生化分离作业整理
简述生化分离过程的一般流程

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生化分离技术(主要内容)

生化分离技术:描述回收生物产品分离过程原理和方法的术语,是指从动植物组织培养液或微生物发酵液中分离、纯化生物产品过程中所采用的方法和手段的总称。
生化分离过程是生物技术转化为生产力不可缺少的重要环节,其技术进步程度对生物技术的发展有着举足轻重作用,为突出其在生物技术领域中的地位和作用,常称它为生物技术的下游工程。
分离纯化过程的难点:目的产物在细胞或反应液中含量不高,杂质种类多,数量大;杂质性质与产物相似;产物稳定性不高。
生化分离技术的主要种类:沉淀分离(盐析、有机溶剂沉淀、选择性变性沉淀、非离子聚合物沉淀);膜分离(透析、微滤、超滤、纳滤、反渗透);层析分离(吸附、凝胶、离子交换、疏水、反相、亲和层析);电泳分离(SDS-PAGE、等电聚焦、双向电泳、毛细管电泳);离心分离(低速、高速、超速离心分离技术),生化分离的特点:成分复杂;含量甚微;易变性/易被破坏;具经验性;均一性的相对性。
预处理需注意的条件:⑴温度尽可能低⑵提取液的量要保证“充分浸入”⑶加入足量酚类吸附剂⑷加入足量氧化酶抑制剂⑸搅拌转速要恰当⑹pH控制在合适范围,一般5.5~7细胞的破碎:用一定方法(机械/物理/化学/酶法)打开细胞壁或膜,使细胞内含物有效释放出来。
挤压:微生物细胞在高压下通过一个狭窄的孔道高速冲出,因突然减压而引起一种空穴效应,使细胞破碎。
沉淀:溶液中溶质由液相变成固相析出的过程。
本质:通过改变条件使胶粒发生聚结,降低其在液相中的溶解度,增加固相中的分配率。
作用:分离、澄清、浓缩、保存盐溶:低浓度中性盐离子对蛋白质分子表面极性基团及水活度的影响,增加蛋白质与溶剂相互作用力,使其溶解度增大。
盐析:中性盐浓度增至一定时,水分子定向排列,活度大大减少,蛋白质表面电荷被中和,水膜被破坏,从而聚集沉淀。
有机溶剂沉淀法:使溶液的介电常数大大降低,从而增加带电粒子自身之间的作用力,易聚集沉淀;争夺酶、蛋白质等物质表面的水分子,破坏水化层,使分子易碰聚产生沉淀。
生化作业

1.蛋白质提取物不纯,含有其余杂蛋白,使得电泳结果为多条带。
SDS-PAGE具有变性的作用,可以使蛋白质变性,一个蛋白质可能有好多亚基,变性后亚基之间的二硫键断裂,所以你跑出的带可能是这个蛋白质的不同的亚基,使得电泳结果为多条带。
2. 分子量为13100*2的蛋白,由两个13100的亚基组成碘乙酸:是蛋白水解酶抑制剂在蛋白质提取过程中防止蛋白质被水解。
一开始加入碘乙酸防止sds水解蛋白,所以是一条带,之后碘乙酸与巯基结合使之破坏,蛋白水解成两条。
3. 亲和层析 Oligo dT可以与RNA结合4 .SDS-PAGE原理:电泳迁移率的大小取决于电荷的多少、分子量的大小和分子形状,SDS具有一、使蛋白质解离成亚基;二、电荷屏蔽作用,消除电荷对迁移率的影响;三、消除了形状的影响:结合SDS后蛋白变成短棒状,不同蛋白短轴一样,长轴不同,只与分子量有关。
分子筛过滤层析的原理:是利用具有网状结构的凝胶的分子筛作用,根据被分离物质的分子大小不同来进行分离。
层析柱中的填料是某些惰性的多孔网状结构物质,多是交联的聚糖(如葡聚糖或琼脂糖)类物质,小分子物质能进入其内部,流下时路程较长,而大分子物质却被排除在外部,下来的路程短,当一混合溶液通过凝胶过滤层析柱时,溶液中的物质就按不同分子量筛分开了。
前者需要用SDS对蛋白质进行变性处理,而后者不需要5. 待测样品是否纯品可用紫外分光光度计读出260nm与280nm的A值,从A280/A260的比值即可判断样品的纯度。
纯DNA的A280/A260=,纯RNA的A280/A260=。
纯蛋白的A280/A260=如果蛋白质样品的A280/A260的值在和之间,说明样品中含有核酸。
6. 脱盐法案:1溶胀凝胶:所用凝胶为Sephadex G-25凝胶2凝胶装柱:凝胶高度为柱高的3/4-4/53洗柱:除杂,洗脱液体积为柱床体积的2-3倍4加样洗脱:加入待脱盐的蛋白质溶液洗脱5收集检测:收集洗脱液检测蛋白质及盐的浓度原理:凝胶具有网状结构,小分子物质能进入其内部,而大分子物质却被排阻在外部,当一混合溶液通过凝胶过滤层析柱时,溶液中的物质就按不同分子量被分开。
《分离工程》思考题及习题(整理)(1)

《生化分离工程》思考题及习题第一章绪论2、生化分离工程有那些特点?3、简述生化分离过程的一般流程?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?2、何谓絮凝?何谓凝聚?各自作用机理是什么?3、发酵液中去除杂蛋白的原因是什么?方法主要有那些?7、何谓密度梯度离心?其工作原理是什么?第三章细胞破碎法1、革兰氏阳性菌和阴性菌在细胞壁在组成上有何区别?2、细胞破碎主要有那几种方法?3、机械法细胞破碎方法非机械破碎方法相比有何特点?4、何谓化学破碎法?其原理是什么?包括那几种?5、何谓酶法破碎法?有何特点?常用那几种酶类?第四章萃取分离法1、何谓溶媒萃取?其分配定律的适用条件是什么?2、在溶媒萃取过程中pH值是如何影响弱电解质的提取?3、何谓乳化液?乳化液稳定的条件是什么?常用去乳化方法有那些?5、某澄清的发酵液中含260mg/l放线菌D, 现用醋酸丁酯进行多级萃取。
已知平衡常数K=57.0,料液流量450升/时,有机相流量20升/时。
为达到此抗生素收率为98%的要求,需要多少级的萃取过程?(计算题)8、何谓双水相萃取?双水相体系可分为那几类?目前常用的体系有那两种?9、为什么说双水相萃取适用于生物活性大分子物质分离?第五章沉淀分离法1)何谓盐析沉淀?其沉淀机理是什么?有何特点?2) 生产中常用的盐析剂有哪些?其选择依据是什么?3) 何谓分步盐析沉淀?4)何谓等电点沉淀?其机理是什么?pH是如何影响pI的?第六章吸附分离法1、吸附作用机理是什么?2、吸附法有几种?各自有何特点?5、已知80g的活性炭最多能吸附0.78 mol腺苷三磷酸(ATP),这种吸附过程符合兰缪尔等温线。
其中b=2.0×10E3mol/L,请问在1.2L的料液浓度为多少时才能使活性炭吸附能力达90%? (计算题)★第七章离子交换法1、何谓离子交换法(剂)?一般可分为那几种?2、离子交换剂的结构、组成?按活性基团不同可分为那几大类?3、pH值是如何影响离子交换分离的?5、在离子交换层析分离过程中,离子交换剂是如何选择的?6、各类离子交换树脂的洗涤、再生条件是什么?7、软水、去离子水的制备工艺路线?★第八章膜分离技术2)膜在结构上可分为那几种?膜材料主要用什么?3)简述微滤、超滤、纳滤及反渗透膜在膜材料、结构、性能、分离机理及其应用等方面的异同点5)何谓浓差极化现象?它是如何影响膜分离的?减少浓差极化现象的措施?6)膜的清洗及保存方法有那几种?7)膜分离设备按膜组件形式可分为几种?相比较的优缺点?第九章层析技术1)何谓色层分离法?可分为那几大类?4)何谓亲和色层分离法?亲和力的本质是什么?亲和色层中常用的亲和关系有那几种?5)何谓疏水作用层析?其最大的特点是什么?6)凝胶层析的原理是什么?何谓排阻极限?第十章电泳技术2、聚丙稀酰胺凝胶电泳的原理什么?影响其操作的因素主要有那些?3、SDS聚丙稀酰胺凝胶电泳原理是什么?有何应用?第十一章结晶法2、何谓过饱和度?饱和度形成有那几种方法?4、结晶法与沉淀法相比较有何区别?综合题1、已知某一氨基酸G是一酸性氨基酸,水溶性随温度升高而升高,pI=6.2,在中性和酸性条件下较稳定。
生化分离 藻类细胞中脂类物质的提取

破碎的方法从原理上分为物理、 化学和生物三类。其中物理法主要包 括高压匀浆、珠磨、超声波破碎、喷 雾撞击破碎、研磨、旋刀式匀浆(机 械破碎)、冻融、低渗裂解等;化学 法主要分为酸碱处理、有机溶剂处理、 表面活性剂处理;而生物法主要以酶 法和自溶法为基础。
结论:无论是萃取脂质或类胡萝卜素都是采用完全破 碎的细胞效果较好
微藻生长到指数生长期末期, 微藻密度达 到最高, 根据微藻的特性选择不同的方法和试剂 将其从培养液中分离出来。同时也要考虑到经济 因素,所以一般采用化学絮凝法、离心法和气浮法 3种方法采收微藻。
微藻中含有大量的水分,而活性物质的含量很 小,因此、收获藻体后应立即进行干燥处理。 对分离和提取不同的活性物质,应选择不同的 干燥方法,通常适用于微藻的方法有喷雾干燥、冷 冻干燥、鼓风干燥、自然风干。 对于性质较稳定的活性物质,通常的干燥方法 都适用; 而对于热敏性的不稳定的活性物质,某些干燥 方法如鼓风干燥很难以保持活性,应采取冻干等低 温干燥方法。
微藻的分离、纯化方法主要有以下几 种: (1) 微吸管分离法
(2) 水滴分离法
(3) 稀释分离法 (4) 平板分离法
关键词: 规模放大
目前微藻的大规模培养主要有3种 方式: 传统的敞开式跑道式培养,封闭 式的光生物反应器培养和封闭式的发 酵罐生产。
微藻生物量的采收过程是生产过程的一个限 制因素,因为正常生产中的藻浓度相对较低, 约为 011~110 g/L ,并且藻细胞很小, 很脆弱, 易受到 损伤破裂。因此, 用常规的动力离心、过滤及自 然沉淀法不能有效地收集藻体。
物理压榨法
萃取
有机溶剂提取法
超临界萃取
超高压提取 生物质解法
油脂药品
化妆品
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[1] 刘圣臣,邹宁,孙杰,孙东红,梁妍 .小球藻中海藻油的提取工艺研究,食品科学,10026630(2009)08-0120-04 [2] 王 蒙, 李纯厚, 戴 明 .以海洋微藻为原料提取生物燃料的研究进展与发展趋势,南方水产, 1673-2227-(2009)02-0074-07 [3] 胡蓓娟,王雪青,姚领,胡 萍,陈庆森 .从微藻中分离提取生物活性物质,食品科学,10026630(2006)07-0264-07 [4] 徐继林,严小军 .脂类分析在海洋微藻化学分类学上的研究进展,海洋通报,10016392(2004)02-0065-08 [5] 缪晓玲,吴庆余 .微藻油脂制备生物柴油的研究,太阳能学报,0254-0096(2007)-02-0219-04 [6] 童牧,周志刚 .新一代生物柴油原料——微藻,2009全国可再生能源一生物质能利用技术研讨会论 文集 [7] 赵国志,刘喜亮,刘智锋.油脂工业技术的进步——油脂精炼工艺技术.粮油加工与食品机 械.2004(11) [8] 冯普凌.藻类生物柴油研究进展.石油化工.2010(39) [9] 郭文晶,张守勤,张 格.超高压提取雨生红藻中虾青素的工艺优化.农业机械学报.2008.05,39-5
(整理)生化试验技术

生物化学研究技术与方法;第一章第二章层析分离技术;一、名词解释;1.生化技术:是在生物化学及其相关学科应用的各种;2.提取(萃取):是在一定的条件下,用一定的溶剂;3..沉淀分离技术:是通过改变某些条件或加入某种;4.盐溶:低盐浓度下蛋白质的溶解度随着盐浓度的升;5.盐析作用:盐浓度升高到一定程度后,蛋白质的溶;6.等电点沉淀法:是利用蛋白质在pI时溶解度最小的原理。
生物化学研究技术与方法第一章第二章层析分离技术一、名词解释1.生化技术:是在生物化学及其相关学科应用的各种技术。
主要是指生物体内物质及其代谢产物,特别是生物大分子的分离、检测、制备与改造技术。
2.提取(萃取):是在一定的条件下,用一定的溶剂处理样品,使欲分离的物质充分释放到溶剂中的过程。
又称“抽提”或“萃取”。
3..沉淀分离技术:是通过改变某些条件或加入某种物质,使溶液中某种溶质的溶解度降低,从而从溶液中沉淀析出的技术。
4.盐溶:低盐浓度下蛋白质的溶解度随着盐浓度的升高而增加的现象。
5.盐析作用:盐浓度升高到一定程度后,蛋白质的溶解度随着盐浓度的升高而降低,结果使蛋白质沉淀析出,这种现象即为盐析作用。
6.等电点沉淀法:是利用蛋白质在pI时溶解度最低,以及不同的蛋白质有不同的pI这一特性,对蛋白质进行分离纯化的方法。
7.有机溶剂沉淀法:利用不同蛋白质在不同浓度的有机溶剂中的溶解度不同而使蛋白质分离的方法称为有机溶剂沉淀法。
二、填空1. 现代生化技术的显著特点:是以三高所著称,即:高技术、高投入、及高利润。
2. 生物大分子主要包括:蛋白质、酶、核酸、多糖和脂类,它们是生物体内存在的具有特殊生物学功能的高分子化合物。
3. 生化分离技术主要有沉淀分离技术分离、层析分离技术分离、电泳分离技术分离和超离心分离技术分离技术。
4. 蛋白质和酶的种类繁多,在提取时应根据其存在的部位、分子结构及溶解性质的不同选择不同的提取方法。
5. 影响提取的因素主要有溶剂、溶解度、温度、 pH 和浓度差等。
生化分离的一般流程
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生化作业
简述氨基酸和蛋白质的物化性质答:氨基酸的物化性质:1.氨基酸是两性电解质。
所有氨基酸都是含有碱性的氨基,又含有酸性的羧基;可在酸性溶液中与质子结合成带正电荷的阳离子,也可在碱性溶液中与OH—结合,失去质子变成带负电荷的阴离子,因此氨基酸是一种两性电解质,具有两性解离的特性。
氨基酸的解离方式取决于其所处溶液的酸碱度。
在某一PH的溶液中,氨基酸解离呈阳离子和阴离子的趋势及程度相等,称为兼性离子,呈电中性,此时溶液的PH称为该氨基酸的等电点。
酸性氨基酸等电点pI<4.0,碱性氨基酸的等电点pI》7.5,中性氨基酸等电点pI 为5.0~6.5。
由于不同氨基酸所带的可解离基团不同,所以等电点不同。
2.氨基酸的紫外吸收性质根据氨基酸的吸收光谱,含有共轭双键的色氨酸、酪氨酸在280nm波长附近具有最大吸收峰。
大多数蛋白质含有酪氨酸和色氨酸残基,所以测定蛋白质溶液280nm的光吸收值,是分析溶液中蛋白质含量的快速而简便的方法。
3.茚三酮反应(除脯氨酸外,所有的α-氨基酸都能与茚三酮发生颜色反应,生成蓝紫色化合物,脯氨酸与茚三酮生成黄色化合物。
) 氨基酸与水合茚三酮共加热时,氨基酸被氧化分解,生成醛、氨及二氧化碳;水合茚三酮则被还原。
在弱酸性溶液中,茚三酮的还原产物还可与氨及另一分子茚三酮缩合成蓝紫色化合物,蓝紫色化合物颜色的深浅与氨基酸释放出的氨量成正比,可用作氨基酸的定性或定量测定。
蛋白质的物化性质:一.蛋白质的两性解离和等电点蛋白质是由氨基酸组成的,分子中除多肽链两端的游离α-氨基和α-羧基外,侧链R上还有些可解离的基团。
由于蛋白质分子中既含有能解离出H+的酸性基团,又含有能结合H+的碱性基团,因此蛋白质分子为两性电解质。
当溶液处于某一PH值,蛋白质分子不解离,或解离成阳离子和阴离子的趋势相等,即净电荷为零,呈兼性离子状态,此时溶液的PH值称为该蛋白质的等电点(pI)。
蛋白质的pI由构成蛋白质的酸性氨基酸和碱性氨基酸的比例决定。
生化分离工程 知识点
一、沉淀法名解:沉淀与结晶:盐析和盐溶:在高浓度的中性盐存在下,蛋白质(酶)等生物大分子物质在水溶液中的溶解度降低,产生沉淀的过程。
有机溶剂沉淀法:在含有溶质的水溶液中加入一定量亲水的有机溶剂,降低溶质的溶解度,使其沉淀析出。
知识点:常用的蛋白质沉淀方法有哪些?盐析法,等电点沉淀法,有机溶剂沉淀法,非离子型聚合物沉淀法,聚电解质沉淀金属离子沉淀法防止蛋白质沉淀的屏障有蛋白质周围的双电层和水化合膜。
Cohn经验方程式。
在相同离子强度下,盐的种类对蛋白质溶解度的影响有一定差异,一般的规律为:半径小的高价离子的盐析作用较强,半径大的低价离子作用较弱。
等电点沉淀的操作条件是蛋白质分子以两性离子形式存在和其分子净电荷为零(即正负电荷相等) 。
溶液的pH大于等电点时,蛋白质带负电荷,溶液的pH小于等电点时,蛋白质带正电荷。
有机溶剂沉淀时,蛋白质的相对分子质量越大,则有机溶剂用量越少;在溶液等电点附近,则有机溶剂用量越少。
在蛋白质颗粒和溶液界面之间的三种电位。
见下题请简述双电层理论。
在蛋白质颗粒和溶液界面之间存在有三种电位:①胶核表面的电位φ0,是整个双电层的电位或称Nernst电位;②Stern平面上的电位φs;③在滑动面上的电位ξ称ξ电位(或称电动电位)。
这三种电位中只有ξ电位能实际测得,所以认为它是控制胶粒间电排斥作用的电位。
它取决于Nernst电位和反离子的浓度及电荷大小,即随着溶液中离子浓度和价数的升高,ξ电位下降,从面使颗粒间斥力强度减小,溶液趋于不稳定,蛋白质也就会沉淀下来。
沉淀法分离蛋白质有哪些特点?①分离前期就可使原料液体积很快地减小10-50倍,从而简化生产工艺、降低生产费用,浓缩与纯化合二为一;②使中间产物保持在一个中性温和的环境;③可及早地将目标蛋白从其与蛋白水解酶混合的溶液中分离出来,避免蛋白质的降解,提高产物稳定性;④用蛋白质沉淀法作为色谱分离的前处理技术、可使色谱分离使用的限制因素降低到最少。
生化分离技术
生化分离技术1 生化分离技术的概述生化分离技术是指通过一系列的物理或化学分离手段将生物体内的分子分离出来。
其中最常用的方法是利用疏水作用、亲水作用、离子交换、分子筛等多种机理进行分离。
分离出来的分子种类也非常多,例如蛋白质、核酸、多糖等。
生化分离技术在生物学、医学、环保等领域得到了广泛应用。
2 离心分离离心分离是一种常用的生化分离技术,利用不同物质的密度差异将它们分离开来。
通常采用离心机来进行分离。
在离心机转速不同的条件下,不同种类的物质会在不同位置最终沉积。
离心分离可用于分离蛋白质、细胞、细胞器等。
3 凝胶过滤凝胶过滤是一种分子筛分离技术,利用凝胶和带电荷的分子筛效应将大分子分离出来。
凝胶过滤通常在实验室中用于分离蛋白质或酶,其操作简单、易于进行,但分离效果受限于凝胶孔径大小。
4 电泳分离电泳分离是利用电场力将带电离子或分子分离出来的分离技术。
通常采用聚丙烯酰胺凝胶电泳等方法进行蛋白质或核酸分离。
电泳分离的速度快,分辨率高,是目前生化分离技术中最常用的一种技术。
5 亲和层析分离亲和层析分离是一种以目标分子与某种亲和基团作用为基础的分离技术。
亲和基团可以是金属离子、抗体、复合物等,在一定条件下,它们会与目标分子发生特异性结合,然后通过洗脱步骤将目标分子从载体上分离出来。
亲和层析分离广泛应用于蛋白质、DNA或RNA等分子分离。
6 总结生化分离技术是一种用于分离生物体内分子的技术,它在生物学、医学、环保、食品等领域都具有广泛的应用。
离心分离、凝胶过滤、电泳分离和亲和层析分离是常用的分离技术,它们各有特点,适用于不同类型的分子分离。
随着技术的进步,生化分离技术将会有更广泛的应用。
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第一章 绪论 1、生化分离工程指从发酵液或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。
2、生物技术下游加工过程的总目标:高产率、低成本 3、生化分离工程的研究对象对于由生物界自然产生的或由微生物菌体发酵的、动植物细胞组织培养的、酶反应、天然资料、生物材料、海洋生物培养等各种生物工业生产过程获得的生物原料,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。
4、生物产品的特点(1)发酵液和培养液是产物浓度很低的水溶液。
(2)培养液本身是多组分的混合物。
(3)生化产物的稳定性差。
(4)对最终产品的质量要求很高。
5、高速离心机、电泳分离血清蛋白由哪位科学家发明的 离心机:瑞典科学家斯维德伯格电泳分离血清蛋白:瑞典生物化学家梯塞里亚斯 第二章 发酵液预处理1、凝聚(coagulation ):在中性盐(如铝、铁的盐类)作用下,由于双电层排斥电位的降低,而使胶体体系不稳定的现象。
• 粒子相互聚集成1 mm 大小块状凝聚体 2、 絮凝(flocculation ) :在高分子絮凝剂存在下,基于架桥作用,使胶粒形成粗大的絮凝团的过程,是以物理集合为主的过程。
•胶体粒子交联成网,形成10mm 大小絮凝团3、混凝 :(1)对于带负电荷的菌体或蛋白质来说,采用阳离子型高分子絮凝剂同时具有降低胶粒双电层电位和产生吸附桥架的双重机理,单独使用可达到较好絮凝效果;(2)对于非离子型和阴离子型高分子絮凝剂,要采用凝聚和絮凝双重机理才能提高过滤效果。
这种包括凝聚和絮凝机理的过程,称为混凝。
4、微生物发酵和细胞培养的目标产物主要有:菌体 、胞内产物 、胞外产物 三种5、无机离子的去除方法:Ca 2+——草酸、草酸钠,→形成草酸钙沉淀(注意回收草酸) ; Mg 2+——三聚磷酸钠,→形成三聚磷酸钠镁可溶性络合物;Fe 2+ ——黄血盐,→普鲁士兰沉淀6、除钙离子时,什么情况下可用草酸钠由于草酸的溶解度较小,用量大时可用草酸钠。
7、发酵液的基本特性:● 发酵液多为粘度大的悬浮液,一般为非牛顿性流体,不易过滤。
● 目标产物在发酵液中的浓度通常较低。
● 发酵液的成分复杂,大量的菌丝体、菌种代谢物和剩余培养基会对提取造成很大影响。
8、发酵液预处理的目的:预处理的目的:促进从悬浮液中分离固形物的速度,提高固液分离的效率: • ⑴改变发酵液的物理性质,包括增大悬浮液中固体粒子的尺寸,降低液体黏度• ⑵ 相对纯化,去除发酵液中的部分杂质(高价无机离子和杂蛋白质),以利于后续各步操作 •⑶尽可能使产物转入便于后处理的一相中(多数是液相)8、发酵液预处理过程一般包括: +++=+NaO P MgNa Mg O P 2Na 103321035+++↓=+K CN Fe Fe Fe CN Fe 12])([4)(K 3364364发酵液杂质的去除。
包括除去蛋白质、无机离子以及色素、热源、毒性物质等有机物质;改善培养液的处理性能。
主要通过降低发酵液的黏度、调节适宜的pH值和温度、絮凝与凝聚等操作来实现。
9、除钙离子加入草酸的好处:●可以去除钙离子、●可与镁离子形成草酸镁,去除部分镁离子、●草酸可酸化发酵液,使发酵液的胶体状态改变,有助于目标产物转入液相、●反应生成的草酸钙还能促使蛋白质凝固,提高滤液质量10、除杂蛋白的方法有哪些:沉淀法precipitation :等电点沉淀法、酸碱调节,使蛋白质与离子形成沉淀变性法denaturation :加热、大幅度调节pH值、加酒精、丙酮等有机溶剂或表面活性剂等。
吸附法adsorption :加入某些吸附剂或沉淀剂吸附杂蛋白质而除去。
11、叔米—哈第法则(Schulze—Hardy):(1)、反离子的价数越高,凝聚价越小,即凝聚能力越强。
(2)、阴离子对带负电荷的胶粒凝聚能力受化合价、水化半径、离子运动能力的影响,次序依次为铝离子>铁离子>氢离子>钙离子>镁离子>钾离子>钠离子>锂离子第三章发酵液的固液分离1、过滤(filtration):过滤是利用多孔性介质(如滤布)截留固液悬浮物中的固体颗粒,从而实现固液分离的方法。
2、过滤速率:指单位时间内通过过滤面积的滤液体积,又称为滤液的透过速率。
3、离心分离:离心分离是基于固体颗粒和周围液体密度存在差异,依靠惯性离心力的作用,在离心场中使不同密度的固体颗粒加速沉降的分离过程。
4、传统的过滤单元操作,根据过滤机理不同,分为深层过滤和滤饼过滤两种。
5、发酵液固液分离的主要方法是离心(Centrifugation)和过滤(filtration)6、影响发酵液固液分离的因素:1)发酵液中悬浮粒子的大小2)发酵液的黏度viscosity7、固液分离的目的:•收集含胞内产物的细胞或菌体,分离除去液相。
•收集含生化物质的液相,分离除去固体悬浮物(细胞、菌体、细胞碎片、蛋白质的沉淀物和它们的絮凝体等)。
8、助滤剂及在过滤中的作用:加入助滤剂后,悬浮液中的大量胶体粒子吸附于助滤剂的表面,改变了滤饼的结构,从而降低了过滤的阻力。
9、反应剂及在过滤中的作用:反应剂生成的沉淀能防止菌丝体黏结,使菌丝具有块状结构,并且沉淀本身就可作为助滤剂,并能沉淀胶状物和悬浮物。
10、改善过滤性能的方法:加入助滤剂和反应剂(1)助滤剂是一种不可压缩的多孔微粒,它能使滤饼疏松,在待滤的发酵液中加入适当比例的助滤剂可有效地降低滤饼比阻,从而增大过滤速率。
原因:加入助滤剂后,悬浮液中的大量胶体粒子吸附于助滤剂的表面,改变了滤饼的结构,从而降低了过滤的阻力。
(2)反应剂不影响目标产物,反应剂之间能互相作用或能和发酵液中的杂质反应,生成不溶性沉淀,从而提高过滤速率。
◆反应剂生成的沉淀能防止菌丝体黏结,使菌丝具有块状结构,并且沉淀本身就可作为助滤剂,并能沉淀胶状物和悬浮物。
11、常用表示方法:过滤(fitration)、离心(centrifugation)、膜分离(membrane separation)、双水相萃取(ATPS)12、离心:离心分离是基于固体颗粒和周围液体密度存在差异,依靠惯性离心力的作用,在离心场中使不同密度的固体颗粒加速沉降的分离过程。
第四章:萃取第一节:溶剂萃取1、萃取:利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或浓缩的方法。
2、溶剂萃取(extraction):利用流体为溶剂提取原料中目标产物的操作。
3、反萃取(back extraction):这种调节水相条件,将目标产物从有机相转入水相的萃取操作。
4、分配定律(distribution law):在恒温恒压下,溶质在互不相溶的两相中达到分配平衡时,如果其在两相中的相对分子质量相等,则其在两相中的平衡浓度之比为常数,称为分配常数。
6、分配系数(distribution coefficient)或分配比(distribution ratio):萃取过程中溶质在两相中的总浓度之比为溶质的分配平衡。
7、乳化:水或有机溶剂以微小液滴形式分散于有机相或水相中的现象。
8、萃取分配定律成立的条件为 C 。
A.恒温恒压B.恒温恒压,溶质在两相中相对分子质量相等C.恒温恒压,溶质在两相中相对分子质量相等,且低浓度范围D.恒温恒压,低浓度范围9、分配常数与分配系数 C 。
A.完全相同B.数值相同C.分配常数是分配系数的一种特例D.分配系数是分配常数的一种特例10、分配常数与分配系数在 A 情况下相同。
A.溶质在两相中的分子形态相同B.达到相平衡时C.低浓度范围D.较高浓度时11、溶质在两相中的分配平衡时,状态函数与萃取操作形式无关。
12、Henry型平衡关系,y=mx在低浓度范围内适用。
13、Langmuir型平衡方程,nnxmxmy+=21在高浓度范围适用。
14、弱酸性电解质的分配系数随pH 降低而增大,弱碱性电解质随pH 降低而减小。
15、水相物理条件对有机溶剂萃取的影响(①pH ②温度③无机盐的存在)。
16、有机溶剂的选择原则为相似相溶性原理。
17、无机盐的存在,可以降低溶质在水相中的溶解度,有利于溶质向有机相中分配。
18、萃取因子是表示萃取相中溶质的量与萃余相中溶质的量之比。
(√)19、萃取分率是表示萃取相与原料液中溶质的量之比。
(√)20、萃余分率是表示萃余相与原料液中溶质的量之比。
(√)21、在萃取和反萃取操作之间增加洗涤操作的目的是什么?在萃取和反萃取操作之间增加洗涤操作,目的是除去与目标产物同时萃取到有机相的杂质,提高反萃取液中目标产物的纯度。
22、分配常数与分配系数的异同性:分配定律适应条件:相同分子形态(相对分子质量相同)存在于两相中的溶质浓度之比。
不适合于化学萃取,因溶质在各相中并非以同一种分子形态存在。
分配常数是以相同分子形态(相对分子质量)存在于两项中的溶质浓度之比。
但在多数情况下,溶质在各相中并非以同一种分子形态存在,特征是在化学萃取中。
萃取过程中溶质在两相中的总浓度之比为溶质的分配平衡,该比值称为分配系数(distribution coefficient)或分配比(distribution ratio)23、化学萃取取剂与溶质之间的化学反应生成脂溶性复合分子实现溶质向有机相的分配。
萃取剂与溶质之间的化学反应包括离子交换和络合反应等。
24、反胶团体系的形成:水、有机相及表面活性剂第二节:液膜萃取(liquid membrane extraction)1、液膜萃取(liquid membrane extraction):液膜是由水溶液或有机溶剂构成的液体薄膜。
利用液膜将与之不能互溶的液体分隔开来,使其中一侧的液体中的溶质选择性的透过液膜进入另一侧,实现溶质之间的分离。
2、乳状液膜的膜溶液主要由膜溶剂、表面活性剂和添加剂(流动载体)组成,其中膜溶剂含量占90%以上。
3、表面活性剂起稳定液膜的作用4、乳状液膜根据成膜液体的不同,分为两种:水-油-水(W/O)/W型和油-水-油(O/W)/O型5、表面活性剂:表面活性剂是由亲水憎油的极性基团和亲油憎水的非极性基团两部分组成的两性分子。
第三节:双水相萃取1、双水相体将两种不同的水溶性聚合物的水溶液混合时,当聚合物浓度达到一定值,体系会自然的分成互不相溶的两相,这就是双水相体系。
2、双水相体系形成原因:由于高聚物之间的不相溶性,即高聚物分子的空间阻碍作用,相互无法渗透,不能形成均一相,从而具有分离倾向,在一定条件下即可分为二相。
一般认为只要两聚合物水溶液的憎水程度有差异,混合时就可发生相分离,且憎水程度相差越大,相分离的倾向也就大。
第四节:反胶团萃取1、为什么传统的溶剂萃取技术难以用于蛋白质的提取和分离?(1)被分离的对象---蛋白质等在40-50C不稳定(开始变性),而且绝大多数的蛋白质都不溶于有机溶剂,有机溶剂也会引起蛋白质的变性;(2)萃取剂的问题,蛋白质分子表面带有许多电荷,普通的离子缔合型萃取剂很难奏效。