下游加工过程(下游技术):对由生物界自然产生的或由微生物发酵过程、动植物细胞组织培养或酶反应过程等各种生物工业生产过程获得的生物原料(发酵液、培养液、反应液),经提取分离、加工精制成有关生物化工产品的过程(技术)。
由不同生物化工单元操作组成。
研究内容:产品的分离纯化,从混合物(发酵液等)中用最低的投入,获得最高的产出(产物的高得率、高纯度)。
2、试述生物技术下游加工过程的特点及应遵循的原则。
特点:发酵液等为复杂多相系统,属非牛顿性液体,成分复杂多样,固液分离困难。
产物起始浓度低(发酵液起始浓度较低而杂质又较多),常需多步纯化操作;产物(生物物质)通常很不稳定:遇热、极端pH、有机溶剂会引起失活或分解;发酵或培养都是分批操作,生物变异性大,各批发酵液不尽相同,下游加工应有弹性;发酵液不宜久存,应尽快提取。
原则:时间短;温度低;pH适中(在生物物质的稳定范围内);严格清洗消毒。
基因工程产品,生物安全问题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、简述生化分离工程的发展趋势。
操作集成化(减少步骤,提高收率);方法集成化;大分子与小分子分离方法的相互渗透;亲和技术的推广使用和配基的人工合成;优质层析介质的开发;基因工程对下游过程的影响;发酵与提取相耦合。
5、简述生物技术下游加工过程的一般流程。
按生产过程划分,下游技术大致分为4个阶段:a)预处理(发酵液或培养液的预处理和固液分离);b)提取(初步分离纯化);c)精制(高度纯化);d)成品加工(最后纯化);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?预处理:a)预处理目的:改变发酵液的性质,利于固液分离。
b)方法:采用酸化、加热、以降低发酵液的粘度;或加入絮凝剂,使细胞或溶解的大分子聚结成较大颗粒。
目的:分离菌体和其他悬浮颗粒,除去部分可溶性杂质和改变滤液性质,利于提取精制后续工序的顺利进行;菌种不同、发酵液特性不同,预处理方法选择也不同。
生物工业下游技术习题(附答案)
⽣物⼯业下游技术习题(附答案)⽣物⼯业下游技术习题第⼀章绪论1、何为⽣化分离⼯程?其主要研究那些内容?下游加⼯过程(下游技术):对由⽣物界⾃然产⽣的或由微⽣物发酵过程、动植物细胞组织培养或酶反应过程等各种⽣物⼯业⽣产过程获得的⽣物原料(发酵液、培养液、反应液),经提取分离、加⼯精制成有关⽣物化⼯产品的过程(技术)。
由不同⽣物化⼯单元操作组成。
研究内容:产品的分离纯化,从混合物(发酵液等)中⽤最低的投⼊,获得最⾼的产出(产物的⾼得率、⾼纯度)。
2、试述⽣物技术下游加⼯过程的特点及应遵循的原则。
特点:发酵液等为复杂多相系统,属⾮⽜顿性液体,成分复杂多样,固液分离困难。
产物起始浓度低(发酵液起始浓度较低⽽杂质⼜较多),常需多步纯化操作;产物(⽣物物质)通常很不稳定:遇热、极端pH、有机溶剂会引起失活或分解;发酵或培养都是分批操作,⽣物变异性⼤,各批发酵液不尽相同,下游加⼯应有弹性;发酵液不宜久存,应尽快提取。
原则:时间短;温度低;pH适中(在⽣物物质的稳定范围内);严格清洗消毒。
基因⼯程产品,⽣物安全问题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、简述⽣化分离⼯程的发展趋势。
操作集成化(减少步骤,提⾼收率);⽅法集成化;⼤分⼦与⼩分⼦分离⽅法的相互渗透;亲和技术的推⼴使⽤和配基的⼈⼯合成;优质层析介质的开发;基因⼯程对下游过程的影响;发酵与提取相耦合。
5、简述⽣物技术下游加⼯过程的⼀般流程。
按⽣产过程划分,下游技术⼤致分为4个阶段:a)预处理(发酵液或培养液的预处理和固液分离);b)提取(初步分离纯化);c)精制(⾼度纯化);d)成品加⼯(最后纯化);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?预处理:a)预处理⽬的:改变发酵液的性质,利于固液分离。
b)⽅法:采⽤酸化、加热、以降低发酵液的粘度;或加⼊絮凝剂,使细胞或溶解的⼤分⼦聚结成较⼤颗粒。
⽬的:分离菌体和其他悬浮颗粒,除去部分可溶性杂质和改变滤液性质,利于提取精制后续⼯序的顺利进⾏;菌种不同、发酵液特性不同,预处理⽅法选择也不同。
