生化工程习题
生化习题(附答案)
生化习题(附答案)第一章蛋白质结构与功能一、选择题1.组成蛋白质的氨基酸是(CD)A、γ-氨基丁酸B、瓜氨酸C、天冬氨酸D、半胱氨酸E、β-丙氨酸2.下列哪些氨基酸属于碱性氨基酸(BD)A、丝氨酸B、组氨酸C、蛋氨酸D、精氨酸3.下列含有两个羧基的氨基酸是(C)A、苯丙氨酸B、赖氨酸C、天冬氨酸D、苏氨酸4.若样品蛋白质中含氮量为32克,则该样品的蛋白质含量为(D)A、100克B、32克C、72克D、200克E、50克5.测得某一蛋白含氮量是0.2克,此样品的约含蛋白质多少克?(B)A、1.00克B、1.25克C、1.50克D、3.20克E、6.25克6.处于等电点状态的蛋白质(A)A、分子不带净电荷B、分子带的电荷数最多C、电泳时泳动最快D、最不易沉淀7.下列关于蛋白质的叙述正确的是(D)A、均由20种L-α-氨基酸组成B、均有一个N-端和一个C端C、均有一、二、三级结构D、二硫键参与维持空间结构8.蛋白质的变性是由于?(D)A、蛋白质氨基酸组成的改变B、蛋白质氨基酸顺序的改变C、蛋白质肽键的断裂D、蛋白质空间构想的破坏E、蛋白质的水解9.谷胱甘肽分子中不包括下列那种氨基酸(C)A、GluB、GlyC、AlaD、Cys10.某种蛋白质分子结构分析具有一个N端和一个C端,该蛋白质的最高级结构是(C)A、一级结构B、二级结构C、三级结构D、四级结构11.关于肽键叙述正确的是(B)A、可自由旋转B、肽单元处于一个平面C、键能最高D、为非共价键12.维持蛋白质三级结构的最重要的化学键是BA. 氢键B. 疏水键C. 二硫键D. 肽键13.维系蛋白质四级结构的化学键是(ABCD)A、氢键B、疏水键C、离子键D、范德华力14.分离纯化蛋白质的方法可依据(ABCD)A、分子大小和形状不同B、电荷不同C、溶解度不同D、蛋白质密度和形状15.维持蛋白质二级结构的主要化学键是:EA.盐键B.疏水键C.肽键D.二硫键E.氢键16.蛋白质变性是由于:DA.氨基酸排列顺序的改变B.氨基酸组成的改变C.肽键的断裂D.蛋白质空间构象的破坏E.蛋白质的水解17.于280 nm 波长处有吸收峰的氨基酸是D:A.丝氨酸和亮氨酸B.谷氨酸和天冬氨酸C.蛋氨酸和赖氨酸D.色氨酸和酪氨酸E.精氨酸和组氨酸18.测得某一蛋白含氮量是0.2克,此样品约含蛋白质多少克?( B )A. 1.00克B.1.25克C. 1.50克D. 3.20克E、6.25克19.谷胱甘肽分子中不包括下列那种氨基酸(A )A. AlaB. GlyC. GluD. Cys二、填空题1.蛋白质分子中,含有两个氨基的氨基酸是Lys ,蛋白质分子中氨基酸之间以肽键连接。
生化工程题库
生化工程(生物化学技术原理与应用)题库一、名词解释Ks盐析:Cohn经验公式表明,当β(蛋白种类,温度,pH)与Ks(盐种类)一定时,蛋白质溶解度的对数和该溶液的盐浓度呈反比关系。
离子强度越大,蛋白质溶解度越小,直至沉淀。
这种盐析方法即为Ks盐析。
双水相层析:双水相萃取技术:利用溶质在两个互不相溶的水相之间的分配系数不同而进行分离的萃取技术。
反萃取:为了进一步分离干扰物质,或者被测组分萃入有机相后不便于后继的测定,常须进行反萃取。
——将欲测组分从萃取相重新转入水相(原溶剂)。
凝聚:指在某些电解质的作用下,胶体脱稳并使粒子相互聚集成1mm 大小块状凝聚体的过程。
(凝聚是在高价无机盐作用下,由于经典排斥力的降低,而使胶体体系不稳定的现象。
)蛋白质盐析:当盐浓度达到一定范围时,蛋白质溶解度随盐浓度的增加而降低并从溶液中析出,该技术称为蛋白质盐析。
膜分离技术:在分子水平上,不同粒径的混合物在通过分离膜时实现选择性分离的技术。
其实质是物质透过或被截留于膜的过程,即依据膜孔径的大小而达到物质分离的目的。
双向电泳:第一向为定点聚焦电泳,使蛋白质在横向分离至各自等电点,第二向为SDS-PAGE,使蛋白在纵向按照分子大小进行分离。
超临界流体:在超临界状态下,纯物质所呈现的流体状态,其体系性质均一,气液界面消失,既不是气体,也不是液体,称为超临界流体。
排阻极限:不能进入到凝胶网络内部的最小分子的相对分子量。
(渗入极限:能够完全进入到凝胶网络内部的最大分子的相对分子量。
)阴离子交换剂:功能基团带正电荷,与阴离子交换。
(书:阳离子交换剂的电荷基团带负电,反离子带正电。
因此这种交换剂可以与溶液中的正电荷化合物或阳离子进行交换反应。
阴离子交换剂是在树脂中分别引入季胺[—N(CH3)3]、叔胺[—N(CH3)2]、仲胺[—NHCH3]和伯胺[—NH2])基团后构成的。
阴离子交换树脂对化学试剂及热都不如阳离子交换树脂稳定。
)交换容量:是指离子交换剂能提供交换离子的量,它反映离子交换剂与溶液中离子进行交换的能力。
生化工程期末考试题及答案
生化工程期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 生化工程中的“酶”通常指的是:A. 蛋白质B. 核酸C. 脂质D. 糖类2. 下列哪项不是酶催化反应的特点:A. 高效性B. 特异性C. 需要高温D. 可逆性3. 以下哪个不是生化工程中常用的固定化酶技术:A. 吸附法B. 交联法C. 包埋法D. 溶解法4. 生物反应器中,细胞培养的目的是:A. 提高酶活性B. 产生代谢产物C. 增加细胞数量D. 以上都是5. 以下哪个不是生化工程中常用的生物反应器类型:A. 搅拌槽式反应器B. 填充床反应器C. 膜反应器D. 离心机二、填空题(每空1分,共10分)6. 生化工程涉及的学科包括_________、_________和_________。
答案:生物学、化学工程、医学7. 固定化酶技术的优点包括_________、_________和_________。
答案:重复使用、稳定性高、易于分离8. 生物反应器的设计需要考虑的因素包括_________、_________和_________。
答案:温度、pH值、氧气供应9. 酶的催化机制通常涉及到_________和_________的相互作用。
答案:酶活性中心、底物10. 细胞培养技术在医药领域中的应用包括_________和_________。
答案:生产药物、生产疫苗三、简答题(每题10分,共20分)11. 简述固定化酶技术在工业生产中的应用及其优点。
答案:固定化酶技术在工业生产中广泛应用于食品加工、制药、环境治理等领域。
其优点包括:提高酶的稳定性和重复使用性,降低生产成本;易于实现酶与反应物的分离,简化工艺流程;提高反应效率,缩短生产周期。
12. 描述生物反应器在生物制药过程中的作用及其重要性。
答案:生物反应器在生物制药过程中起到至关重要的作用,它为细胞或酶提供了适宜的生长和催化环境,确保了药物生产的高效性和稳定性。
生物反应器的设计和操作直接影响到药物的产量和质量,是实现工业化生产的关键环节。
生化专业试题及答案
生化专业试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 酶的活性中心通常由下列哪种氨基酸残基构成?A. 酸性氨基酸B. 碱性氨基酸C. 疏水性氨基酸D. 极性氨基酸答案:B2. DNA复制过程中,新链的合成方向是:A. 5'到3'B. 3'到5'C. 双向D. 随机答案:B3. 下列哪种物质不是细胞膜的主要成分?A. 磷脂B. 胆固醇C. 蛋白质D. 核酸答案:D4. 糖酵解过程中,ATP的生成发生在:A. 第一步B. 第七步C. 第三步D. 第十步答案:B5. 下列哪种物质不是氨基酸?A. 丙氨酸B. 谷氨酸C. 甘氨酸D. 尿素答案:D6. 细胞凋亡的调控机制中,不包括下列哪一项?A. 内源性凋亡途径B. 外源性凋亡途径C. 自噬途径D. 细胞坏死答案:D7. 以下哪种维生素是水溶性的?A. 维生素AB. 维生素DC. 维生素ED. 维生素B12答案:D8. 蛋白质的三级结构是由下列哪一项形成的?A. 氨基酸序列B. 氢键C. 二硫键D. 离子键答案:B9. 脂质体的结构特点是什么?A. 双层膜结构B. 单层膜结构C. 无膜结构D. 多层膜结构答案:A10. 在基因表达调控中,转录因子的作用是:A. 促进DNA复制B. 促进RNA转录C. 促进蛋白质翻译D. 促进DNA修复答案:B二、填空题(每空1分,共20分)1. 蛋白质的一级结构是由_________组成的。
答案:氨基酸序列2. 细胞呼吸的三个阶段分别是_________、_________和_________。
答案:糖酵解、三羧酸循环、氧化磷酸化3. ATP的全称是_________。
答案:腺苷三磷酸4. 核酸的组成单位是_________。
答案:核苷酸5. 细胞周期包括_________期、_________期、_________期和_________期。
答案:G1、S、G2、M6. 酶促反应中,酶的作用是_________。
生化工程复 习 题
复 习 题选择题(每小题2分,共16分)1.一简单酶催化反应,若初始酶浓度C E0=0.01mmol/L, 酶催化最大反应速率为0.197mmol/L.h,则产物生成速率常数是多少? ( )A 19.7h -1B 9.5h -1C 2.7h -1D 18.2h -12.有一均相酶反应,当底物的初始浓度C E0=1χ10-5mmol/L ,若反应进行一段时间后,此时的底物浓度为0.9χ10-5mmol/L,则底物转化率为多少? ( )A.20%B.12%C.15%D. 10%3.某酶的Km 值为2.0χ10-5mol/L ,如果r max 值为4.0χ10-5mol/(L.min),在底物浓度为1χ10-4mol/L 和在竞争性抑制剂浓度为2χ10-4mol/L 情况下,假定K I 为2χ10-4mol/L ,其反应速率为多少?()A .2.0χ10-5mol/(L.min)B .1.43χ10-5mol/(L.min)C .1.43χ10-4mol/(L.min)D .2.0χ10-4mol/(L.min)4.一简单酶催化反应的反应速率为6.0χ10-5m ol/(L.min),当有抑制剂时的反应速率变为1.5χ10-5m ol/(L.min),问其抑制程度有多大?( )A .2.0B .0.2C .0.25D .0.55.某酶催化的反应速率为1.5χ10-5mol/(L.min),当此酶固定于无微孔的球形载体上进行同类反应时,反应速率变为1.2χ10-5mol/(L.min),该固定化酶的扩散有效因子是多少?( )A 0.8B 1.0C 0.75D 0.56.固定于无微孔的球形载体上的酶促反应,假定其外扩散传质速率为1.0χ10-6m ol/(L.min),则在定态条件下的反应速率为( )A .2.0χ10-5mol/(L.min)B .1.0χ10-6mol/(L.min)C .2.0χ10-6mol/(L.min)D .1.2χ10-6mol/(L.min) 7.某微生物反应的动力学方程为s X s X c c c r +=22.1,则K S 为( )A 1.2B 2C 1.8D 2.58. 在甘露醇中培养大肠杆菌,当甘露醇溶液以 1.5L/min的流量进入体积为5L的CSTR中进行反应时,稀释率为().A.0.4min-1 B.1.4min-1 C.5min-1 D.0.3min-1填空题(每小题2分,共20分)1、假定CSTR中进行等温均相反应,反应器有效体积恒定不变,其基本设计方程为流入速率=流出速率+反应消耗速率+累积量,则对底物S的物料衡算表达式为。
生化工程习题
生化工程习题一、判断正误1、间歇培养微生物的减速生长期,微生物的比生长速率小于零。
(×)2、反混指不同物料间有混合的现象。
(×)3、PFR反应器中,沿轴向的反应速度是常数。
(×)4、单级连续培养中,如果调整成D(稀释速率)>μ(比生长速率),最终将发生“冲出”现象。
(√)5、一定温度下,微生物营养细胞的均相热死灭动力学符合化学反应的一级反应动力学。
(√)6、限制性底物指微生物的碳源。
(×)7、单级恒化器连续培养某种酵母达一稳态后,流出液中菌体浓度是培养时间的函数。
(×)8、CSTR反应器中物料的返混程度最小。
(×)9、微生物的比生长速率是指单位时间内菌体的增量。
(×)10、间歇培养好氧微生物时,菌体的对数生长期到来时,菌体的摄氧率大幅度增加。
(√)11亚硫酸盐氧化法可以用于测量真实发酵液的Kla。
(×)12、活塞流反应器中,沿径向的反应速度是常数。
(√)13、返混是指不同停留时间物料之间的混合。
(√)14、任何微生物培养过程的YATP均等于10g/mol左右。
(×)15、连续培养反应器中物料的平均停留时间和稀释速率互为倒数。
(√)16、间歇培养好氧微生物时,菌体耗氧速率是常数。
(×)17、对培养基进行热灭菌必须以霉菌的孢子为杀灭对象。
(×)18、在一定温度下,各种不同微生物的比热死亡速率常数值相等。
(×)19、在有细胞回流的单级恒化器中,总的出口处菌体浓度与恒化器中的菌体浓度完全相等。
(×)20、动态法测量Kla不能用于有菌体繁殖的发酵液。
(×)21、连续反应器中物料的平均停留时间用F/V来计算。
(×)22、在活塞流反应器中进行恒温热灭菌,沿物料流动方向菌体热死灭速率逐渐下降。
(√)23、单级恒化器的稀释速率可以任意调整大小。
(×)24、微生物营养细胞易于受热死灭,其比热死亡速率常数K值很高。
生化工程原理复习题及答案
生化工程原理复习题及答案一、名词解释1、生化工程:将生物技术的实验室成果经工艺及工程开辟,成为可供工业生产的工艺过程,常称为生化工程。
2、灭菌:是指用物理或者化学方法杀灭物料或者设备中的一切生命物质的过程。
3、惯性冲撞机制:气流中运动的颗粒,质量,速度,具有惯性,当微粒随气流以一定的速度向着纤维垂直运动时,空气受阻改变方向,绕过纤维前进,微粒由于惯性的作用,不能及时改变方向,便冲向纤维表面,并滞留在纤维表面。
4、细胞得率:是对碳的细胞得率。
=生成细胞量某细胞含碳量或者=消耗基质量某基质含碳量。
5、生物反应动力学:是研究在特定的环境条件下,微生物的生长、产物的生成、底物的消耗之间的动态关系及规律,以及环境因子对这些关系的影响。
生物反应工程:是一门以生物反应动力学为基础,研究生物反应过程优化和控制以及生物反应器的设计、放大与操作的学科。
6、返混:反应器中停留时间不同的物料之间的混合称为返混。
7、细非结构模型:8、非结构模型:如果把菌体视为单组分,则环境的变化对菌体组成的影响可被忽略,在此基础上建立的模型称为非结构模型。
结构模型:在考虑细胞组成变化基础上建立的微生物生长或者相关的动力学模型。
9、限制性底物:是培养基中任何一种与微生物生长有关的营养物,只要该营养物相对贫乏时,就可能成为限制微生物生长的因子,可以是C 源、 N 源、无机或者有机因子。
10、绝对过滤介质:绝对过滤介质的孔隙小于细菌和孢子,当空气通过时微生物被阻留在介质的一侧。
深层过滤介质:深层过滤介质的截面孔隙大于微生物,为了达到所需的除菌效果,介质必须有一定的厚度,因此称为深层过滤介质。
11、均衡生长:在细胞的生长过程中,如果细胞内各种成份均以相同的比例增加,则称为均衡生长。
非均衡生长:细胞生长时胞内各组分增加的比例不同,称为非均衡生长。
二、问答1、试述培养基灭菌通常具有哪些措施?灭菌动力学的重要结论有哪些?答:培养基灭菌措施有:(1)使用的培养基和设备需经灭菌。
生化专业试题及答案
生化专业试题及答案一、选择题1. 酶的催化作用是通过改变:A. 反应物的浓度B. 反应的活化能C. 反应的温度D. 反应的pH值答案:B2. 下列哪项不是蛋白质的功能?A. 催化生物化学反应B. 运输氧气C. 储存能量D. 作为细胞结构的组成部分答案:C3. DNA复制过程中,新合成的链与模板链之间的关系是:A. 互补B. 相同C. 相反D. 无关答案:A4. 细胞呼吸的主要场所是:A. 细胞核B. 线粒体C. 内质网D. 高尔基体答案:B5. 以下哪个不是细胞周期的阶段?A. G1期B. S期C. G2期D. M期答案:D二、填空题6. 细胞膜的主要组成成分是_________和_________。
答案:磷脂;蛋白质7. 糖酵解过程中产生的ATP是通过_________途径合成的。
答案:底物水平磷酸化8. 细胞内蛋白质合成的主要场所是_________。
答案:核糖体9. 细胞凋亡是一种_________的细胞死亡方式。
答案:程序化10. 真核细胞的基因表达调控主要发生在_________阶段。
答案:转录三、简答题11. 简述细胞呼吸的三个主要阶段及其能量释放情况。
答案:细胞呼吸的三个主要阶段包括糖酵解、三羧酸循环和氧化磷酸化。
糖酵解在细胞质中进行,将葡萄糖分解为两个丙酮酸分子,释放少量能量。
三羧酸循环在细胞线粒体基质中进行,丙酮酸转化为二氧化碳,释放少量能量。
氧化磷酸化在细胞线粒体内膜上进行,通过电子传递链和ATP合成酶,释放大量能量,合成ATP。
12. 阐述DNA复制的半保留复制机制。
答案:DNA复制的半保留复制机制是指在DNA复制过程中,每个新合成的DNA分子都包含一个原始的亲本链和一个新合成的子代链。
复制开始时,DNA双链被解旋酶解旋,形成复制叉。
随后,DNA聚合酶识别复制起始点,并在每个亲本链上合成新的互补链。
由于亲本链作为模板,所以每个新合成的DNA分子都保留了一个亲本链,这就是半保留复制机制。
生物化学工程考试试题
生物化学工程考试试题一、选择题1. 生物化学是研究生物体内和分子水平上的化学过程的学科,其研究对象主要包括以下哪些方面?A. 生物大分子的结构和功能B. 代谢途径和调控C. 分子遗传学和基因工程D. 生物传感器和检测技术E. 全部选项都正确2. 在生物化学工程中,酶的应用广泛,以下哪个不是酶的应用领域?A. 食品工业B. 药物制造C. 纺织工业D. 石油化工E. 均为酶的应用领域3. 生物化学工程的基础是生物能源的利用与转化。
以下哪种生物能源被广泛应用于生物化学工程中?A. 核能B. 太阳能C. 生物质能D. 煤炭能E. 天然气能二、填空题1. DNA的全称是_________。
2. ATP代表细胞的_________。
3. 生物化学工程中最常见的微生物发酵产物是_________。
三、综合题请根据下面的材料,回答问题。
材料:某实验室对某种新型生物质的降解菌进行了研究,并从中筛选出一株有很高降解效率的菌株。
研究人员希望进一步了解该菌株的降解机制。
1. 请根据上述材料,解释什么是生物降解?答案:生物降解是指生物体内或通过微生物的作用,将有机物分解为较简单的物质,并释放能量的过程。
2. 描述该实验室研究中有效筛选出高效降解菌株的步骤。
答案:该实验室通过对新型生物质进行初步筛选,选择出降解效率较高的菌株。
然后,利用培养基和特定的培养条件,培养和扩增该菌株。
通过进一步实验评估降解效果,筛选出效果最好的菌株。
3. 举例说明该菌株在生物化学工程中的应用领域。
答案:该菌株可以被应用于生物质能源的转化过程中,用于高效降解生物质废弃物,将其转化为可再利用的能源或化学产品。
四、应用题请根据下面的信息,进行计算和分析。
某生物化学工程项目需要生产一种特定的蛋白质,已知该蛋白质的分子量为60 kDa,目标产量为100 mg/L,培养基体积为500 mL,培养时间为48小时。
已知在该菌株中,该蛋白质占细胞质总蛋白质的5%。
生化工程复习题及答案
生化工程复习题及答案一、选择题1. 以下哪个选项是细胞培养中常用的培养基?A. 蒸馏水B. 琼脂糖C. 营养肉汤D. 细胞培养基答案:D2. 酶工程中,酶的固定化方法不包括以下哪一项?A. 吸附法B. 交联法C. 包埋法D. 离心法答案:D3. 以下哪种物质不是细胞膜的主要成分?A. 磷脂B. 蛋白质C. 胆固醇D. 纤维素答案:D4. 在生物反应器的设计中,搅拌器的主要作用是什么?A. 提高氧气传递效率B. 增加底物浓度C. 减少细胞聚集D. 以上都是答案:D5. 以下哪种生物反应器不适合用于大规模生产?A. 搅拌式反应器B. 固定床反应器C. 流化床反应器D. 微囊反应器答案:D二、填空题1. 细胞培养过程中,____和____是影响细胞生长和代谢的重要因素。
答案:温度、pH2. 酶的催化作用具有____和____的特点。
答案:高效性、专一性3. 在生物反应器中,____是影响细胞生长和产物形成的关键参数之一。
答案:溶氧4. 固定化酶技术的优点包括____、____和____。
答案:稳定性高、可重复使用、操作简便5. 生物反应器的类型包括____、____、____和____。
答案:搅拌式反应器、固定床反应器、流化床反应器、膜反应器三、简答题1. 简述细胞培养中常用的细胞计数方法。
答案:细胞培养中常用的细胞计数方法包括显微镜直接计数法、电子计数法和细胞自动分析仪计数法。
2. 描述酶的催化机制。
答案:酶的催化机制通常涉及酶的活性中心与底物的结合,形成酶-底物复合物,通过降低反应的活化能,加速反应速率,最终生成产物并释放酶。
3. 说明生物反应器中搅拌器的作用。
答案:生物反应器中搅拌器的作用包括提供足够的氧气和营养物质,促进热量和质量传递,防止细胞聚集,以及维持细胞悬浮状态。
4. 讨论固定化细胞技术在工业生产中的应用。
答案:固定化细胞技术在工业生产中应用广泛,如在生产抗生素、酶制剂、有机酸、生物燃料等方面,可以提高细胞的稳定性和重复使用性,降低生产成本。
生化工程期末复习题
2)阻截(截留)机制 阻截机制对阻截小颗粒比较有效。细菌的质量小,紧随空气流的流 线前进,当空气流线中所携带的颗粒和纤维接触时被捕集。截留微粒的捕集效率几乎完全取决 于微粒的直径,和气流速度关系不大。
简答题
1. 什么是半连续培养?半连续培养主要有哪两种不同的方式?并说明细胞浓度和底物浓度 的变化特点。
分批培养过程中,于对数生长期的中后期,出现营养物质限制或代谢副产物之前,取出部分 营养液,再补充新鲜的培养液。这种反复将分批培养的培养液部分取出,重新又加入等量的新 鲜培养基,使反应器内培养液的总体积保持不变的培养方式,叫做半连续培养。
1
15.传氧效率指标:把每溶解 1kg 溶氧消耗的电能(Kw.h/kg(O2))定义为传氧效率指标。 16 截体结合法固定化细胞:通过共价键、离子键、物理吸附等键合力将细胞固定在水不溶性载 体上的固定化细胞的一种方法。 17、均衡生长:在细胞的生长过程中,如果细胞内各种成分均以相同的比例增加,则称为均衡生 长。非均衡生长:细胞生长时胞内各组分增加的比例不同,称为非均衡生长。 18.两段培养:生物培养过程中两种不同的条件,属于培养方式创新组合在发酵过程中优化应用 方面的技术领域。 19.临界溶氧浓度:当氧浓度达到一定值时,比生长速率不再增加,该浓度即为临界溶氧浓度。 20.牛顿型流体:粘度是µ只是温度的函数,与流体的流动状态无关,这样的流体为牛顿型流体。 21.轴功率:即搅拌器输入搅拌液体的功率,是指搅拌器以既定的转速旋转时用以克服介质的阻 力所需用的功率。 22.混合时间 tM:把少许具有与搅拌罐内的液体相同物性的液体注入搅拌罐内,两者达到分子水 平的混合所需要的时间。 23.全挡板条件:是指在搅拌罐中再增加挡板或者其他附件时,搅拌功率不再增加。 24.搅拌雷诺准数:是惯性力与液体粘滞力之比即 Rem=ND2ρ/μ。 25.深层过滤的对数穿透定律:表示穿过过滤层的微粒数(N2)与进入滤层的微粒数(N1)之比, 是滤层厚度(L)的函数,ln(N2/N1)=-KL,可进行过滤层厚度的设计计算。 26.固定化酶:就是把游离的水溶性酶(细胞),设法限制或固定于某一局部的空间或固体载体 上。 27.VVM:以单位培养液体积在单位时间内通入的空气量(标准状态)表示生物反应过程中的空 气流量。
生化工程习题集参考答案1
生化工程习题集参考答案1一、选择题(红色为错误答案)1.酶催化作用的特点有:A 专一性B 高效性C 条件温和D 复杂性2. 酶的生产方法:A 提取分离法B 转基因法C 生物合成法D 化学合成法3. 常用的产酶微生物:A 细菌B 放线菌C 霉菌D 真菌4. 细胞破碎的主要方法:A 机械破碎法B 物理破碎法C 化学破碎法D 人工破碎法5. 影响酶提取的主要因素:A 温度B 湿度C pH值D 提取液的体积6. 动物细胞的培养方式A 悬浮培养B 单个培养C 贴壁培养D 固定化培养7. 金属离子置换修饰酶的作用有:A 提高酶活力B 增强稳定性C 降低成本D 改变酶的动力学特性8. 结晶的方法主要有:A 盐析法B 有机溶剂结晶法C 透析平衡结晶法D 等电点结晶法9. 固定化原生质体产酶的特点:A 变胞内产物为胞外产物B 提高酶产率C 稳定性好D 易分离10. 酶的固定化方法主要有:A 吸附法B 包埋法C 结合法D 交联法二、填空题1. 酶活力测定的方法主要有:化学测定法,(光学测定法),( 气体测定法)等。
2. 酶按照其化学组成,可以分为(蛋白类酶),(核酸类酶)两大类。
3. 酶的可逆性抑制作用可以分为竞争性抑制作用,(非竞争性抑制)和(反竞争性抑制)三种。
4. 培养基一般包括碳源,(氮源),(无机盐),(生长因子)四大类。
5. 发酵动力学主要是研究发酵过程中(细胞生长)速度,(产物生成)速度,(基质消耗)速度及环境因素对这些速度的影响。
6. 植物细胞培养的工艺过程:外植体,(细胞的活得),(细胞培养),(分离纯化),产物。
7. 根据酶提取时所采用的溶剂或溶液的不同,酶的提取方法主要有盐溶液提取,(酸溶液)提取,(碱溶液)提取,(有机溶剂)提取等。
8. 根据过滤介质截留的物质颗粒大小的不同,过滤可以分为粗滤,(微滤),(超滤)和反渗透等四大类。
三、名词解释1.酶活力单位:在特定条件下,每1min 催化1 µmol 的底物转化为产物的酶量定义为1个酶活力单位,这个单位称为国际单位(IU)。
生化工程习题计算题部分(常熟理工学院)
例1: 当杀菌温度从120℃升至150 ℃,试计算维生素B1的分解速率常数K B 和嗜热脂肪芽孢杆菌的死亡速率常数K S 。
已知ΔE S =283460 J/mol, As=1.06×1036 (min-1) ;ΔE B =92114 J/mol, A B =1.06×1010 (min-1).解:由(1)式,即㏑K=㏑ A - (ΔE /RT)得 lnKs= ln As - ΔE S /(RT)∴ Ks 在120 ℃时为0.0156 (min -1)150 ℃时为7.54 (min -1)灭菌速率常数提高482倍。
同样地: K B 在120 ℃时为0.00535 (min -1),150 ℃时为0.040 (min -1),同样的温度变化仅提高6.5倍。
例2: 将10000千克的培养基在发酵罐内进行分批灭菌,灭菌温度为120℃,灭菌后要求每1000批中只有一个杂菌,培养基原始污染度为105个/g ,试计算总杀菌效率V 总。
解: N=10-331535001010100001010ln 34.5N N N N--==⨯⨯=即,V 总=34.5例3: 发酵培养基60m 3,杂菌活孢子浓度105/mL ,要求灭菌后残存孢子数 N 为10-3个。
设计的T-t 过程如下,是否达到灭菌要求?(A=7.94×1038 min -1,△E=287441 J/mol ,R=8.28 J/(mol·K)) T/ ℃ 30 50 90 100 110 120 120 110 100 90 60 44 30 T/min103036435055586370102120140exp()EK A RT ∆=-5603101060ln ln 36.310N N -⨯⨯==从得出的K 值可以看出,在100℃以下灭菌,对细菌孢子的杀灭几乎是无效的,因为从灭菌开始的前36min 和63min 以后,K 值几乎可以忽略不计。
生化专业考试题及答案
生化专业考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 酶的催化作用主要依赖于:A. 酶的浓度B. 酶的活性中心C. 酶的分子量D. 酶的溶解度答案:B2. 下列哪一项不是蛋白质的功能?A. 催化作用B. 运输作用C. 储存作用D. 调节作用答案:C3. 细胞色素c在细胞呼吸链中的作用是:A. 电子传递体B. 质子泵C. ATP合酶D. 氧化磷酸化酶答案:A4. 糖酵解过程中,下列哪个化合物不是最终产物?A. 乳酸B. 乙醇C. 丙酮酸D. ATP答案:B5. 核酸的组成单位是:A. 氨基酸B. 核苷酸C. 脂肪酸D. 单糖答案:B二、填空题(每空2分,共20分)6. 细胞膜上的蛋白质主要包括________和________。
答案:跨膜蛋白;外周蛋白7. 蛋白质的四级结构是指由多个多肽链组成的蛋白质分子的________。
答案:空间结构8. 细胞周期包括G1期、S期、G2期和________。
答案:M期9. 糖酵解过程中,NAD+被还原成NADH,这个过程发生在________。
答案:第7步10. 核糖体是蛋白质合成的场所,它由rRNA和________组成。
答案:蛋白质三、简答题(每题10分,共30分)11. 简述DNA复制的半保留性特点。
答案:DNA复制的半保留性指的是在DNA复制过程中,每个新合成的DNA分子都包含一个原始链和一个新合成的互补链。
这意味着原始的两条链被保留下来,而每条链都作为模板来合成新的互补链。
12. 描述细胞凋亡与细胞坏死的区别。
答案:细胞凋亡是一种程序化的细胞死亡过程,由细胞内部的程序控制,通常不引起炎症反应。
而细胞坏死是一种非程序化的细胞死亡,通常由于外部因素如缺氧、毒素等引起,会导致炎症反应。
13. 解释什么是基因表达调控,并举例说明。
答案:基因表达调控是指细胞内控制基因转录和翻译过程的机制。
它包括转录前调控、转录调控、转录后调控以及翻译调控等。
例如,转录因子可以结合到启动子区域,增强或抑制基因的转录。
生化工程习题计算题部分(常熟理工学院)
例1: 当杀菌温度从120℃升至150 ℃,试计算维生素B1的分解速率常数K B 和嗜热脂肪芽孢杆菌的死亡速率常数K S 。
已知ΔE S =283460 J/mol, As=1.06×1036 (min-1) ;ΔE B =92114 J/mol, A B =1.06×1010 (min-1).解:由(1)式,即㏑K=㏑ A - (ΔE /RT)得 lnKs= ln As - ΔE S /(RT)∴ Ks 在120 ℃时为0.0156 (min -1)150 ℃时为7.54 (min -1)灭菌速率常数提高482倍。
同样地: K B 在120 ℃时为0.00535 (min -1),150 ℃时为0.040 (min -1),同样的温度变化仅提高6.5倍。
例2: 将10000千克的培养基在发酵罐内进行分批灭菌,灭菌温度为120℃,灭菌后要求每1000批中只有一个杂菌,培养基原始污染度为105个/g ,试计算总杀菌效率V 总。
解: N=10-331535001010100001010ln 34.5N N N N--==⨯⨯=即,V 总=34.5例3: 发酵培养基60m 3,杂菌活孢子浓度105/mL ,要求灭菌后残存孢子数 N 为10-3个。
设计的T-t 过程如下,是否达到灭菌要求?(A=7.94×1038 min -1,△E=287441 J/mol ,R=8.28 J/(mol·K)) T/ ℃ 30 50 90 100 110 120 120 110 100 90 60 44 30 T/min103036435055586370102120140exp()EK A RT ∆=-5603101060ln ln 36.310N N -⨯⨯==从得出的K 值可以看出,在100℃以下灭菌,对细菌孢子的杀灭几乎是无效的,因为从灭菌开始的前36min 和63min 以后,K 值几乎可以忽略不计。
生化工程考试题A(答案及给分标准)
生化工程复习题1.培养基中微生物受热死亡的速率与残存的微生物数量成正比,因此培养基中微生物越多,达到灭菌要求所需时间越短。
(×)2.深层过滤除菌的设计要以总过滤效果的最高点为设计点。
(×)3.细胞的比耗氧速率随溶氧浓度的增加而升高,因此在培养过程中要使溶氧浓度达到或者接近饱和溶氧浓度才能使细胞代谢正常进行。
(×)4.以空气直线流速相同原则进行空气流量放大时,放大后单位体积培养液在单位时间内通入的空气量会增加。
(×)5.动物细胞固定化培养是将动物细胞与水不溶性载体结合起来进行培养,只能适用于贴壁依赖性细胞。
(×)6.发酵液随着离开搅拌器的距离增大粘度上升,则该发酵液是拟塑性流体。
(√)7.搅拌反应器中挡板的作用是防止湍流在搅拌反应器中出现。
(×)8. 莫诺方程描述的是微生物细胞数量与底物利用之间的关系。
(×)9. 同一搅拌器在相同的转速下,通气比不通气时输入液体的功率低。
(√)10. 细胞在分批培养过程中所处的环境时刻在变化,不能自始至终处于最优条件,在此意义上分批培养不是好的操作方式。
(√)1.生物反应器空气流量一般有两种表示方法:1.以单位培养液在单位时间内通入的空气量(标准状态)来表示, 2. 以操作状态下的空气直线速度Vs 表示 。
2.对发酵罐进行比拟放大,已知12V V =64,D 2=4D 1,P 2=2P 1,用空气的截面直线速度相等作为放大的基准,则放大前后(VVM)之比为 2﹕1 。
3. 增加流加物料的进液点是缩短大型反应器 混合时间 的有效方法。
4.以恒定的搅拌叶轮端线速度作为放大原则或者校正原则,其目的是保护菌体生长 。
5. 固定化酶使用时的半衰期是指 酶活力降低一半的使用时间。
7. 发酵产物的生成速率与菌体生长速率之间大致存在三种不同类型的关联,它们是 生长偶联型 、 混合生长偶联型 和 非生长偶联型 。
生化习题及参考答案
生化习题及参考答案(附一份真题)第一章蛋白质的结构与功能一、选择题(A型题)1.各种蛋白质平均含氮量约为( )A. 0.6%B. 6%C. 16%D. 26E. 36%2.关于蛋白质结构的下列描述,其中正确的是( )A.至少有100个以上的氨基酸组成的高分子化合物B.每一蛋白质都含有2条以上的多肽链C.每种蛋白质都有种类不同的辅基D.不同蛋白质分子的氨基酸组成基本相同E.组成蛋白质一级结构主键的是肽键3.蛋白质一级结构中的主要化学键是( )A. 氢键B. 盐键C. 肽键D. 疏水键E. 范德华引力4.蛋白质的等电点是()A.蛋白质溶液的pH等于7时溶液的pH值B.蛋白质溶液的pH等于7.4时溶液的pH值C.蛋白质分子呈正离子状态时溶液的pH值D.蛋白质分子呈负离子状态时溶液的pH值E.蛋白质的正电荷与负电荷相等时溶液的pH值5. 食物蛋白质的消化产物氨基酸,最主要的生理功能是()A.合成某些含氮化合物B.合成蛋白质C.氧化供能D.转变为糖E.转变为脂肪6.蛋白质变性不包括( )A.氢键断裂B.肽键断裂C.疏水键断裂D.盐键断裂E.二硫键断裂7.蛋白质分子中,生理条件下,下列那种氨基酸残基的侧链间可形成离子键:A.天冬氨酸,谷氨酸B.苯丙氨酸,酪氨酸C.赖氨酸,天冬氨酸D.天冬氨酸,苯丙氨酸E.亮氨酸,精氨酸8.蛋白质高级结构取决于( )A.蛋白质肽链中的氢键B.蛋白质肽链中的肽键C. 蛋白质肽链中的氨基酸残基组成和顺序D.蛋白质肽链中的肽键平面E.蛋白质肽链中的肽单位9.下列提法中错误者是()A.所有的蛋白质分子都具有一级结构B.蛋白质的二级结构是指多肽链的局部构象C.蛋白质的三级结构是整条肽链的空间结构D.所有的蛋白质分子都有四级结构E.蛋白质四级结构中亚基的种类和数量均不固定10.肽链中有下列哪种氨基酸时易发生β-转角( )A.HisB.AlaC.GluD.ProE.Arg11.蛋白质肽键的提法何者是正确的( )A.肽键是典型的单键B.肽键是典型的双键C.肽键带有部分双键的性质D.肽键平面可以扭转E.可由任何氨基和羧基缩合形成12.蛋白质在溶液中带负电荷时,溶液的PH为( )A.酸性B.碱性C.PH=PID.PH>PIE.PH<PI13.蛋白质一级结构的化学键主要是( )A.肽键B.盐键C.二硫键D.氢键E.疏水键14.蛋白质变性时( )A.肽键断裂B.二硫键断裂C.次级键断裂D.普遍发生沉淀E.生物学功能可能增减15.蛋白质对紫外光的最大吸收峰是由于含有下列哪些氨基酸所引起的( )A.甘氨酸和赖氨酸B.谷氨酸和精氨酸C.色氨酸和酪氨酸D.丝氨酸和胱氨酸E.丙氨酸和苏氨酸16.在下列各种pH的溶液中使清蛋白(等电点4.7)带正电荷的是A. pH4.0B. pH5.0C. pH6.0D. pH7.0E. pH8.017.稳定蛋白质二级结构的化学键主要是( )A.肽键B.氢键C.疏水键D.二硫键E.范氏力18.在具有四级结构的蛋白质分子中,每个具有三级结构的多肽链是( )A.辅基B.辅酶C.亚基D.寡聚体E.肽单位19. 下列哪种氨基酸含有苯环( )A.PheB.ArgC.ThrD.AspE.His20. 下列哪种氨基酸属于碱性氨基酸( )A.精氨酸B.丙氨酸C.苏氨酸D.亮氨酸E.甘氨酸二、填空题1. 在镰刀状红细胞贫血中血红蛋白的β亚基的第六位___ _ 残基变异成 __ _。
生化工程复习题
1.k L a的测定(动态法)。
在发酵体系中,依据发酵液中氧的物料平衡规则,得到dC L/dt = k L a(C*-C L) –r其中C L发酵液氧浓度,C*发酵液体系的饱和氧浓度,k L a体积溶氧系数,r摄氧率,则:C L=(-1/ k L a)(dC L/dt +r)+C*首先,在某个时刻保持发酵液中的氧浓度维持在某个值,停止向培养液中通气,并维持搅拌,根据培养液中溶氧浓度的变化可以求出摄氧率。
当液体的溶氧浓度下降到一定程度时(不低于临界氧浓度),恢复通气,则培养液中的溶氧浓度逐渐升高,最后恢复到原先的水平。
根据恢复通气后溶解氧变化曲线,用图解法求出与一定溶解氧浓度对应的dC L/dt(即曲线的斜率),将C L对(dC L/dt+r)作图可以得到一条直线,其斜率为-1/k L a,在C L轴上的截距为C*。
2.提高k L a的途径。
(1)增加搅拌转速N,以提高Pg,可有效的提高k L a;(2)增大通气量Q,以提高v s。
在原通气量较低时,提高Q可以显著提高k L a。
但当Q原已很高时,进一步提高Q,Pg将随之降低,其综合的效果将不会使k L a有明显提高,甚至可能降低。
有的调节措施是将两者结合起来;(3)为了提高N V,除了提高k L a之外,提高C*也是可行的方法之一。
通入纯氧,或在可能的条件下提高罐内操作压力,均可提高C*;(4)丝状菌的繁殖导致发酵液粘度的急剧上升和k L a的急剧下降。
过分地提高转速及通气速率可能导致菌丝体的机械破坏及液泛。
在此情况下可重复地放出一部分发酵液,补充新鲜灭菌的等体积培养基,这样可以使k L a大幅度回升。
在抗生素发酵中有这样的实例;(5)向发酵液中添加少量的水不溶性另一液相,氧在这一液相中具有比在水中高的多的溶解度,如常用的正十二烷,称为氧载体。
3.影响k L a的因素。
(1)物系的性质:粘度,扩散系数,表面张力(2)操作条件:温度,压力,通气量,搅拌转数(3)反应器的结构:反应器的结构型式,搅拌器结构,搅拌方式4.分析流加和连续两种方式各自的优缺点:i.流加发酵优点:(与间歇操作相比)1.可以解除基质的抑制、产物反馈抑制和分解代谢物阻遏;2.对于好氧培养,流加操作可避免一次性投糖过多造成细胞大量生长,耗氧过多,抑制通风搅拌设备不能匹配;3.在某些情况下减少菌体生成量,提高有用产物的转化率;4.维持添加的前体在低浓度水平上,可避免前体对细胞的毒副作用;5.可以进行某个时间段反应过程的动力学研究,研究流加操作是达到自动控制和最优控制的前提。
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1.发酵罐直径D=1.8m,圆盘六弯叶涡轮直径Di=0.6m,一只涡轮,罐内装4块标准挡板,搅拌器转速n=168r/min,通气量Q=1.42m3/min,罐压P=1.5绝对大气压,醪液粘度μ=1.96×10-3 N·s/m2,醪液密度ρ=1020kg/m3。
计算Pg。
已知;P0=NpDi5n3ρ(W);ReM=Di2nρ/μ
圆盘六平直叶涡轮Np≈6;圆盘六弯叶涡轮Np≈4.7;圆盘六箭叶涡轮Np≈3.7。
设与电机传动相关的参数:三角皮带效率为0.92,滚动轴承效率为0.99,滑动轴承效率为0.98端面轴封增加功率为1.0%。
2.在分批培养中,培养基组成时刻都在变化,某一时刻的瞬时得率YX/S=dX/dS=μ/qS,YP/S=dP/dS=qP/qS,试计算葡萄糖生成乙醇发酵中的得率系数。
已知该发酵过程限制性培养基中细胞生长方程和产物生成量计量式及底物比消耗速率可分别表示如下(X ATP代表能量的消耗与生成)。
(1)1.12CH2O+0.15NH3+0.507XA TP=CH1.62O0.88N0.15+0.12CO2+其他
(2)1.5CH2O=CH3O0.5+0.5CO2+0.5X ATP(假定产物除CO2只有乙醇,且生成的ATP全部用于细胞生长过程的耗能即不考虑维持代谢)
(3)q S=1.12μ+1.5 q P
英汉互译
1. 生物技术
2. 生长曲线
3. 洗出
4. 亚单位
5. 关键酶
6. 迟滞期
7. 分批培养8. Immobilized enzyme
9. Optimal temperature 10. Product inhibitor
11. Allosteric effect 12. Dilution rate
13. K G a 14. Sterilization
15. On-line
常用的酶固定化的方法有哪些?简述去固定化原理。
1.请问以下结论是否正确?并阐明原由。
在同一温度下灭菌,连续式全混流型反应器(CFSTR)的灭菌时间要比活塞流模型反应器(PFR)的长得多,比批式全混流反应器的灭菌时间长得同样多。
2.发酵工业中,空气除菌的方法有哪些?广泛采用的是哪种方法?
3.空气过滤器设计的理论基础是什么?
4.测量体积溶氧系数k L a的方法有哪些?动态法用溶氧电极测体积溶氧系数的原理是什么?
5.下图是均相酶反应动力学方程的E-H图形,直线1代表该酶反应得类型是无抑制的酶反应,请标出未知直线所代表的酶反应类型。
-6-4-202468
6.按几何相似的原则放大设备,放大倍数与单位容积液体具有的罐的横截面积之间有何关联?在此基础上,若保持vvm 相等,则放大罐和原型罐中的罐内空截面气速v s 存在何种关系?
7.(10分)为什么说在P 0/V 相等的条件下,D/T 比愈小,造成的剪率也愈大?
填空
1、反应器的D/H 越大,越接近_______型反应器。
2、单纤维捕集效率中,重要的三个机制是_______ _______ 和 _______ 。
3、评价好氧发酵罐最重要的两个指标是_______和_______ 。
4、酶或细胞的固定化方法有_______、_______和 _______。
5、发酵产物的生成速率与菌体生长速率之间大致存在三种不同类型的关联,它们是_______、 _______和_______。
6、工程上广泛采用的培养基灭菌方法有_______和_______。
7、发酵罐比拟放大时需要确定的操作参数主要是空气流量、搅拌功率和搅拌转数,需要确定的罐几何尺寸主要是_______和_______。
8、生物反应器设计的主要目标是 _______,_______
问答题
1、 固定化酶和固定化细胞在实际应用中的显著特点是什么?
2、 高温快速杀菌的原因是什么?灭菌的控制参数是什么?
3、 生物反应器设计和操作的限制因素有那些?
4、 缩短微生物分批培养延迟期常采用的方法是什么?
5、 提高发酵液中氧传递速率的主要途径是什么?
6、 有一发酵罐内装40m 3培养基,在121温度下进行实罐灭菌。
原污染程度为每1m
3有2*105个耐热细菌芽孢,121度时灭菌速度常数为1.8min -1。
求灭菌失败机率为
0.001时所需要的灭菌时间。
7、生物反应器开发的趋势和方向。
8、有细胞回流的单级连续培养是怎样的操作方式?与单级恒化器相比有什么优点?。