生物分离工程期末复习

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生物分离工程复习题解答版

生物分离工程复习题

绪论细胞分离

1.在细胞分离中;细胞的密度ρS越大;细胞培养液的密度ρL越小;则细胞沉降速率越大..

2.表示离心机分离能力大小的重要指标是 C ..

A.离心沉降速度

B.转数

C.分离因数

D.离心力

3.过滤中推动力要克服的阻力有介质阻力和滤饼阻力;其中滤饼占主导作用..

4.简答：对微生物悬浮液的分离过滤分离;为什么要缓慢增加操作压力

5.判断并改错：在恒压过滤中;过滤速率会保持恒定..×改：不断下降..

6.简答：提高过滤效率的手段有哪些

7.判断并改错：生长速率高的细胞比生长速率低的细胞更难破碎..×改：更易破碎..

8.简答：采用哪种方法破碎酵母能达到较高的破碎率

9.简答：蛋白质复性收率低的主要原因是什么

10.简答：常用的包含体分离和蛋白质复性的工艺路线之一..

11. 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

12.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

13.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

14.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

15.目前认为包含体的形成是部分折叠的中间态之间 A 相互作用的结果..

A.疏水性

B.亲水性

C.氢键

D.静电

16.判断并改错：原料目标产物的浓度越高;所需的能耗越高;回收成本越大..×改：原料目标产物的浓度越低..

生物分离工程期末复习题

填空题

1.为了提高最终产品的回收率一是（提高每步分离效率），二是（减少分离步骤）。

2.评价一个分离过程效率的三个主要标准是：（浓缩率），（分离系数）和（产品回收程度）

3.生物产品的分离过程包括发酵液的预处理和（液固分离）,（产品的提取），（产品的精制）和（产品的加工处理）。

4.生化反应所起的作用是产生目的产物，指标是（产率）和（转化率），而生物分离解决的是如何从反应液中获取这些物质，涉及的是（收率）和（纯度）。

5.生物分离的主要任务：从发酵液和细胞培养液中以（最高的效率），（理想的纯度）和（最小的能耗）把目的产物分离出来。

6.生物分离过程的特点包括：（生物分离过程的体系特殊），（生物分离过程的工艺流程特殊），（生物分离过程的成本特殊）。

7.物质分离的本质是识别混合物中不同溶质间（物理），（化学）和（生物）性质的差别利用能识别这些差别的（分离介质）和扩大这些差别的（分离设备）

8.性质不同的溶质在分离操作中具有不同的（传质速率）和或（平衡状态）

9.平衡分离是根据溶质在两相间（分配平衡）的差异实现分离；溶质达到分配。平衡为扩散传质过程，推动力仅取决于系统的（热力学性质）。

10.差速分离是利用外力驱动溶质迁移产生的（速度差）进行分离的方法。

1.在细胞分离中，细胞的密度越（大），细胞培养液的密度越（小），则细胞沉降

2.区带离心包括（差速）区带离心和（等密度）区带离心。

3.为使过滤进行的顺利通常要加入（惰性助滤剂）。

4.发酵液常用的固液分离方法有（离心）和（过滤）等。

5.常用离心设备可分为（离心沉降）和（离心过滤）两大类；

天津科技大学生物分离工程期末重点知识总结

一．生物分离工程在生物技术中的地位

1．对于生物新产品，分离工程所占成本最大。A 类：液体或固体混合物产品。下游加工占总成本10~20% B 类：小分子生物产品、非活性大分子产品和细胞产品（即传统发酵工厂产品）。投资占60%左右，下游过程成本占30%左右，能源消耗占60~80%C 类；生物活性物质产品。下游过程成本占80~95% 2．分离工程的落后阻碍生物技术的发展。a.许多生物工程上游技术的新成果由于没有合适的提取与精制方法而不能转化为生产力。b.由于提取和精制方法的落后，使某些生物产品收率低、成本高，缺乏竟争力。

二．生物分离工程的特点；①成分复杂，固液分离困难；②浓度低，分离能耗大③收率低；④易失活；⑤不稳定性。

三．生物分离工程的发展方向。1新型分离方法的研究与开发①膜分离技术完善与推广应用。②亲和技术。③色谱分离技术。④吸附技术。⑤新型萃取技术。⑥复合（集成）分离技术的研究.2上游技术对下游过程的影响，①将胞内产物变为胞外产物，②选择便于产品分离的培养基，③通过代谢工程和基因工程的方法，减少影响目标产物分离的副产物的形成 3 原位分离技术研究——发酵培养与产品分离耦合技术，（1）避免或减少产物反馈抑制作用（2）减少生物活性物质产品的失活损失

四．精制产品分离纯化一般流程 1．胞外产品：发酵液→预处理→目的产物尽量进液相→→固液分离→收集液相后→提取与精制 2．胞内产品：

发酵液 →预处理→除杂、改变液相性质→ 固－液分离→ 收集细胞或菌体 →细胞破碎 →目的产物进液相→ 固－液分离→ 收集液相 →后提取与精制

生物分离工程每章节期末重点名词及习题

一、绪论

1、生物分离工程的特点是什么？

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。又称为下游加工过程。特点：○1产品品种很多.○2物质分离的难度比一般化工产品大.○3常无固定操作方法可循;○4生物材料组成非常复杂, 分离操作步骤多，成本高却不易获得高收率。

2、生物分离工程可分为几大部分，分别包括哪些单元操作？答：分为不溶物的去除（过滤、离心，使产物浓度和质量得到了提高）、产物粗分离（离子交换、吸附、萃取，目的去除体系中大部分杂质，提高目标产物浓度）、纯化（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）、精制（结晶技术和色谱分离，目的是提高产物浓度，形成最终产品形态）。

二、过滤

.凝聚：在某些电解质作用下，使扩散双电层的排斥电位降低，破坏胶体系统的分散状态，使胶体粒子聚集的过程。凝聚和絮凝的区别——在电介质作用下，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。凝聚：简单电解质降低胶体间的排斥力。从而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。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

的絮凝团的过程

助滤剂：为防止滤渣堆积过于密实，使过滤顺利进，而使用的细碎程度不同的不溶性惰性材料。

重力沉降式固液分离设备：矩形水平流动池、圆形水平流动池、垂直流动式沉降池、斜板式沉降池

发酵液为何需要预处理？处理方法有哪些？

由于发酵液和生物溶液是高粘度的非牛顿型流体，所以过滤是相当困难的，高黏性的可压缩滤饼有事呈难渗透的胶体，使过滤难以进行，菌丝体尤其如此。预处理的的方法：加热法（较稳定的产物）、凝聚和絮凝（明矾、氧化铝、氧化镁、多糖）、助滤剂上的吸附（硅藻土、珍珠岩、活性炭）、调节PH值。

生物分离工程期末复习题

生物分离工程期末复习题．

填空题物理吸.1. 根据吸附剂与吸附质之间存在的吸附力性质的不同，可将

吸附分为

交换吸附；附、化学吸附和

是评价吸附剂性能的主要参数。 2. 比表面积孔径和

相。 3. 层析操作必须具有固定相和流动，随流动相的移动速度溶质的分配系数大，则在固定相上存在的几率4. 大

。小。5. 层析柱的理论板数越多，则溶质的分离度越大，需要的越多的理论板数才能获得较大的小 6. 两种溶质的分配系数相差越

分离度。盐，7. 影响吸附的主要因素有吸附质的性质，温度溶液，

pH值

；的浓度和吸附物的浓度与吸附剂的用量（活性基）8. 离子交换树脂由网络骨架（载体）联结骨架上的功能基团，

组成。和可交换离子

提供催化丙烯酰胺和双丙引发剂（9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是

交联剂（丙烯酰胺烯酰胺聚合所必需的自由基）；甲叉双丙烯酰胺的作用是

单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺催化剂的作用下聚合而成的含酰胺基侧链的脂肪

（催化过硫酸胺形成自由基而加速丙族长链）；TEMED的作用是增速剂烯酰胺和双丙烯酰胺的聚合；），溶质浓度，和pH 温度10. 影响盐

析的因素有溶质种类；

自然起晶法，刺激起晶法和11. 在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有晶种起晶法；和化学交换反外部扩散、内部扩散12. 简单地说离子交换过程实际上只有三步；应

吸附方程，其13. 在生物制品进行吸附或离子交换分离时，通常遵循Langmuircq0?q 形式为cK?14. 反相高效液相色谱的固定相是疏水性强的，而流动相是极性强的；

15. 等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其等电点的不同；

生物分离工程期末总复习

第一章绪论

一、生物分离工程在生物技术中的地位？

二、生物分离工程的特点是什么？

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.生物分离工程可分为几大部分，分别包括哪些单元操作？

三、生物分离过程一般分四步：

1.固-液分离（不溶物的去除）

离心、过滤、细胞破碎

目的是提高产物浓度和质量

2.浓缩（杂质粗分）

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、沉淀

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

四、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）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

上述问题的考虑将有助于优质、高效产物分离过程的优化。

五、.生物分离效率有哪些评价指标？

1.目标产品的浓缩程度——浓缩率m

2．系数α回收率REC

第二章细胞分离与破碎

1．简述细胞破碎的意义

一、细胞破碎的目的

由于有许多生化物质存在于细胞内部，必须在纯化以前将细胞破碎，使细胞壁和细胞膜受到不同程度的破坏（增大通透性）或破碎，释放其中的目标产物，然后方可进行提取。

二、细胞破碎方法的大致分类

破碎方法可归纳为机械破碎法和非机械破碎法两大类，非机械破碎法又可分为化学（和生物化学）破碎法和物理破碎法。

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。

生物分离工程期末复习题

填空题

1. .根据吸附剂与吸附质之间存在的吸附力性质的不同，可将吸附分为物理吸附、化学吸附和交换吸附；

2. 比表面积和孔径是评价吸附剂性能的主要参数。

3. 层析操作必须具有固定相和流动相。

4. 溶质的分配系数大，则在固定相上存在的几率大，随流动相的移动速度

晶种起晶法；12. 简单地说离子交换过程实际上只有外部扩散、内部扩散和化学交换反应三步；

13. 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c

K c q q 0+= 14. 反相高效液相色谱的固定相是疏水性强的，而流动相是极性强的；

15. 等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其等电点的不同；

16. 离子交换分离操作中，常用的洗脱方法有静态洗脱和动态洗脱；

17. 晶体质量主要指晶体大小，形状和纯度三个方面；

18. 亲和吸附原理包括配基固定化，吸附样品和样品解析三步；

19. 根据分离机理的不同，色谱法可分为吸附、离交、亲和、凝胶过滤色谱

20. 蛋白质分离常用的色谱法有免疫亲和色谱法，疏水作用色谱法，金属

螯合色谱法和共价作用色谱法；

态电泳；

28. 双相电泳中，第一相是等电聚焦；第二相是SDS-PAGE ；

29. 结晶包括三个过程过饱和溶液的形成、晶核的形成和晶体生长；

30. 过饱和溶液的形成方法有热饱和溶液冷却、部分溶剂蒸发、真空蒸发冷却法、化学反应结晶法和盐析法；

31. 晶核自动形成时，体系总的吉布斯自由能的改变ΔG由表面过剩吉布斯自由能ΔG S和体积过剩吉布斯自由能ΔG V组成；

生物分离工程期末试题及答案

一、选择题

1. 以下不属于生物分离工程中常用的分离方法是：

a) 超滤分离

b) 离心分离

c) 色谱分离

d) 干燥分离

答案：d) 干燥分离

2. 生物分离工程中常用的离心机是依据下列哪种原理工作的：

a) 重力沉降

b) 渗透压差

c) 离心力

d) 磁性分离

答案：c) 离心力

3. 下列哪种分离方法常用于酵母细胞的分离：

a) 色谱分离

b) 超滤分离

c) 离心分离

d) 蒸馏分离

答案：c) 离心分离

4. 生物分离工程中使用的常见层析柱包括：

a) 凝胶过滤柱

b) 脱盐柱

c) 亲和层析柱

d) 隔离柱

答案：c) 亲和层析柱

5. 毛细管电泳是一种基于什么原理的分离方法？

a) 电动力

b) 电荷性

c) 分子大小

d) pH值

答案：b) 电荷性

二、简答题

1. 请简要概述生物分离工程的基本原理。

生物分离工程是一种将生物材料中的目标物或产物与其他物质分离的工艺。其基本原理是根据目标物与其他物质的分子大小、电荷性、亲和性等差异，利用不同的分离方法实现分离纯化。常用的分离方法包括离心分离、超滤分离、层析分离、电泳分离等。

2. 生物分离工程中的超滤分离是如何实现的？

超滤分离是利用滤膜的孔径大小将溶液分离为不同的分子量区域。通过对溶液进行压力驱动，将大分子物质、悬浮物和杂质滤除，只保留小分子物质或溶质。超滤膜的孔径可以根据需要选择，一般在10纳米至0.1微米之间。

3. 请解释离心分离的原理及其在生物分离工程中的应用。

离心分离是利用离心力将样品中的悬浮物或颗粒分离出来的方法。离心分离的原理是根据离心力的作用使样品中的重质颗粒或固体沉降到离心管底部，而轻质物质则稳定地悬浮在上层。离心分离在生物分离工程中广泛应用于细胞分离、蛋白质纯化等方面。

生物分离工程复习

生物分离工程复习题

第一章导论

一解释名词

生物下游加工过程（生物分离工程），生物加工过程

二简答题

1 生物产品与普通化工产品分离过程有何不同？（生物下游加工过程特点是什么？生物分离工程的特点是什么？）

2 生物分离工程在生物技术中的地位？

3 分离效率评价的主要标准有哪些？各有什么意义？

4 生物分离工程可分为几大部分，分别包括哪些单元操作？（简述或图示分离工程一般流程及基本操作单元）

5 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？

6 下游加工过程的发展趋势有哪些方面？

7 纯化生物产品的得率是如何计算的？若每一步纯化产物得率为90%，共6步纯化得到符合要求产品，其总收率是多少？

第二章发酵液预处理

一解释名词

凝聚，絮凝，凝聚剂，过滤，离心，细胞破碎，包含体

二简答题

1 为什么要进行发酵液的预处理？常用处理方法有哪几种？

2 凝集与絮凝过程有何区别？如何将两者结合使用？常用的絮凝剂有哪些？

3 发酵液预处理中凝聚剂主要起什么作用？絮凝机理是什么？

4 细胞破碎的方法包括哪几类？工业上常用的方法有哪些？为什么？

5 沉降与离心的异同？

6 离心设备可分为哪两大类？按分离因子Fr不同，离心机一般分为哪几类？

7 常用的离心沉降设备有哪些？常用的过滤设备有哪些？

8 固-液分离主要包括哪些方法和设备？

9 试比较固液分离中过滤和离心分离技术的特点。

10 高压匀浆与高速珠磨破碎法各有哪些优缺点？

11 比较工业常用的过滤设备优缺点。离心与过滤各有什么优缺点？

第三章沉淀与结晶

一解释名词

沉淀，结晶，盐析，盐溶，盐析结晶，盐析沉淀，硫酸铵饱和度，晶种，晶核，晶型, 饱和溶液，过饱和溶液，饱和度

生物分离工程期末考试题及答案

一、选择题（每题2分，共20分）

1. 生物分离工程中，常用的分离方法不包括以下哪一项？

A. 离心分离

B. 膜分离

C. 蒸馏分离

D. 沉淀分离

2. 在层析技术中，下列哪项不是色谱法的类型？

A. 凝胶渗透层析

B. 离子交换层析

C. 吸附层析

D. 蒸馏层析

3. 以下哪种物质不适合用于凝胶渗透层析？

A. 蛋白质

B. 核酸

C. 多肽

D. 离子

4. 膜分离技术中，反渗透膜主要用于分离什么物质？

A. 蛋白质

B. 核酸

C. 离子

D. 细胞

5. 以下哪种设备不是用于生物分离的？

A. 离心机

B. 层析柱

C. 蒸馏塔

D. 超滤装置

二、填空题（每空2分，共20分）

6. 生物分离工程中，_________是利用不同物质在不同介质中的溶解度差异进行分离。

7. 凝胶渗透层析通常用于分离_________大小不同的分子。

8. 反渗透膜分离技术主要利用的是_________原理。

9. 在离子交换层析中，离子交换柱中的_________可以吸附带电的分子。

10. 超滤技术通常用于分离_________和大分子。

三、简答题（每题10分，共30分）

11. 简述离心分离技术的原理及其在生物分离中的应用。

12. 解释什么是超滤技术，并说明其在生物制药中的重要性。

13. 描述离子交换层析的过程，并举例说明其在生物分离中的具体应用。

四、计算题（每题15分，共30分）

14. 假设有一个蛋白质溶液，其浓度为2g/L，需要通过超滤装置进行浓缩，超滤装置的截留分子量为10kDa，求浓缩后的蛋白质浓度。15. 给定一个离子交换层析实验，柱子的体积为100mL，流速为

生物分离工程复习题库

生物分离工程复习题

一、名词解释

1.凝聚：在电解质作用下，破坏细胞菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态，使胶体粒子聚集的过程.

2.分配系数：在一定温度、压力下，溶质分子分布在两个互不相溶的溶剂里，达到平衡后,它在两相的浓度为一

常数叫分配系数。

3.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的絮凝团的过程

4.过滤：是在某一支撑物上放过滤介质，注入含固体颗粒的溶液，使液体通过,固体颗粒留下，是固液分离的常

用方法之一。

5.萃取过程：利用在两个互不相溶的液相中各种组分（包括目的产物）溶解度的不同，从而达到分离的目的

6.吸附：是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力，使其富集在吸附剂表面的过程.

7.反渗析：当外加压力大于渗透压时,水将从溶液一侧向纯水一侧移动，此种渗透称之为反渗透。

8.离心沉降：利用悬浮液或乳浊液中密度不同的组分在离心力场中迅速沉降分层,实现固液分离

9.离心过滤：使悬浮液在离心力场作用下产生的离心力压力,作用在过滤介质上，使液体通过过滤介质成为滤液，

而固体颗粒被截留在过滤介质表面，从而实现固液分离,是离心与过滤单元操作的集成，分离效率更高

10.离子交换：利用离子交换树脂作为吸附剂,将溶液中的待分离组分，依据其电荷差异，依靠库仑力吸附在树脂

上，然后利用合适的洗脱剂将吸附质从树脂上洗脱下来，达到分离的目的。

11.固相析出技术：利用沉析剂（precipitator）使所需提取的生化物质或杂质在溶液中的溶解度降低而形成无定

形固体沉淀的过程。

12.助滤剂：助滤剂是一种具有特殊性能的细粉或纤维,它能使某些难以过滤的物料变得容易过滤

生物分离工程期末复习资料

第一章

1.生物分离工程的一般过程P4

答：①发酵液的预处理主要采用凝聚和絮凝等技术来加速固相，液相分离，提高过滤速度。过滤、离心是其最基本的单元操作。

②产物的提取采用沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作。

③产物的精制常采用色谱分离技术，有层析、离子交换、亲和色谱、吸附色谱、电色谱。

④成品的加工处理浓缩、结晶、干燥

第二章

一、概念：

1.发酵液的预处理：指采用凝聚和絮凝等技术来加速固相、液相分离，提高过滤速度。

2.凝集（凝聚）：指在投加的化学物质（如水解的凝聚剂，铝、铁的盐类或石灰等）作用下，发酵液中的

胶体脱稳并使粒子相互凝集成为1mm大小块状絮凝体的过程。

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：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。主要用于颗粒较细的悬浮液

和乳浊液的分离。（分为差示离心、均匀介质离心、密度梯度离心、等密度梯度离心和平衡等密度离心。）5.等电点沉淀法：利用蛋白质等两性化合物在等电点时溶解度最低，易产生沉淀的性质，用酸化剂或碱化剂

调节发酵液的pH,使其达到菌体蛋白的等电点而产生沉淀。

二、填空：

1、按过滤时料液流动方向的不同，分为常规过滤和错流过滤。

2、可溶性杂蛋白的去除法包括：等电点沉淀法、热处理法、化学变性沉淀法和吸附法

三、问答

1、发酵液的一般特征？

①组成大部分为水；

②发酵产物的浓度较低；

③发酵液中的悬浮固形物主要是菌体和蛋白的胶状物；

④含有培养基中的残留成分，如无机盐类、非蛋白质大分子及其降解产物；

生物分离工程期末答案

期末考试复习题

吸附法和离子交换

1、吸附作用机理是什么？按作用力可分为哪几种？

答：固体表面分子(或原子)处于特殊的状态。固体内部分子所受的力是对称的，故彼此处于平衡。但在界面分子的力场是不饱和的，即存在一种固体的表面力，它能从外界吸附分子、原子、或离子，并在吸附表面上形成多分子层或单分子层。

按作用力可分为：物理吸附，化学吸附和离子交换

2、吸附法有几种？各自有何特点？

答：吸附法按吸附作用力分主要有三类，物理吸附、化学吸附和离子交换。

特点：

物理吸附基于吸附剂及溶质之间的分子间作用力即范德华力。溶质在吸附剂上吸附及否或吸附量的多少主要取决于溶质及吸附剂极性的相似性和溶剂的极性。一般物理吸附发生在吸附剂的整个自由表面，被吸附的溶质可通过改变温度、PH和盐浓度等物理条件脱附。

化学吸附释放大量的热，吸附热高于物理吸附。化学吸附一般为单分子层吸附，吸附稳定，不易脱附，故洗脱化学吸附质一般需采用破坏化学结合的化学试剂为洗脱剂。化学吸附具有高选择性离子交换吸附所用吸附剂为离子交换剂。离子交换剂表面含有离子基团或可离子化基团，通过静电引力吸附带有相反电荷的离子，吸附过程发生电荷转移。离子交换的吸附质可以通过调节PH或提高离子强度的方法洗脱。

3、大孔网状聚合物吸附及活性炭吸附剂相比有何优缺点？

答：大孔网状聚合物吸附剂机械强度高，使用寿命长，选择性能好，吸附质容易吸附，并且阻力小，常应用于抗生素和维生素B12等的分离浓缩过程。

4、影响吸附过程的因素有那些？

答：影响吸附的因素

（1）吸附速度

由于大分子分子量大，扩散慢，且吸附时常伴随着分子构型的变化，故其吸附速度慢，这就给讨论大

生物分离工程期末复习

生物分离工程复习题

第一章绪论

简答题：

1、简述生物分离技术的基本涵义及内容。

答：基本涵义：生物分离技术是指从动植物与微生物的有机体或器官、生物工程产物（发酵液、培养液）及其生物化学产品中提取、分离、纯化有用物质的技术过程。

内容主要包括：离心分离、过滤分离、泡沫分离、萃取分离、沉淀（析）分离、膜分离、层析（色谱）分离、电泳分离技术以及产品的浓缩、结晶、干燥等技术。

2、物质分离的本质是有效识别混合物中不同溶质间物理、化学和生物学性质的差别，利用能够识别这些差别的分离介质和扩大这些差别的分离设备实现溶质间的分离或目标组分的纯化。请从物质的理化性质和生物学性质几个方面简述生物活性物质分离纯化的主要原理。

答：生物大分子分离纯化的主要原理是：

1）根据分子形状和大小不同进行分离，如差速离心与超离心、膜分离、凝胶过滤等；

2）根据分子电离性质（带电性）差异进行分离，如离子交换法、电泳法、等电聚焦法；

3）根据分子极性大小及溶解度不同进行分离，如溶剂提取法、逆流分配法、分配层析法、盐析法、等电点沉淀及有机溶剂分级沉淀等；

4）根据物质吸附性质的不同进行分离，如选择性吸附与吸附层析等；

5）根据配体特异性进行分离，如亲和层析法等。

填空题：

1.为了提高最终产品的回收率：一是提高每一级的回收率，二是减少操作

步骤。

2、评价一个分离过程效率的三个主要标准是：①浓缩程度②分离纯化程

度③回收率。

判断并改错：

原料目标产物的浓度越高，所需的能耗越高，回收成本越大。(×)改：原料目标产物的浓度越低。

选择题：

1. B 可以提高总回收率。