生化分离技术(主要内容)

生化分离技术(主要内容) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

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⑹ pH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。

沉淀条件讨论：1. 温度；2. pH ；3. 浓度；4. 离子强度；5. 有机溶剂的选择；6. 多价阳离子的影响；7. 溶剂用量

膜分离或膜过滤定义：用天然或人工合成高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对两个或两个以上组分的溶质和溶剂进行分离、提纯和富集的方法。

膜：两相之间的一个不连续区间，是隔开两种流体的一个薄的阻挡层。

膜分离的特点：过程为常温过程；不发生相变；密闭系统中进行；产品不受污染；选择性好；适应性强；实现自动化操作。

项目膜类型操作压力分离机理适用范围技术特点不足之处

微滤(MF) 对称微孔膜

0.02～10μm

0.01 MPa～

0.2 MPa

颗粒大小、

形状

含微粒或菌体溶

液的分离

操作简便，通水量大，工

作压力低，制水率高。

有机污染物的分

离效果较差。

超滤(UF) 不对称微孔膜

0.001～0.1μm

0.1 MPa～

0.5 MPa

颗粒大小、

形状

有机物或微生物

溶液的分离

与微滤技术相似。与微滤技术相似。

纳滤(NF) 带皮层不对称复

合膜1～50 nm

0.5 MPa～

2.5 MPa

优先吸附、

表面电位

硬水或有机物溶

液的脱盐

可对原水进行部分脱盐和

软化，生产优质饮用水。

常需预处理，工作

压力较高。

反渗透(RO) 带皮层不对称复

合膜＜1 nm

1.0 MPa～

10 MPa

优先吸附、

溶解扩散

海水或苦咸水的

淡化

几乎可去除水中一切杂

质，包括悬浮物、胶体、

有机物、盐、微生物等。

工作压力高；制水

率低；能耗大。

按膜断面的物理形态：表面活性层（ 0.1~1μm，分离作用，其孔径和性质决定膜的分离特性，厚度决定传质速度）；多孔支撑层（100~200μm，机械支撑作用，对分离特性和传质速度影响很小）

表征膜性能的参数：孔的性质；水通量；耐压能力；pH适用范围；对热和溶剂的稳定性；截留分子量分布

膜的劣化：膜本身不可逆转的质量变化（化学性：水解、氧化；物理性：固结、干燥；生物性：微生物代谢产物）。

污染膜是否清洗的判据：进出口压力降；透水量或透水质量；定时清洗。

污染膜的常用清洗方法：机械方法；加起溶解作用的物质；加起氧化作用的物质；加起渗透作用的物质；切断离子结合作用。浓差极化：指外源压力迫使分子量较小的溶质通过薄膜，而大分子被截留于膜表面，并逐渐形成浓度梯度的现象。

克服极化的主要措施：震动、搅拌、错流、切流。

膜分离的原理：利用溶液中溶质分子的大小、形状、性质的差别，对于各种薄膜表现出不同的可透性而达分离的目的。分子透过膜可由简单的扩散作用引起或外加的流体静压差或电场作用所推动。

透析Dialysis（DS）：除去或更换小分子物质；脱盐；改变溶剂成分

透析膜的特点：亲水性，分子筛状多孔薄膜；化学惰性；一定机械强度和良好的再生性能。

提高透析效果的措施：搅拌；定期或连续更换新鲜溶剂。

反渗透RO原理（毛细孔流动模型）：膜组成中含有亲水活性基团，膜表面能选择性吸附水分子而排斥溶质分子，靠近膜表面的浓度梯度急剧下降，从而在膜和溶液的界面形成一层被膜吸附的纯水层(厚度约2个水分子)，在反渗透压力推动下，纯水层的水通过膜的毛细孔连续不断地渗出。

溶解－扩散模型：把半透膜看成完全致密的中性界面，水和溶质通过膜分为两个阶段：第一阶段：水和溶质被吸附溶解到膜材质表面；第二阶段：水和溶质在膜中扩散传递而通过膜。孔隙开闭学说：膜里无固定连续孔道，所谓渗透性指因聚合物的链经常振动而在不同时间和空间内渗透的平均值而已。

氢键理论：水分子进入醋酸纤维膜的非结晶部分后，因和羧基的氧形成氢键而构成结合水，结合水的结合强度取决于膜内的孔径，孔径越小结合越牢；牢固的结合水把孔占满，不与醋酸纤维膜氢键结合的溶质就不能扩散透过，但能与膜氢键结合的离子和分子(水，酸)却能穿过结合水层而有序扩散通过膜。

临界孔径：膜表面孔径为吸附水层厚度2倍时，能获最大分离效果和最高渗透通量。

超滤 Ultrafiltration UF：以超滤膜为分离介质，以膜两侧压力差为推动力，将不同分子量的物质进行选择性分离。其用途：大分子物质的脱盐和浓缩；小分子物质的纯化；大分子物质的分级分离；生化制剂或其它制剂的去热原处理。

超滤膜的选择（主要考虑参数：截留分子量、流动速率）。截留分子量：指截流率90%以上的最小被截留物质的分子量（以球形分子测定）

流动速率：一定压力下每分钟通过单位面积膜的液体量

(mL/cm2.min)

其它：操作T、化学耐受性、膜吸附性、膜无菌处理

影响超滤流率的因素：（1）溶质分子的性质；（2）溶质浓度；（3）压力；（4）搅拌；（5）温度；（6）其它（溶液pH、离子强度及溶剂因素等）超滤膜的截留机理：筛分作用：据分子大小、形态而分离。超滤应用：浓缩和脱盐；分级分离与纯化；超滤分离与酶反应器(或发酵罐)联用。

纳滤 Nanofiltration NF：介于超滤与反渗透之间的膜分离技术，其截留分子量在200～2 000的范围内，孔径为几纳米。能截留小分子有机物并同时透析出盐，集浓缩与透析为一体；在保证一定膜通量的情况下，纳滤所需压力比反渗透低得多，可节约动力。

纳滤膜的分离机理：筛分作用（位阻效应）；离子与膜之间的静电作用。

纳滤膜对盐的截留率主要由阴离子的价态决定。

反渗透的应用：海水和苦咸水的淡化；饮料用水和纯水制备；果蔬汁和乳制品的浓缩。

微孔膜过滤 Microfitration MF：以多孔细小薄膜为过滤介质，压力为推动力，使不溶物浓缩过滤的操作。

层析(色谱)：利用各组分与固定相亲和力或相互作差别实现分离。

广义吸附 (Sorption) ：有选择地将一种或多种溶质从流动相转移到固定相的过程，利用固定相和流动相间的相互作用将组分分离开来。

Gel的准备：（1）凝胶溶涨；（2）倾析；（3）控制稠度；（4）脱气。

层析柱操作效果的影响因素：所用层析介质；洗脱剂的空柱流速；柱孔隙率；层析介质的可渗透性能；组分在固定相和流动相中的分配系数；处理量。

层析的两个基本问题：区带分离和峰形变宽。

层析分离效果常用两个目标峰的分辨率(RS)描述（分辨率：两个洗脱峰峰顶对映的洗脱体积之差比上两峰在基线上峰宽的和的平均值）。分辨率取决于：两组分的洗脱体积和峰宽；决定洗脱体积和峰宽因素：层析柱的选择性和柱效

层析分辨率取决于：系统选择性α、柱效率N和容量因子k′。k′的取值与溶质在固定相和流动相的分配性质、温度及固定相和流动相体积比有关，而与柱尺寸和流速无关。

欲提高RS 达到满意分离效果，须满足的条件：（1）相对保留值α＞1；（2）理论塔板数N 尽可能大；（3）k′≠ 0。

对极性组分：用极性较小溶剂溶解样品/上样/吸附；用极性较大的溶剂作洗脱剂。

凝胶过滤层析原理：利用具有网状结构的凝胶的分子筛作用，据被分离物分子大小不同进行分离.

凝胶过滤层析优点：分离条件温和；样品回收率高；实验重复性高；操作时间短，简便，经济。

凝胶参数：排阻极限（用 A 类分子中最小分子量表示）；工作（分级）范围（B 类分子的分子量范围）。溶质洗脱的异常：⑴分配系数Kd < 0 ：装柱不好，发生沟流（短路）；⑵Kd > 1 ：凝胶对溶质分子可能有吸附作用（疏水、亲和、静电作用）

Gel的定义：含大量液体的具有三维网状开孔弹性结构的多聚体结构，一般制成球状颗粒。

Gel的要求：⑴多孔、孔隙区大，内水体积Vi 要大；⑵亲水；⑶惰性；⑷稳定；⑸色谱性能好。

交联葡聚糖（Sephadex）：

（一）结构

?骨架：葡聚糖（dextran）

?主键：α-1，6 糖苷键（约95%）

?分支：α-1，3 糖苷键（约 5%）

?交联剂：环氧氯丙烷，以醚键交联

控制葡聚糖与交联剂比例可制造不同孔径凝胶 G - X可表示型号，X 从10-200

其数字表示：10g干胶的吸水量mL

（二）稳定性

1、化学性质：较稳定

其稳定pH范围： 2～12

?强酸下，凝胶糖苷键易水解

?强碱下，羟基易氧化成酸

?一般稀碱下相对稳定，可用稀碱清洗

2、物理性质

?对热较稳定，可进行高温灭菌

?耐压性与凝胶型号有关

（三）色谱性能

1、总工作范围

分子量：100 Da ～60 万 Da

2、吸附作用

?离子性

?芳香性（疏水）

聚丙烯酰胺（Bio-Gel p-x）

一）结构

?单体：丙烯酰胺 CH2=CH-CONH2

?交联剂：N,N′-甲叉双丙烯酰胺

CH2=CH-CONH-CH2-NHCO-CH=CH2

?型号Bio-Gel p-x中，x范围：2～300 其中x=工作范围上限/1000

（二）稳定性

1、化性

稳定pH范围2～11

2、物性

同Sephadex

（三）色谱性能

1、总工作范围：100～40万

2、吸附：离子 I > 0.02 mol/L 交联丙烯基葡聚糖（Sephacryl）

一）结构

?单体：烯丙基右旋糖苷

?交联剂：N,N′-甲叉双丙烯酰胺

?凝胶：较硬，强度大

?型号：Sephacryl S-200，S-300，S-400，S-500，S-

1000

型号愈高，孔径愈大，其分子量分离范围可查表

（二）稳定性

?pH 2～11

?较Sephadex 抗压

（三）色谱性能

?工作范围：1000～7亿

?吸附性： I > 0.05 mol/L

琼脂糖凝胶（Sepharose）

一）结构

?β-D-半乳糖和3,6-脱水-L-半乳糖交替结合所形成的线

性多聚糖

?糖浓度越大，网孔越小

?型号：Sepharose 2B、4B、6B 表示糖浓度2%…

Bio-Gel A 0.5～150M 表示工作范围上限

（二）稳定性

1、化性

稳定pH范围4.5～9.0

2、物性

?抗热性：较差，只能在0～45℃使用

?抗压性：较好，与浓度有关

（三）色谱性能

?总工作范围：103～4×107 (4000万)

?吸附性： I ＞0.02 mol/L

交联琼脂糖（Sepharose CL-XB）

㈠结构

强碱条件下用2,3—二溴丙醇或环氧氯丙烷进行交联

㈡稳定性

?化性：pH 3～14

?物性：抗热、抗压均提高

㈢色谱性能

?工作范围：同Sepharose

?吸附性：下降

凝胶过滤色谱应用：㈠. 分离

⒈组别分离：A类与B类、B类与C类、A类与C类间

⒉分级分离：B类分子间的分离

㈡. 分子量测定：需先作标准曲线，常用Ve—lgMw

凝胶过滤色谱实验设计要点：⒈高分辨率；⒉回收率高（减少峰宽，可提高回收率）；⒊减少稀释；⒋短时间。

凝胶过滤色谱应用举例：脱盐；缓冲液交换；测定多聚物的分子量分布；混合物的分级分离；蛋白质的复性

离子交换层析IEC原理：因溶质分子带不同性质电荷和不同电荷量，可在固定相和移动相之间发生可逆交换作用而使溶质移动速度变化，从而达到分离目的的技术。

离

子交换剂是离子交换技术的核心和基础：

?基质：母体和骨架，水不溶性化合物

?功能基团：共价结合在基质上

?反离子(平衡离子)：与功能基团带相反电荷

功能基团决定了离子交换剂的基本性质：

1、功能基团的类型决定离子交换剂的类型

☆功能基团是酸性基团－阳离子交换剂

☆功能基团是碱性基团－阴离子交换剂

2、功能基团的解离性质决定离子交换剂强弱

☆强弱不是指可交换分子与交换剂结合的牢固程度

☆取决于带电功能基团的p K a （电离平衡常数）

强型及弱型离子交换剂共性：

?当层析pH远离p K a时，无论强型还是弱型离子交换

剂都能牢固吸附可交换分子；

?阳离子交换剂应用时有pH下限，低于此pH功能基

团开始失去负电荷，强酸型pH下限低于弱酸型；

?弱碱型交换剂应用时有pH上限，高于此pH功能基

团开始失去正电荷，季铵基(任何pH都不会失去正电

荷)型强碱性交换剂无pH上限。

交换容量：指离子交换剂能结合溶液中可交换离子的能力，常分为总交换容量和有效交换容量。

1、总交换容量：指单位质量或体积的离子交换剂中已解离或可能解离的功能基团的总量，其数值大小取决于离子交换剂的取代程度即电荷密度；基础参数：对某种特定交换剂，其数值恒定。

2、实际(有效)交换容量：指每克干介质或每毫升湿胶在一定的实验条件下吸附某种分子的实际容量。

☆有效交换容量是变值，论及其数值时应同时给出实验条件；

☆单位：g 溶质/g IE；g溶质/mL IE

静态容量的测定：试管小样法

?取若干支试管，分别加入相同体积的已用起始缓冲液

平衡好的离子交换剂；

?分别加入一系列不同浓度的Pr溶液，混合振荡确保

充分吸附；

?分析上清液中是否含Pr成分，据能使上清液中无 Pr

的最大 Pr浓度可推算出每毫升离子交换剂能吸附的

Pr的上限，此即为静态容量。

动态容量的测定(层析条件下)

?取一定体积离子交换剂装柱，用起始缓冲液平衡；

?特定流速下加样(样品浓度1～5mg/mL)，不停加样至

检测出有 Pr 流出，读数达到最大值一半停止加样(起

始缓冲液和样品液的读数分别为0、100％)；

?停止加样，用起始缓冲液将不吸附的Pr洗出；

?改变缓冲液条件，使Pr从柱上解吸；

?收集洗脱液，测定出其总Pr，用此总Pr除以离子交

换剂体积可算出该交换剂在此流速下动态容量。

离子交换层析的本质：

☆起始条件下溶液中离子强度较低，上样后，目的物与离子交换剂的结合能力更强，能取代离子而吸附到交换柱上；

☆洗脱时，提高溶液离子强度来增强离子的竞争性结合能力，使目的物从交换剂上解析。

溶质的电荷性质：蛋白质在离子交换剂上发生吸附是因其表面带电荷

?蛋白质分子带电基团的来源：特定的氨基酸或蛋白质

修饰过程中引入；

?蛋白质分子所带电荷种类和数量并非常数，与溶液

pH直接相关：

pH

pH>pI时，蛋白质带净的负电荷

比较样品中目标蛋白和主要杂蛋白的滴定曲线，有助于离子交换层析起始条件选择。

?对基本信息不明的蛋白质，常先尝试在略偏碱性条件

下采用阴离子交换剂进行层析分离；

?Pr样品等电点信息对层析条件选择很有价值，要选择

分辨率较高的层析条件，须获得各组分分子电荷随

pH变化的情况(Pr滴定曲线).

?Pr等电点测定：等电聚焦电泳法

? Pr滴定曲线：电泳法

蛋白质层析行为：

?不仅取决于所带电荷种类和数量

?还与蛋白质分子中电荷分布密切相关

处于蛋白质分子的内部电荷(它们可能形成盐键维持蛋白质的空间结构)对蛋白质层析行为并不产生影响，而取决于蛋白质的表面电荷。

层析相关区域：蛋白质表面的电荷分布大多不均匀，某些表面区域内电荷可能较密集，此区域往往就是离子交换时与交换剂

生化分离技术试题及答案word版本

生化分离技术试题及 答案

浙江理工成教院期终考试 《生化分离技术》试卷A试卷 教学站年级班级学号姓名 一、填空题（每空1分，共21分）。 1、生化分离是从生物材料、微生物的发酵液或动植物细胞的培养液中分离并纯化有关生化产品的过程，一般采用如下工艺流程：发酵液→（）→细胞分离→（细胞破碎→细胞碎片分离）→（）→（）→成品加工。 2、提取的产物在细胞内，选用细胞破碎法；在细胞膜附近则可用细胞破碎法；提取的产物与细胞壁或膜相结合时，可选用机械法和化学法相结合的细胞破碎法。 3、发酵液的预处理目的主要包括改变和。 4、典型的工业过滤设备有和。 5、反萃取是将目标产物从转入的过程。 6、超临界流体萃取的溶剂可分为非极性和极性溶剂两种，常用的极性溶剂有和 、非极性有。 7、按膜的孔径的大小分类，可将膜分为、、 和等。 8、冻干操作过程包括：、和。 二、判断题（每题1分，共15分）

1、盐析是指向蛋白质溶液中加入某些浓的中性盐后，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，以达到分离、提纯生物大分子的目的。（） 2、常用的盐析剂有葡聚糖、琼脂糖、聚丙烯酰胺、明胶等。（） 3、萃取是利用化合物在两种互不相容的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另一种溶剂中，经过反复多次的萃取，将绝大部分化合物提取出来的方法。 （） 4、双水相萃取的体系的两相是不含有水分的。（ ) 5、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，这种现象叫做浓差极化。 （） 6、凝胶色谱是利用不同生物分子的电离能力不同而达到物质分离目的的。（） 7、离子交换色谱是利用不同分子的大小不同而达到物质分离目的的。 （） 8、亲和色谱是利用生物分子之间的亲和力的不同而达到物质分离目的的。（） 9、要增加目的物的溶解度，往往要在目的物的等电点附近进行提取。 （） 10、蛋白质类的生物大分子在盐析过程中，最好在高温下进行，因为温度高会增加其溶解度。 （）

《生化分离工程》思考题与答案

第一章绪论 1、何为生化分离技术？其主要研究那些容？生化分离技术是指从动植物组织培养液和微生物发酵液中分离、纯化生物产品的过程中所采用的方法和手段的总称。 2、生化分离的一般步骤包括哪些环节及技术？一般说来，生化分离过程主要包括4 个方面：①原料液的预处理和固液分离，常用加热、调PH、凝聚和絮凝等方法；②初步纯化（提取），常用沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作；③高度纯化（精制），常选用色谱分离技术；④成品加工，有浓缩、结晶和干燥等技术。 3、生化分离工程有那些特点，及其重要性？ 特点：1、目的产物在初始物料（发酵液）中的含量低；2、培养液是多组分的混合物，除少量产物外，还有大量的细胞及碎片、其他代物（几百上千种）、培养基成分、无机盐等；3、生化产物的稳定性低，易变质、易失活、易变性，对温度、pH 值、重金属离子、有机溶剂、剪切力、表面力等非常敏感；4、对最终产品的质量要求高重要性：生物技术产品一般存在于一个复杂的多相体系中。唯有经过分离和纯化等下游加工过程，才能制得符合使用要求的产品。因此产品的分离纯化是生物技术工业化的必需手段。在生物产品的开发研究中，分离过程的费用占全部研究费用的50 ％以上；在产品的成本构成中，分离与纯化部分占总成本的40～ 80 ％；精细、药用产品的比例更高达70 ～90 ％。显然开发新的分离和纯化工艺是提高经济效益或减少投资的重要途径。

4、生物技术下游工程与上游工程之间是否有联系？ 它们之间有联系。①生物工程作为一个整体，上游工程和下游工程要相互配合， 为了利于目的产物的分离与纯化，上游的工艺设计应尽量为下游的分离纯化创造条件，例如，对于发酵工程产品，在加工过程中如果采用液体培养基，不用酵母膏、玉米浆等有色物质为原料，会使下游加工工程更方便、经济；②通常生物技术上游工程与下游工程相耦合。发酵- 分离耦合过程的优点是可以解除终产物的反馈抑制效应，同时简化产物提取过程，缩短生产周期，收到一举数得的效果。 5、为何生物技术领域中往往出现“丰产不丰收”的现象？ 第二章预处理、过滤和细胞破碎 1、发酵液预处理的目的是什么？主要有那几种方法？ 目的：改变发酵液的物理性质，加快悬浮液中固形物沉降的速率；出去大部分可溶性杂质，并尽可能使产物转入便于以后处理的相中（多数是液相），以便于固液分离及后提取工序的顺利进行。 方法：①加热法。升高温度可有效降低液体粘度，从而提高过滤速率，常用于粘度随温度变化较大的流体。控制适当温度和受热时间，能使蛋白质凝聚形成较大颗粒，进一步改善发酵液的过滤特性。使用加热法时必须注意加热温度必须控制在不影响目的产物活性的围，对于发酵液，温度过高或时间过长可能造成细胞溶解，胞物质外溢，而增加发酵液的复杂性，影响其后的产物分离与纯化；②调节悬浮液的pH 值，pH 直接影响发酵液中某些物质的电离度和电荷性质，适当调节pH 可以改善其过滤特性；③凝聚和絮凝；④使用惰性助滤剂。

生化分离技术 考试复习题库(含详细答案)

《生化分离》考试复习题库 一、选择题 1.下列不是超临界萃取工艺的方法是（）。 A 等温法 B 等压法 C 吸附法 D 交换法 2.影响絮凝效果的因素有很多，但不包括（）。 A 絮凝剂的浓度 B 溶液pH值 C 溶液含氧量 D 搅拌速度和时间 3.葡聚糖凝胶色谱属于排阻色谱，在化合物分离中，先被洗脱下来的为（）。 A 杂质 B 小分子化合物 C 大分子化合物 D 两者同时下来 4.当向蛋白质纯溶液中加入中性盐时，蛋白质溶解度（）。 A 增大 B 减小 C 先增大，后减小

D 先减小，后增大 5.下列不能提高发酵液过滤效率的措施是（）。 A 增大滤过面积 B 降低料液温度 C 加压或减压 D 加入助滤剂 6.下列方法中，哪项不属于改善发酵液过滤特性的方法 A 调节等电点 B 降低温度 C 添加表面活性物质 D 添加助滤剂 7.助滤剂应具有以下性质（） A 颗粒均匀、柔软、可压缩 B 颗粒均匀、坚硬、不可压缩 C 粒度分布广、坚硬、不可压缩 D 颗粒均匀、可压缩、易变形 8.在发酵液中除去杂蛋白质的方法，不包括（） A 沉淀法 B 变性法 C 吸附法 D 萃取法 9.下列关于速率区带离心法说法不正确的是（）

A 样品可被分离成一系列的样品组分区带 B 离心前需于离心管内先装入正密度梯度介质 C 离心时间越长越好 D 一般应用在物质大小相异而密度相同的情况 10.助滤剂是一种不可压缩的多孔微粒，它能使滤饼疏松，滤速增大。以下不属于助滤剂的是（） A 氯化钙 B 纤维素 C 炭粒 D 硅藻土 11.细胞破碎的方法可分为机械法和非机械法两大类，下列不属于机械法的是（） A 加入金属螯合剂 B 高压匀浆法 C 超声破碎法 D 珠磨法 12.萃取操作是利用原料液中各组分（）的差异实现分离的操作。 A 溶剂中的溶解度 B 沸点 C 挥发度 D 密度 13.两相溶剂萃取法的原理为：

1生化分离技术的研究历史

1. 生化分离技术的研究历史 1.1 凝胶过滤的发现历史 1.1.1 葡聚糖的发现 1.1.2 琼脂糖的发现 1.2. 电泳的发展历史 1.2.1 凝胶电泳 1.2.2 等电聚焦 1.2.3 毛细管电泳的诞生 1.3. 亲和色谱的发明 1.3.1 染料亲和色谱的发现 1.3.2 固定化金属离子亲和色谱 2. 发酵液预处理 2.1 预处理简介 2.2 发酵液杂质的去除 2.2.1 无机粒子的去除 2.2.2 可溶性蛋白质的去除 2.2.3 有色物质的去除 2.3 发酵液处理性能的改善 2.3.1 降低发酵液的黏度 2.3.2 调节pH值 2.4 絮凝技术 2.4.1 絮凝和凝聚的区别 2.4.2 细胞絮凝的种类 2.4.3 絮凝剂的分类 2.4.4 絮凝机理和动力学 2.4.5 絮凝的优化 2.4.6 絮凝设备 2.4.7 絮凝技术的应用 2.4.8 絮凝技术的新进展 3. 固液分离技术 3.1过滤 3.3.1 传统的过滤方法 3.3.2 膜过滤 3.2 离心 3.2.1 离心原理 3.2.2 离心方法 3.2.3 离心分离设备及其放大 4. 细胞破碎和分离提取技术 4.1 细胞破碎技术 4.1.1 细胞破碎方法及机理 4.1.2 机械方法破碎

4.1.3 细胞物理破碎方法 4.1.4 化学法破碎 4.1.5 生物法破碎 4.1.6 超临界细胞破碎技术 4.1.7 胞内产物的选择性释放 4.2 从发酵液直接分离产物 4.2.1 双水相分离技术 4.2.2 膨胀床分离技术 4.2.3 泡载分离技术 5 生物产品萃取技术 5.1 双水相萃取 5.1.1 双水相基本原理 5.1.2 影响分配平衡的因素 5.1.3 双水相萃取的应用 5.1.4 双水相萃取技术的新进展 5.2 反胶团萃取 5.2.1 反胶团萃取原理 5.2.2 反胶团体系分离，制备方法和影响因素 5.2.3 反胶团萃取的应用 5.2.4 反胶团萃取分离技术的新进展 5.2.5 反胶团萃取的设备研究 5.2.6 反胶团前景展望 5.3 凝胶萃取 5.3.1 凝胶萃取过程简介 5.3.2 凝胶萃取的热力学原理 5.3.3 凝胶萃取的凝胶 5.3.4 凝胶萃取的影响参数 5.3.5 凝胶萃取在分离中的应用 5.3.6 凝胶萃取的设备 5.4 固相微萃取 5.4.1 固相微萃取的原理 5.4.2 固相微萃取的操作 5.4.3 萃取过程的影响因素 5.4.4 固相萃取的应用 5.5 超临界萃取 5.5.1 超临界萃取的原理 5.5.2 超临界萃取的方式 5.5.3 影响SFE的因素 5.5.4 超临界萃取的特点 5.5.5 超临界萃取的应用 5.6 超声和微波萃取 5.6.1 超声波萃取 5.6.2 微波萃取

生化分离考点

生化分离考点 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

1.生化分离过程的特点：（1）生物物质的生活活性大多是在生物体内的温和 条件下维持并发挥作用的；（2）用作医药、食品和化妆品的生物产物与人类生命息息相关；（3）原料液中常存在与目标分子在结构、构成成分等理化性质上极其相似的分子及异构体，形成用常法难于分离的混合物；（4）原料液中目标产物的浓度一般很低，有时甚至是微量的。 2.分离效率的评价（三个指标）：浓缩程度、分离纯化程度、回收率 3.Stokes 为液体密度式中，d p kg/m3），ρ L 为重力沉降速度（kg/m3），μ（kg/m3），g 为重力加速度（kg/m3），v g 为液体黏度。 L 4.区带分离法：是生化研究中的重要分离手段，根据立新操作条件不同，分为 差速区带离心和平衡区带离心，两种区带离心法均事先在离心管中用某种低分子溶质调配好密度梯度，在密度梯度之上加待处理的料液后进行离心操作。 5.离心分离设备：常用的有管式和碟片式两大类。 6.革兰氏阴性和阳性的区别：革兰阳性菌的细胞主要由肽聚糖层组成，而革兰 阴性菌的细胞壁在肽聚糖层的外侧还有分别由脂蛋白和脂多糖及磷脂构成的两层外壁层。革兰阳性菌的细胞壁比较厚，约15-50nm，肽聚糖含量占 40%-90%；革兰阴性菌的肽聚糖层约，外壁层约8-10nm。因此，革兰阳性菌的细胞壁比革兰阴性菌坚固，较难破碎。 7.习题：管式离心机的转筒内径为12cm，筒长70cm，转数为15000r/min。设 离心机的校正系数为一，利用其浓缩酵母细胞悬浮液，处理能力为min。 （1）计算酵母细胞的重力沉降速度；（2）破碎该酵母细胞后，细胞碎片直

生化名词解释总结

第二章氨基酸 1、构型（configuration）一个有机分子中各个原子特有的固定的空间排列。这种排列不经过共价键的断裂和重新形成是不会改变的。构型的改变往往使分子的光学活性发生变化。 2、构象（conformation）指一个分子中，不改变共价键结构，仅单键周围的原子旋转所产生的原子的空间排布。一种构象改变为另一种构象时，不要求共价键的断裂和重新形成。构象改变不会改变分子的光学活性。 3、旋光异构：两个异构化合物具有相同的理化性质，但因其异构现象而使偏振光的旋转方向不同的现象。 4、等电点（pI，isoelectric point）使分子处于兼性分子状态，在电场中不迁移（分子的净电荷为零）的pH值。 第三章蛋白质的结构 1、肽（peptides）两个或两个以上氨基酸通过肽键共价连接形成的聚合物。 2、肽键（peptide bond）一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基缩合，除去一分子水形成的酰胺键。 3、肽平面：肽链主链上的肽键因具有双键性质，不能自由旋转，使连接在肽键上的6个原子共处的同一平面。 4、蛋白质一级结构：蛋白质一级结构(primary structure) 指蛋白质中共价连接的氨基酸残基的排列顺序。 5、蛋白质二级结构：蛋白质二级结构：肽链中的主链借助氢键，有规则的卷曲折叠成沿一维方向具有周期性结构的构象。 6、超二级结构：若干相邻的二级结构单元（螺旋、折叠、转角）组合在一起，彼此相互作用，形成有规则在空间上能辨认的二级结构组合体、充当三级结构的构件，称为超二级结构（super-secondary structure）,折叠花式（folding motif）或折叠单位（folding unit） 7、结构域：在较大的球状蛋白质分子中，多肽链往往形成几个紧密的相对独立的球状实体，彼此分开，以松散的肽链相连，此球状实体就是结构域 8、蛋白质三级结构：指一条多肽链在二级结构或者超二级结构甚至结构域的基础上，进一步盘绕，折叠，依靠共价键的维系固定所形成的特定空间结构成为蛋白质的三级结构。9、蛋白质的四级结构：对蛋白质分子的二、三级结构而言，只涉及一条多肽链卷曲而成的蛋白质。在体内有许多蛋白质分子含有二条或多条肽链，每一条多肽链都有其完整的三级结构，称为蛋白质的亚基，亚基与亚基之间呈特定的三维空间排布，并以非共价键相连接。这种蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用，为四级结构。由一条肽链形成的蛋白质没有四级结构。 10、蛋白质三维结构 11、氢键：氢原子与电负性的原子X共价结合时，共用的电子对强烈地偏向X的一边，使氢原子带有部分正电荷，能再与另一个电负性高而半径较小的原子Y结合，形成的X—H┅Y 型的键。 12、疏水作用力：分子中存在非极性基团（例如烃基）时，和水分子（广义地说和任何极性分子或分子中的极性基团）间存在相互排斥的作用，这种排斥作用称为疏水力。 13、Sanger测序 14、Edman降解测序：从多肽链游离的N末端测定氨基酸残基的序列的过程。N末端氨基酸残基被苯异硫氰酸酯修饰，然后从多肽链上切下修饰的残基，再经层析鉴定，余下的多肽链（少了一个残基）被回收再进行下一轮降解循环。

生化分离技术复习部分题答案

一、名词解释： 1、梯度洗脱：在同一个分析周期中，按一定程度不断改变流动相的浓度配比，称为梯度洗脱。从而可以使一个复杂样品中的性质差异较大的组分能按各自适宜的容量因子k达到良好的分离目的。 或者答流动相由几种不同极性的溶剂组成，通过改变流动相中各溶剂组成的比例改变流动相的极性，使每个流出的组分都有合适的容量因子k'，并使样品种的所有组分可在最短时间内实现最佳分离。（可在离子交换层析中查)。 2、分辨率：是相邻两个峰的分开程度，用相邻两峰对应的洗脱体积之差比上两个半峰宽之和的平均值表示。 3、亲和层析：利用生物分子与其配体间特异性的、可逆性的亲和结合作用而对样品进行分离，配体被固定在载体上，特异性结合经过的与其亲和性的生物分子的一种层析技术。 4、等电聚焦：使电泳的介质中形成一个连续的、稳定并有一定范围的线性pH梯度，电泳时蛋白质等待分离的两性分子可以在这种pH梯度中迁移，直到迁移聚集于与其等电点（pI）相同的区域，从而形成一种分辨率极高的电泳聚焦效应。 5、盐析：增加中性盐浓度使蛋白质、气体、未带电分子溶解度降低，以致使电解质类物质从溶液里沉淀出来的一种作用现象。 附资料：它是蛋白质分离纯化中经常使用的方法，最常用的中性盐有硫酸铵、硫酸钠和氯化钠等。 6、保留时间tR：从开始进样至柱出口处被测组分出现浓度最大值时所需的时间,称为保留时间。层析分离技术的一个参数。 7、双向电泳：等电聚焦电泳和SDS-PAGE的组合的电泳方法，即先进行第一向水平电泳——等电聚焦电泳（按照pI分离），然后再进行第二向垂直电泳——SDS-PAGE（按照分子大小），经染色得到的电泳图是个二维分布的蛋白质图。 8、密度梯度离心：在呈密度梯度的惰性介质中以一定的离心力进行离心，让各组分会依其密度分布在梯度中与其自身密度相同的液层中的依密度而分离的离心法。 附资料：密度梯度可以离心前预先制备(如叠加不同浓度蔗糖、甘油)或在离心中自然形成(如使用氯化铯时)。可用于分析型或制备型的离心分离。通常分为差速区带离心和等密度离心两种方式。 二、填空题（要点)： 2、最常用的几种蛋白质的沉淀方法:盐析法(中性盐沉淀)、有机溶剂沉淀、选择性沉淀(热变性沉淀和酸碱变性沉淀)、等电点沉淀、有机聚合物沉淀、聚电解质沉淀法、金属离子沉淀法。 4、细胞破碎的方法：1)物理：高压匀浆法、珠磨法、超声波破碎法、渗透压冲击法；2)化学：外加酶法、酶自溶法、化学试剂法。 5、聚丙烯酰胺凝胶单体：（一些资料）聚丙烯酰胺凝胶电泳简称为PAGE（Polyacrylamide gel electrophoresis） 聚丙烯酰氨凝胶电泳，是以聚丙烯酰胺凝胶作为支持介质的一种常用电泳技术。聚丙烯酰胺凝胶由单体丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺聚合而成，聚合过程由自由基催化完成。催化聚合的常用方法有两种：化学聚合法和光聚合法。化学聚合以过硫酸铵（AP）为催化剂，以四甲基乙二胺（TEMED）为加速剂。在聚合过程中，TEMED催化过硫酸铵产生自由基，后者

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。 沉淀条件讨论：1. 温度；2. pH ；3. 浓度；4. 离子强度；5. 有机溶剂的选择；6. 多价阳离子的影响；7. 溶剂用量 膜分离或膜过滤定义：用天然或人工合成高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对两个或两个以上组分的溶质和溶剂进行分离、提纯和富集的方法。 膜：两相之间的一个不连续区间，是隔开两种流体的一个薄的阻挡层。 膜分离的特点：过程为常温过程；不发生相变；密闭系统中进行；产品不受污染；选择性好；适应性强；实现自动化操作。

生化分离技术核心知识点

第一章 生物技术下游加工过程特点：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.生物产品的稳定性差 4.对最终产品的质量要求很高 生物技术下游加工的一般步骤：1.发酵液的预处理与固-液分离 2.初步纯化 3.高度纯化 4.成品加工 生物技术产品的类型：1.按分子质量：小分子质量、大分子质量 2.按产品所处位置：细胞内、细胞外 第二章 共价过程中导致的失活：1.集团本身的共价修饰，导致基团功能不起作用 2.蛋白质上任何基因的共价修饰，使三维结构受到破坏 对策：1.避免细菌污染 2.水分的除去 3.高浓度的化学物质会使蛋白质变性，应避免 4.高浓度的底物、多元醇和稳定盐利于稳定蛋白质 5.对许多蛋白质而言，为防止硫羟基的氧化和降低光氧化的危险，除去空气至关重要 第三章 悬浮液预处理方法：1.加热法 2.调节悬浮液pH值 3.絮凝和凝聚 4.使用惰性助滤剂 去除悬浮颗粒，依据物理、化学性质：颗粒密度、颗粒大小、颗粒表面性质 过滤方法：恒压过滤、恒速过滤、变速变压过滤 过滤器类型：1.真空过滤器：转鼓真空过滤器、圆盘真空过滤器、水平带式真空过滤器

2.压滤器：板框压滤器、加压叶滤器、带式压滤器、气压罐式连续压滤器 带式压滤器的工作必要条件：料液过滤前都要加絮凝剂进行预处理，使悬浮液成絮团错流过滤：如果料液给过滤介质表面一个平行的大流量的冲刷，则过滤介质表面积累的 滤饼会减少到可以忽略的程度，则通过过滤介质的流速则减少。 第四章 细胞壁经酸水解，可以获得：肽聚糖、氨基酸、磷壁酸、糖、脂质 破碎率的评价：1.直接计数法 2.间接计数法 细胞的破碎按是否外加作用分为：机械法（高压匀浆法、珠磨、超声波法）、非机械法超声波法理论依据：超声波破碎细胞的机理可能与超声波引起的空穴现象有关 非机械法：1.酶法融胞 2.化学法：a.酸碱调节溶液pH值 b．有机溶剂常用甲苯 c.表面活性剂是两性化合物 3.物理法：a.渗透压冲击法 b.冻融法 c.干燥法 4.其他方法：a.多种破碎方法相结合 b.与下游过程相结合 c.与上游过程相结合 第五章 离心分离可分为：1.离线沉降 2.离心过滤 3.离心分离+超离心 离心分离因数Fr：粒子在离心机中产生的离心加速度与自有下降的加速度之比 离心设备的放大：1.等价时间Gt法 2.Σ因子法 超离心技术分类：1.制备性超离心：粒子差速离心、一般密度梯度离心法、等密度离心法

生化分离技术(主要内容)

生化分离技术(主要内容) -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

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⑹ pH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。 沉淀条件讨论：1. 温度；2. pH ；3. 浓度；4. 离子强度；5. 有机溶剂的选择；6. 多价阳离子的影响；7. 溶剂用量 膜分离或膜过滤定义：用天然或人工合成高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对两个或两个以上组分的溶质和溶剂进行分离、提纯和富集的方法。 膜：两相之间的一个不连续区间，是隔开两种流体的一个薄的阻挡层。 膜分离的特点：过程为常温过程；不发生相变；密闭系统中进行；产品不受污染；选择性好；适应性强；实现自动化操作。 项目膜类型操作压力分离机理适用范围技术特点不足之处 微滤(MF) 对称微孔膜 0.02～10μm 0.01 MPa～ 0.2 MPa 颗粒大小、 形状 含微粒或菌体溶 液的分离 操作简便，通水量大，工 作压力低，制水率高。 有机污染物的分 离效果较差。 超滤(UF) 不对称微孔膜 0.001～0.1μm 0.1 MPa～ 0.5 MPa 颗粒大小、 形状 有机物或微生物 溶液的分离 与微滤技术相似。与微滤技术相似。 纳滤(NF) 带皮层不对称复 合膜1～50 nm 0.5 MPa～ 2.5 MPa 优先吸附、 表面电位 硬水或有机物溶 液的脱盐 可对原水进行部分脱盐和 软化，生产优质饮用水。 常需预处理，工作 压力较高。 反渗透(RO) 带皮层不对称复 合膜＜1 nm 1.0 MPa～ 10 MPa 优先吸附、 溶解扩散 海水或苦咸水的 淡化 几乎可去除水中一切杂 质，包括悬浮物、胶体、 有机物、盐、微生物等。 工作压力高；制水 率低；能耗大。 按膜断面的物理形态：表面活性层（ 0.1~1μm，分离作用，其孔径和性质决定膜的分离特性，厚度决定传质速度）；多孔支撑层（100~200μm，机械支撑作用，对分离特性和传质速度影响很小） 表征膜性能的参数：孔的性质；水通量；耐压能力；pH适用范围；对热和溶剂的稳定性；截留分子量分布 膜的劣化：膜本身不可逆转的质量变化（化学性：水解、氧化；物理性：固结、干燥；生物性：微生物代谢产物）。 污染膜是否清洗的判据：进出口压力降；透水量或透水质量；定时清洗。 污染膜的常用清洗方法：机械方法；加起溶解作用的物质；加起氧化作用的物质；加起渗透作用的物质；切断离子结合作用。浓差极化：指外源压力迫使分子量较小的溶质通过薄膜，而大分子被截留于膜表面，并逐渐形成浓度梯度的现象。

生物化学期末考试试题及答案_

《生物化学》期末考试题 A 一、判断题（15个小题，每题1分，共15分） 同电荷 2、糖类化合物都具有还原性 ( ) 3、动物脂肪的熔点高在室温时为固体，是因为它含有的不饱和脂肪酸比植物油多。( ) 4、维持蛋白质二级结构的主要副键是二硫键。 ( ) 5、ATP含有3个高能磷酸键。 ( ) 6、非竞争性抑制作用时，抑制剂与酶结合则影响底物与酶的结合。 ( ) 7、儿童经常晒太阳可促进维生素D的吸收，预防佝偻病。 ( ) 8、氰化物对人体的毒害作用是由于它具有解偶联作用。 ( ) 9、血糖基本来源靠食物提供。 ( ) 10、脂肪酸氧化称β-氧化。 ( ) 11、肝细胞中合成尿素的部位是线粒体。 ( ) 12、构成RNＡ的碱基有Ａ、Ｕ、Ｇ、T。 ( ) 13、胆红素经肝脏与葡萄糖醛酸结合后水溶性增强。 ( ) 14、胆汁酸过多可反馈抑制7α-羟化酶。 ( ) 15、脂溶性较强的一类激素是通过与胞液或胞核中受体的结合将激素信号传递发挥其生物() ( )

A、麦芽糖 B、蔗糖 C、乳糖 D、纤维素 E、香菇多糖 2、下列何物是体内贮能的主要形式 ( ) A、硬酯酸 B、胆固醇 C、胆酸 D、醛固酮 E、脂酰甘油 3、蛋白质的基本结构单位是下列哪个： ( ) A、多肽 B、二肽 C、L-α氨基酸 D、L-β-氨基酸 E、以上都不是 4、酶与一般催化剂相比所具有的特点是 ( ) A、能加速化学反应速度 B、能缩短反应达到平衡所需的时间 C、具有高度的专一性 D、反应前后质和量无改 E、对正、逆反应都有催化作用 5、通过翻译过程生成的产物是： ( ) Ａ、ｔRNA Ｂ、ｍRNA Ｃ、ｒRNA D、多肽链Ｅ、DNA 6、物质脱下的氢经NADH呼吸链氧化为水时，每消耗1/2分子氧可生产ATP分子数量( ) Ａ、１Ｂ、２ C、3 Ｄ、４． E、5 7、糖原分子中由一个葡萄糖经糖酵解氧化分解可净生成多少分子ATP？ ( ) A、1 B、2 C、3 D、4 E、5 8、下列哪个过程主要在线粒体进行 ( ) A、脂肪酸合成 B、胆固醇合成 C、磷脂合成 D、甘油分解 E、脂肪酸β-氧化 9、酮体生成的限速酶是 ( ) A、HMG-CoA还原酶 B、HMG-CoA裂解酶 C、HMG-CoA合成酶 D、磷解酶 E、β-羟丁酸脱氢酶 10、有关G-蛋白的概念错误的是 ( ) A、能结合GDP和GTP B、由α、β、γ三亚基组成 C、亚基聚合时具有活性 D、可被激素受体复合物激活 E、有潜在的GTP活性 11、鸟氨酸循环中，合成尿素的第二个氮原子来自 ( ) A、氨基甲酰磷酸 B、NH3 C、天冬氨酸 D、天冬酰胺 E、谷氨酰胺 12、下列哪步反应障碍可致苯丙酮酸尿症 ( ) A、多巴→黑色素 B、苯丙氨酸→酪氨酸 C、苯丙氨酸→苯丙酮酸 D、色氨酸→5羟色胺 E、酪氨酸→尿黑酸 13、胆固醇合成限速酶是： ( ) A、HMG-CoA合成酶 B、HMG-CoA还原酶 C、HMG-CoA裂解酶

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。

生物化学期末考试试题及答案

《生物化学》期末考试题 A 1、蛋白质溶液稳定的主要因素是蛋白质分子表面形成水化膜,并在偏离等电点时带有相同电荷 2、糖类化合物都具有还原性 ( ) 3、动物脂肪的熔点高在室温时为固体，是因为它含有的不饱和脂肪酸比植物油多。( ) 4、维持蛋白质二级结构的主要副键是二硫键。 ( ) 5、ATP含有3个高能磷酸键。 ( ) 6、非竞争性抑制作用时，抑制剂与酶结合则影响底物与酶的结合。 ( ) 7、儿童经常晒太阳可促进维生素D的吸收，预防佝偻病。 ( ) 8、氰化物对人体的毒害作用是由于它具有解偶联作用。 ( ) 9、血糖基本来源靠食物提供。 ( ) 10、脂肪酸氧化称β-氧化。 ( ) 11、肝细胞中合成尿素的部位是线粒体。 ( ) 12、构成RNＡ的碱基有Ａ、Ｕ、Ｇ、T。 ( ) 13、胆红素经肝脏与葡萄糖醛酸结合后水溶性增强。 ( ) 14、胆汁酸过多可反馈抑制7α-羟化酶。 ( ) 15、脂溶性较强的一类激素是通过与胞液或胞核中受体的结合将激素信号传递发挥其生物() 1、下列哪个化合物是糖单位间以α-1，4糖苷键相连： ( ) A、麦芽糖 B、蔗糖 C、乳糖 D、纤维素 E、香菇多糖 2、下列何物是体内贮能的主要形式 ( ) A、硬酯酸 B、胆固醇 C、胆酸 D、醛固酮 E、脂酰甘油

3、蛋白质的基本结构单位是下列哪个： ( ) A、多肽 B、二肽 C、L-α氨基酸 D、L-β-氨基酸 E、以上都不是 4、酶与一般催化剂相比所具有的特点是 ( ) A、能加速化学反应速度 B、能缩短反应达到平衡所需的时间 C、具有高度的专一性 D、反应前后质和量无改 E、对正、逆反应都有催化作用 5、通过翻译过程生成的产物是： ( ) Ａ、ｔRNA Ｂ、ｍRNA Ｃ、ｒRNA D、多肽链Ｅ、DNA 6、物质脱下的氢经NADH呼吸链氧化为水时，每消耗1/2分子氧可生产ATP分子数量( ) Ａ、１Ｂ、２ C、3 Ｄ、４． E、5 7、糖原分子中由一个葡萄糖经糖酵解氧化分解可净生成多少分子ATP？ ( ) A、1 B、2 C、3 D、4 E、5 8、下列哪个过程主要在线粒体进行 ( ) A、脂肪酸合成 B、胆固醇合成 C、磷脂合成 D、甘油分解 E、脂肪酸β-氧化 9、酮体生成的限速酶是 ( ) A、HMG-CoA还原酶 B、HMG-CoA裂解酶 C、HMG-CoA合成酶 D、磷解酶 E、β-羟丁酸脱氢酶 10、有关G-蛋白的概念错误的是 ( ) A、能结合GDP和GTP B、由α、β、γ三亚基组成 C、亚基聚合时具有活性 D、可被激素受体复合物激活 E、有潜在的GTP活性 11、鸟氨酸循环中，合成尿素的第二个氮原子来自 ( ) A、氨基甲酰磷酸 B、NH3 C、天冬氨酸 D、天冬酰胺 E、谷氨酰胺 12、下列哪步反应障碍可致苯丙酮酸尿症 ( )

《生化分离技术》教学大纲

《生化分离技术》教学大纲 一、课程性质与教学目的 1．课程性质 《生化分离技术》是生物工程专业基础课，在第六学期开设。该课程是在学习完《生物化学》、《化工原理》等课程后开设的一门专业基础课。生化分离技术是生物工程的重要分支，又与生化反应工程相关联，是从发酵液、酶反应液或动植物细胞培养液中将生化产物分离、提取并精制的一门工程学科，是生物技术转化为生产力必不可少的重要环节。 2．教学目的 开设这门课的目的在于使学生了解生化分离过程的本质及其变化规律，学习使分离过程与设备设计、放大与操作等方面获得最佳化的方法，为毕业设计（毕业论文）等教学环节打下良好的基础。 二、课程的基本要求 1．学习生物物质、特别是那些不稳定的生物活性大分子的分离技术和理论。 2．掌握生物生化分离过程中各单元操作的基本原理和操作方法。3．了解最新分离技术的研究进展。 三、教学内容 第一章绪论 教学目的和要求 1．了解生物技术下游加工过程的特点及其重要性，生化分离过程的一般步骤和单元操作，了解生物技术下游加工过程的发展动向。 2．介绍本课程的学习内容和学习方法。 本章思考题 1．生化产品的分离特点 2．生化产品分离的一般步骤 3．生化产品的类型、特点及常用的单元操作 第二章发酵液的预处理和固液分离

教学目的和要求 1．了解发酵液的基本特性、预处理方法固液分离方法。2．学习细胞的破碎方法，细胞壁的结构特点。 第一节发酵液的预处理和固液分离 第二节细胞破碎 本章思考题 1．发酵液的预处理方法及固液分离方法 2．常用细胞破碎方法的原理、特点及适用性 3．举例说明采用多种破碎方法相结合提高破碎率的机理4．破碎技术与上、下游过程相结合提高破碎率的机理第三章提取 教学目的和要求 1．了解生化产品一般常用的初步分离方法。 2．掌握各种提取方法的单元操作。 第一节沉淀 1．盐析沉淀 2．等电点沉淀 3．有机溶剂沉淀 4．其它沉淀法 第二节萃取 1．弱电解质的萃取和化学萃取 2．双水相萃取 3．液膜萃取 4．反胶团萃取 5．超临界流体萃取 第三节膜分离 1．各种膜分离方法及其原理 2．膜的操作特性 3．膜的污染与清洗 第四节吸附和离子交换 1．吸附剂与离子交换剂 2．吸附平衡

生化分离技术思考题答案解析(1-6章)

生化分离技术思考题答案解析 生化分离第一章 1. 简述生化分离技术在生物技术中的地位和主要作用。 2.生化分离技术的主要种类及特点。 种类：细胞破碎(cell disruption) 、沉淀分离(precipitation) 膜过滤(membrane filtration) 层析分离(chromatography)、电泳分离(electrophoresis)、离心分离（centrifugation） 特点：成分复杂、含量甚微、易变性，破坏、具经验性、均一性的相对性 3．何谓生化分离技术的集成化概念？请举例加以说明。1) 利用已有的和新近开发的生化分离技术，将下游过程中的有关单元进行有效组合(集成) 2) 或把两种以上的分离技术合成为一种更有效的分离技术，达到提高产品收率、降低过程能耗和增加生产效益的目标。如膜过滤与亲和配基、离子交换基团相结合，形成了亲和膜过滤技术、亲和膜色谱、离交膜色谱；亲和配基和聚合物沉淀作用相结合，形成亲和沉淀技术等等。（P5） 4.说明生化分离的主要步骤并指出胞内产物和胞外产物的分离纯化流程不同之处。 1选材，来源丰富，含量相对较高，杂质尽可能少 2.提取：将目的物从材料中以溶解状态释放出来，方法与存在部位及状态有关。 3.分离纯化：核心操作，须据目的物的理化性质，生物学性质及具体条件定。 4.浓缩、结晶、干燥。5、保存。整个过程应有快速灵敏准确的分析方法来衡量效果（收率、纯度）。胞内产物需要破壁的过程：需要将目的物从胞内转移到外界溶液中，需要细胞提取物破碎、匀浆、离心，如果是液体的话，获得提取液，如果是想获得固体目的物，就对沉淀进行洗涤再获得提取物。 生化分离第二章 1、简要说明常用细胞破碎的主要方法、原理、特点、适用范围及细胞破碎今后的发展方向。答：常用的细胞破碎方法有：组织捣碎、珠磨法、高速匀浆法、挤压法、超声破碎法、酶溶法、化学渗透法、干燥法等。 1 组织捣碎，其原理是利用机械运动产生剪切力的作用破细胞，利用高速旋转的叶片所产生的剪切力将组织细胞破碎。（10000～20000r/min）；适用范围：动植物组织。 2 珠磨法，工作原理是：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、珠子与细胞之间相互剪切、碰撞，使细胞破碎，释放出内含物；特点：一般可以达到较高的破碎率，但同时为控制温度，冷耗能耗较高，成本亦随之增加；适用范围：微生物（细菌）与植物细胞。 3 高速匀浆法，工作原理：利用高压使细胞悬浮液通过针性阀，由于突然减压和高速冲击撞击环使细胞破裂；特点：破碎程度较高，而其机械剪切力对生物大分子的破坏较少，处理量大；适用范围：较柔软、易分散的组织细胞。 4 挤压法，工作原理：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；适用范围：细菌（革兰氏阴性菌） 5 超声破碎法，工作原理：声频高于15-20kHz的超声波在高强度声能输入下可以进行细胞破碎，破碎机理不详，可能与空化现象引起的冲击波和剪切力有关，空化现象是在强声波作用下，气泡形成、胀大和破碎的现象；特点：多采用短时多次处理样品，且由于过程产热较多，常在冰浴中进行超声；处理少量样品，操作简便，液量损失少；适用范围：微生物细胞。 6 酶溶法，又分为外加酶和自溶两种，外加酶原理：用生物酶将细胞壁核细胞膜消化溶解；

生化分离技术复习题

生化分离技术复习题 一、填空题 1. 生化分离过程主要包括四个方面：、、、产品加工。 2. 发酵液常用的固液分离方法有和等。 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、超滤膜、纳滤膜和； 4. 离子交换分离操作中，常用的洗脱方法有和。 5. 等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其的不同。 6. 典型的工业过滤设备有和。 7. 常用的蛋白质沉析方法有、和有机溶剂沉淀。 8. 离子交换树脂由、和可交换离子组成。 9. 超临界流体的特点是与气体有相似的，与液体有相似 的。 二、单选题 1．供生产生物药物的生物资源不包括（） 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：( ) 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（）。 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（） 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（） 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（） 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（） 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（） 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（） 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（） 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（） A. 离子交换色谱 B. 亲和色谱 C. 凝胶过滤色谱 D. 反相色谱 12．“类似物容易吸附类似物”的原则，一般极性吸附剂适宜于从何种溶剂中吸附极性物质（） A．极性溶剂B．非极性溶剂C．水D．溶剂 13．下列细胞破碎的方法中，哪个方法属于非机械破碎法( ) A. 化学法 B. 高压匀浆 C. 超声波破碎 D. 高速珠磨 14．离子交换树脂适用（）进行溶胀 A. 水 B. 乙醇 C. 氢氧化钠 D. 盐酸 15．使蛋白质盐析可加入试剂（） A. 氯化钠 B. 硫酸 C. 硝酸汞 D. 硫酸铵 16．超临界流体萃取法适用于提取（） A. 极性大的成分 B. 极性小的成分 C. 离子型化合物 D. 能气化的成分 17．最常用的干燥方法有（） A. 常压干燥 B. 减压干燥 C. 喷雾干燥 D. 以上都是 18．分子筛层析指的是（） A. 吸附层析 B. 分配层析 C. 凝胶过滤 D. 亲和层析 19．为加快过滤效果通常使用（） A. 电解质 B. 高分子聚合物 C. 惰性助滤剂 D. 活性助滤剂 20．影响电泳分离的主要因素（） A. 光照 B. 待分离生物大分子的性质 C. 湿度 D. 电泳时间 21．发酵液的预处理方法不包括（） A. 加热 B. 絮凝 C. 离心 D. 调pH