生化分离工程总复习
生物分离工程复习资料
生物分离工程复习资料(总10页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《生物分离工程》复习资料一、名词解释1、双电层：偏离等电点的蛋白质的净电荷或正或负，成为带电粒子，在电解质溶液中就、吸引相反电荷的离子，由于离子的热运动，反离子层并非全部整齐的排列在一个面上，而是距表面由高到低有一定的浓度分布，形成分散双电层简称双电层。
2、stern层（吸附层）：相距胶核表面有一个离子半径的stern平面以内，反离子被紧密束缚在胶核表面。
3、扩散层：在stern平面以外，剩余的反离子则在溶液中扩散开去，距离越远，浓度越小，最后达到主体溶液的平均浓度。
4、超临界流体萃取：利用超临界流体为萃取剂的萃取操作。
5、细胞破碎：指利用外力破坏细胞膜和细胞壁，使细胞内容物包括目的产物成分释放出来8、凝聚：在化学物质（铝、铁盐等）作用下，胶体脱稳并使粒子相互聚集成１ mm 大小块状凝聚体的过程。
9、絮凝：絮凝剂（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。
10、错流过滤：液体的流向和滤膜相切，使得滤膜的孔隙不容易堵塞。
被过滤的发酵液在压力推动下，带着混浊的微粒，以高速在管状滤膜的内壁流动，而附着在滤膜上的残留物质很薄，其过滤阻力增加不大，因而能在长时间内保持稳定不变的过滤速度。
凝聚沉淀法：，废水中悬浮固体浓度也不高，但具有凝聚的性能，在沉淀的过程中，互相粘合，结合成为较大的絮凝体，其沉淀速度是变化的。
道南（Donnan）效应：离子和荷电膜之间的作用即相同电荷排斥而相反电荷吸引的作用。
电渗析：利用分子的荷电性质和分子大小的差别进行分离的膜分离法。
高效液相色谱：高效液相色谱是色谱法的一个重要分支，以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析电渗析：利用分子的荷电性质和分子大小的差别进行分离的膜分离法。
生物分离工程复习纲要
生物分离工程复习纲要--裴武第一章绪论1.生物分离工程在生物技术中的地位？答: 生物技术的重要目的是运用培养微生物、动物细胞、植物细胞来生产对人有用的产品, 而分离纯化过程是生物产品工程的重要环节。
因此, 生物分离工程是生物技术的重要组成部分, 是生物技术转化为生产力所不可缺少的重要环节, 在生物技术研究和产业发展中发挥着重要作用, 其技术进步限度对于保持和提高各国在生物技术领域内的经济竞争力有至关重要的作用。
2.生物分离工程的特点是什么？答: 生物分离是从生物材料、微生物的发酵液、生物反映液或动植物细胞的培养液中分离并纯化有关产品（如具有药理活性作用的蛋白质等）的过程, 又称为下游加工过程。
生物工程的重要特点是生物制品多种多样; 常无固定操作方法可循;生物材料组成非常复杂, 分离操作环节多, 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。
3.生物分离工程可分为几大部分, 分别涉及哪些单元操作？答: 生物分离工程可分为可分为不溶物的去除、产物分离、产品的纯化及产品的精制四大部分。
不溶物的去除涉及过滤、离心和细胞破碎, 通过这些单元操作使产物浓度和质量得到了提高。
产物分离涉及离子互换吸附、萃取等。
其中萃取又分为溶剂萃取、反微团萃取、超临界流体萃取和双水相萃取等。
以上分离过程不具有特异性, 只是进行初分可提高产物浓度和质量。
产品的纯化涉及色谱、电泳、沉淀等单元操作, 这些技术具有产物的高选择性和杂质的去除性。
产品的精制涉及结晶及干燥等单元操作。
4.在设计下游分离过程前, 必须考虑哪些问题方能保证我们所设计的工艺过程最为经济、可靠？答: 在设计下游分离过程前, 通常要注意以下几个问题:1)生物材料的组成成分非常复杂, 有数百种甚至更多, 各种化合物的形状、大小、相对分子质量和理化性质都各不相同, 有的迄今还是未知物, 并且这些化合物在分离时仍在不断的代谢变化中。
生物分离工程复习题(第1-9填空简答)
《生物分离工程》复习题一（第1~3章）二、填空题1、Cohn方程logS=β-KsI中，Ks越大，β值越小，盐析效果越好。
2、固液分离的主要方法有离心和过滤。
3、对发酵液进行预处理方法主要有加热法、调节PH值、凝聚和絮凝、使用惰性助助滤剂、加入反应剂。
4、根据过滤机理的不同，过滤操作可分为澄清过滤和滤饼过滤两种类型5、盐析的操作方法有加入固体盐、加入饱和溶液法、透析平衡法。
6、核酸的沉淀方法主要有有机溶剂沉淀法、等电点沉淀发、钙盐沉淀法、溶剂沉淀法。
7、蛋白质胶体溶液的稳定性主要靠蛋白质分子间静电排斥作用、蛋白质周围的水化层等因素稳定。
8、为使过滤进行的顺利通常要加入惰性助滤剂。
9、典型的工业过滤设备有半框压滤机和真空转鼓过滤机。
10、常用的蛋白质沉析方法有盐析、等电点和有机溶剂。
二、填空1、常用离心设备可分为离心沉降和离心过滤两大类；2、在一个转子中，将粒子沉降下来的效率可以用 K系数来描述。
3、超离心法是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、提纯的方法。
4、密度梯度离心中，制备密度梯度的常用方法有手工法、梯度混合仪法、离心形成法。
5、阳离子交换树脂按照活性基团分类，可分为强酸型、弱酸型和中等强度；其典型的活性基团分别有磺酸基团、羧基和磷酸基。
7、蛋白质分离常用的层析方法有凝胶层析、多糖基离子交换、亲和层析和疏水层析。
8、离子交换分离操作中，常用的梯度洗脱方法有 PH梯度和离子强度梯度。
10、多糖基离子交换剂包括葡集团离子交换剂和离子交换纤维素两大类。
11、离子交换树脂由载体、活性基团和可交换离子组成。
12、DEAE Sepharose是阴离子交换树脂，其活性基团是二乙基氨基乙基。
13、CM Sepharose是阳离子交换树脂，其活性基团是羧甲基。
14、离子交换操作一般分为动态和静态两种。
15、利用薄层定量测定时，一般控制待测组分的Rf在 0.2-0.5 之间。
生物分离工程总结
第一章一生物分离工程的特点1 发酵液或培养液是产物浓度很低的水溶液2 培养液是多组分的混合物3 生化产品的稳定性差4 对最终产品的质量要求高二.生物分离工程可分为几大部分分别包括哪些单元操作三. 在设计下游分离过程前必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为经济、可靠1、产品价值2、产品质量3、产物在生产过程中出现的位置4、杂质在生产过程中出现的位置5、产品和主要杂质独特的物化性质是什么6、不同分离方法的技术经济比较第二章 1 如何预处理发酵液1. 高价无机离子的去除方法去除钙离子通常使用草酸。
但由于草酸溶解度较小不适合用量较大的场合。
去除镁离子加入三聚磷酸钠与镁离子形成络合物。
用磷酸盐处理也能大大降低钙离子和镁离子的浓度。
例如环丝氨酸的提取。
去除铁离子: 加入黄血盐使其形成普鲁士蓝沉淀而除去。
2 凝聚和絮凝的区别凝聚向胶体悬浮液中加入电解质由于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凝集1mm左右的现象。
常用的凝聚剂有Al2SO43.18H2OAlCl3.6H2OFeCl3ZnSO4MgCO3 絮凝指在某些高分子絮凝剂存在下在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大10mm的絮凝团的过程。
其他自己总结 3 滤饼的重量比阻rB 滤饼的重量比阻rB表示单位滤饼厚度的阻力系数是衡量过滤特性的主要指标。
4 了解常用固-液分离设备及其特点1、板框式压滤机国内广泛采用优点结构简单、价格低廉、过滤面积大。
缺点不能连续操作、劳动强度大、滤液澄清度不高。
2、鼓式真空过滤机主要用于霉菌发酵液的过滤优点能连续操作实现自动化控制适用于处理量大而固体含量较多的滤浆。
缺点压差较小不适用于滤饼阻力较大的物料。
3、错流过滤是一种新的过滤方式与常规过滤的区别在于它的固体悬浮液流动方向与过滤介质平行。
优点过滤速度快缺点固液相的分离不太完全 5 常用的细胞破碎方法了解机械破碎法所用设备高压匀浆珠磨破碎撞击破碎超声破碎机械破碎法化学试剂处理酶溶化学破碎法渗透压寤鞣ǘ辰崛诨 ㄎ锢砥扑榉ㄏ赴 扑榉?高压匀浆器珠磨机撞击破碎器第三章一常用的蛋白质沉淀方法有哪些多价金属离子聚电解质非离子型聚合物特殊沉淀剂热沉淀其他沉淀法有机溶剂沉淀等电点沉淀盐析沉淀沉淀法1、盐析沉淀原理盐析Salting-out 蛋白质在高离子强度溶液中溶解度降低发生沉淀的现象。
生物分离工程期末复习(全)
生物分离工程期末复习（全）一，名词解释：1，生物分离工程：是指从发酵液，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。
它描述了生物产品的分离，纯化过程的原理，方法和设备，因为它处于整个生物产品生产过程的后端，所以也称为生物工程下游技术。
2，凝集：通过加入无机盐，在无机盐作用下，发酵液中的胶体脱稳并使粒子相互凝集成块状絮凝体的过程。
3，絮凝：指某些高分子絮凝剂能在悬浮粒子之间产生桥梁作用，使胶粒形成粗大絮凝团的过程。
4，离心分离：是指在离心场的作用下，将悬浮液中的固相和液相加以分离的方法。
5，过滤：发酵液通过一种多孔介质，固体颗粒被截留的过程。
6，滤饼过滤：固体颗粒沉积于过滤介质表面形成滤渣层。
7，深层过滤：固体颗粒进入并沉积于多孔孔道内，溶液经孔道缝隙流过滤渣。
8，细胞破碎：是采用一定的方法，在一定程度上破坏细胞壁和细胞膜，使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术，是分离纯化细胞内合成的非分泌型生化物质的基础。
9，机械破碎法：通过机械运动产生的剪切力使组织细胞破碎。
10，物理破碎法：通过各种物理因素作用，使组织细胞的外层结构破坏，使细胞破碎。
11，化学破碎法：通过各种化学试剂对细胞膜的作用，使组织细胞的外层结构破坏，使细胞破碎。
12，通过细胞本身酶系或外加酶催化剂的催化作用，使外层结构破坏。
13，超声破碎法：在超声波作用下，液体发生空化作用，空穴的形成，增大和闭合产生极大的冲击波和剪切力，使细胞破碎。
14，空化作用：指存在于液体中的微气核空化泡在声波作用下发生变化，声压达到一定值，在声波纵向传插负压区，空泡化增大，在声波传播的正压区，空泡闭合，在反复增大，闭合中，空泡化崩溃，崩溃的瞬间，产生巨大的剪切力。
15，酶解法：利用溶解细胞壁的酶处理菌体细胞，使细胞壁受到破坏后，再利用渗透压冲击等方法破坏细胞膜。
16，酶解—自溶作用：利用生物体自身产生的酶来溶胞，而不需要外加其他酶。
17，自溶作用：改变其生长环境，可诱发产生过剩的这种酶或激发产生其他的自溶酶，以达到自溶作用。
生化分离工程复习提纲
包涵体
---一种蛋白质不溶性聚集体，包括目标蛋白、菌体蛋白等。
目标蛋白一级结构是正确的，但立体结构是错误的，所以没有生物活性。
形成：大肠杆菌中目标产物的表达水平过高，超过正常代谢水平，
内，形成不溶性的包涵体。
第四章
离心分离的特点（选择）
优点：分离速度快、分离效率高、液相澄清度好；
②支撑液膜
支撑液膜是由溶解了载体的膜相液,在表面张力作用下,依靠聚合凝胶层中的化学反应或带电荷材料的静电作用,含浸在多孔支撑体的微孔内而制成,见图。
由于将
可以承受较大的压力,且具
支撑液膜的性能与支撑体材质、厚度。
生化分离工程知识点总结归纳
生化分离工程知识点归纳第一章绪论1、生物物质分离工程：在工业规模上，通过适当的分离纯化技术与装备并消耗一定的能量和分离介质来实现生物物质（产品）制备的过程，是生物产业的一个重要组成部分。
2、生物工程下游加工过程的特点：（1）成分复杂：固体成分、液体成分（2）悬液中的目标产物浓度低（3）稳定性差：化学（温度和pH值）或微生物引起的降解（4）生物产品质量要求高：纯度、卫生、生物活性3、下游加工过程的一般流程（4个阶段）：发酵液的预处理与固液分离、初步纯化（提取）、高度纯化（精制）、成品加工。
4、某一具体产品的分离提取工艺设计中应考虑的问题：①产物本身的性质；②是胞内产物还是胞外产物；③原料中产物和主要杂质浓度；④产物和主要杂质的理化特性及差异；⑤产品用途和质量标准；⑥产品的市场价格；⑦不同分离方法的技术经济比较及废液的处理方法等。
第二章发酵液的预处理与过滤1、发酵液的预处理发酵液的预处理的方法：（1）加热：最简单、最经济的预处理方法是加热，降低料液黏度，也可以对其进行灭菌。
但加热变性的方法只适合于对热稳定性的产物。
（2）调节料液的pH值：促进全细胞聚集。
（3）凝聚和絮凝：凝聚是指通过加入简单电解质降低了胶体粒子间的排斥电位，从而使得范德华引力起主导作用，聚合成较大的胶粒，粒子的密度越大，越易分离。
常用凝聚剂多为阳离子型如明矾、三氯化铁。
絮凝是指预处理时加入絮凝剂（通常指天然或合成的生物大分子聚电解质）既能降低排斥电位，又吸附了周围的微粒，形成桥架作用，促使胶粒形成粗大，密度低的絮凝团。
这些絮凝团很容易被过滤得到。
主要絮凝剂：聚丙烯酰胺、聚苯乙烯、多聚胺衍生物。
（4）使用惰性助滤剂：硅藻土、珍珠岩。
2、真空过滤器的优点：连续自动操作,节省人力，生产能力大。
真空过滤器的缺点：附属设备多，投资费用高，推动力小适用于量大易过滤的料液。
3、压滤器的优点：过滤推动力大，过滤面积大。
压滤器的：缺点：板框压滤机劳动强度大，投资、维护费用高。
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。
7. 常用的蛋白质沉析方法有盐析法、等电点沉淀和有机溶剂沉淀。
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。