细胞分离与破碎

生物分离工程总复习题第一章绪论复习题1.生物分离工程在生物技术中的地位？在生物技术领域，通常将生物产品的生产过程称作生物加工过程，包含优良生物物种的育种、基因工程、细胞工程、生物反应过程（酶反应、微生物发酵、动植物细胞培养等）及目标产物的拆分提纯过程，后者又称作下游加工过程。

生物产物的特殊性、复杂性和对生物产品要求的严格性。

因此导致下游加工过程的成本往往占整个生物加工过程成本的大部分。

生物拆分工程研究的根本任务：设计和优化拆分过程，提升拆分效率，增加拆分过程步骤，延长拆分操作方式时间，达至提升海口收率与活性、降低生产成本的目的。

生物拆分工程的特点就是什么？1．产品丰富产品的多样性导致分离方法的多样性2．绝大多数生物分离方法来源于化学分离3．生物分离一般比化工分离难度大3.生物拆分工程可以分成几大部分，分别包含哪些单元操作方式？生物拆分过程通常分后四步：1.固-液拆分（不溶物的除去）Vergt、过滤器、细胞碎裂目的就是提升产物浓度和质量2.铀（杂质斯维恰河）离子交换吸附、萃取、溶剂萃取、反胶团萃取、超临界流体萃取、双水相萃取以上分离过程不具备特异性，只是进行初分，可提高产物浓度和质量。

3．纯化色谱、电泳、结晶以上技术具有产物的高选择性和杂质的去除性。

4．精制结晶、干燥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）产物在生产过程中发生的边线（4）杂质在生产过程中发生的边线（5）主要杂质独有的物化性质就是什么？（6）相同拆分方法的技术经济比较上述问题的考虑将有助于优质、高效产物分离过程的优化。

5.生物分离效率有哪些评价指标？目标产品的浓缩程度――浓缩率m2．目标产物的拆分提纯程度――拆分因子或拆分系数α3．回收率rec第二章细胞分离与破碎复习题1．简述细胞破碎的意义一、细胞破碎的目的由于存有许多生化物质存有于细胞内部，必须在提纯以前将细胞碎裂，并使细胞壁和细胞膜受相同程度的毁坏（减小通透性）或碎裂，释放出来其中的目标产物，然后方可展开抽取。

分离细胞器常用的方法
分离细胞器常用的方法有以下几种：
1. 细胞破碎法：将细胞破碎，使得细胞器释放出来。

常用的方法包括机械破碎、超声破碎和液氮冷冻破碎等。

2. 差速离心法：通过差速离心，根据细胞器的大小和密度的不同，将其分离出来。

常用的差速离心法有差速离心、密度梯度离心和梯度离心等。

3. 亲和纯化法：利用特定染色剂或抗体与目标细胞器结合，然后通过凝胶过滤或亲和层析等方法，将目标细胞器从混合物中分离纯化。

4. 细胞器标记法：通过将细胞器标记上特定的荧光染料或放射性标记物，然后使用荧光显微镜或放射性探测技术，对细胞器进行定位和分离。

5. 电泳法：根据不同细胞器的电荷、大小和形状等特性，利用电场将其分离出来。

常用的电泳方法有凝胶电泳、等电聚焦电泳和免疫电泳等。

这些方法可以单独使用，也可以结合使用，根据需要选择适合的方法进行细胞器的分离和纯化。

生物分离工程练习题《生物分离工程》练习题绪论1.生物分离过程包括目标产物的提取、浓缩、纯化。

2.生物分离过程的显着特点是什么？1、条件温和2、安全性、卫生性要求高3、方法需要具有高选择性4、对原料高度浓缩3.评价一个分离过程的效率主要有三个标准，目标产物的浓缩程度、分离纯化程度、回收率。

4.图中F表示流速，c表示浓度；下标T和X分别表示目标产物和杂质。

C、P和W分别表示原料、产品和废料。

写出产品浓缩率m、分离因子α、回收率REC的计算公式。

书本第九页第一章细胞分离与破碎1.在细胞分离中，细胞的密度ρ越大，细胞培养液的密度ρ越小，则细LS胞沉降速率越大。

2.过滤中推动力要克服的阻力有过滤介质阻力和滤饼阻力，其中滤饼占主导作用。

3.B可以提高总回收率。

A.增加操作步骤B.减少操作步骤C.缩短操作时间D.降低每一步的收率4.重力沉降过程中，固体颗粒不受C的作用。

A.重力B.摩擦力C.静电力D.浮力5.过滤的透过推动力是 D 。

A.渗透压B.电位差C.自由扩散D.压力差6.在错流过滤中，流动的剪切作用可以B。

A.减轻浓度极化，但增加凝胶层的厚度B.减轻浓度极化，但降低凝胶层的厚度C.加重浓度极化，但增加凝胶层的厚度D.加重浓度极化，但降低凝胶层的厚度．7.重力沉降过程中，固体颗粒受到重力，浮力，流体摩擦阻力的作用，当固体匀速下降时，三个力的关系平衡8.撞击破碎适用于D的回收。

A.蛋白质B.核酸C.细胞壁D.细胞器9.区带离心包括差速区带离心和平衡区带离心。

10.管式和碟片式离心机各自的优缺点。

管式，优点:离心力较大缺点：沉降面积小，处理能力降低碟片式，优点：沉降面积大缺点：转速小，离心力较小11.单从细胞直径的角度，细胞直径越小，所需的压力或剪切力越大，细胞越难破碎12.细胞的机械破碎主要方法有高压匀浆、珠磨、喷雾撞击破碎、超声波破碎13.细胞的化学破碎技术包括酸碱处理、酶溶、化学试剂处理。

第二章初级分离1.防止蛋白质沉淀的屏障有蛋白质周围水化层和双电层。

细胞器的分离方法1.细胞获取：首先需要获取细胞样品，可以是从动物或植物组织中获得的细胞，也可以是培养细胞。

获得细胞样品后，可以通过离心等方法将细胞分离出来。

2.细胞破碎：将获得的细胞样品放入细胞破碎缓冲液中，并使用机械或化学方法破碎细胞膜，释放细胞器。

3.离心分离：将细胞破碎液进行离心，以分离不同大小和密度的细胞器。

离心通常使用超高速离心机，根据不同细胞器的离心速度和时间来实现分离。

4.纯化和分析：将离心分离的细胞器进行纯化和分析。

纯化方法通常包括悬浮液密度梯度离心、膜过滤、离子交换色谱、凝胶过滤等技术。

分析方法可以是电镜观察、质谱分析、蛋白质组学等。

以下是一些常用的细胞器分离方法：超高速离心法：是最常用的细胞器分离方法之一、该方法利用离心力将不同大小和密度的细胞器沉积到不同的位置。

细胞破碎液被离心数次，每次离心的速度和时间都不同，以分离不同的细胞器。

悬浮液密度梯度离心法：该方法使用悬浮液密度梯度将细胞器分离。

悬浮液由不同密度的溶液组成，使得不同密度的细胞器可以沉降到合适的位置。

该方法适用于体积较大的细胞器，如线粒体和高尔基体。

膜过滤法：该方法使用膜过滤器将细胞器分离。

膜过滤器有不同的孔径大小，通过选择合适的孔径，可以分离不同大小的细胞器。

这个方法操作简单，但限制了分离的准确性和纯度。

离子交换色谱法：该方法通过利用离子交换材料吸附不同电荷的细胞器，来实现分离。

离子交换材料通常是带电的小颗粒，可以通过吸附和洗脱过程将细胞器分离出来。

凝胶过滤法：该方法使用凝胶过滤器将细胞器分离。

凝胶过滤器通常是由特定孔径的聚合物凝胶制成，可以根据孔径选择来分离不同大小的细胞器。

该方法操作简便，但也有一定的分离效率限制。

总之，细胞器的分离方法是通过根据细胞器的大小、密度、电荷等特性，利用不同的技术手段将其分离出来，以研究其结构和功能。

这些方法在细胞生物学、生物医学研究和药物开发中发挥着重要的作用。

叶绿体分离的原理
叶绿体分离的原理是基于叶绿体的特殊性质和细胞分离的技术。

叶绿体是植物细胞中的特殊细胞器，具有独特的叶绿素色素和其他光合作用所需的酶系统。

通过叶绿体分离，可以获得高纯度的叶绿体提取物，用于研究和应用。

叶绿体分离的步骤通常包括以下几个关键的操作：
1. 细胞破碎：首先要将植物组织碾磨或切割，使细胞破碎，释放叶绿体。

这个过程可以通过离心来促进细胞破碎。

2. 离心分离：将细胞破碎液进行离心，以分离固体细胞碎片和液体部分。

在离心的过程中，叶绿体会因为其较大的密度和体积而沉降到离心管的底部。

3. 悬浮液清洗：将沉降的叶绿体上清液倒掉，并用含有缓冲液的悬浮液重新悬浮叶绿体沉淀。

4. 二次离心：再次进行离心，以去除悬浮液中的其他细胞碎片和杂质。

此步骤可重复多次，以获得更纯净的叶绿体。

5. 最终悬浮液：将悬浮液中的叶绿体上清液收集起来，即可得到高纯度的叶绿体提取物。

需要注意的是，叶绿体分离的过程中要注意保持低温和光照条件，以避免叶绿体的损伤和色素的氧化。

另外，选择合适的缓冲液和悬浮液对于分离纯化叶绿体也非常重要。