生物分离工程复习题
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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13.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(多孔介质)和流动相,根据物质在两相间的分配行为不同(由于亲和力差异),经过多次分配(吸附-解吸-吸附-解吸…),达到分离的目的。
14.有机溶剂沉淀: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。
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..17.菌体和动植物细胞的重力沉降操作;采用 D 手段;可以提高沉降速度..A.调整pHB.加热C.降温D.加盐或絮状剂18.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19.重力沉降过程中;固体颗粒受到重力; 浮力; 摩擦阻力的作用;当固体匀速下降时;三个力的关系重力=浮力+摩擦阻力 ..20.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 ..21.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 ..22.区带离心包括差速区带离心和平衡区带离心..23.差速区带离心的密度梯度中最大密度 B 待分离的目标产物的密度..A.大于B.小于C.等于D.大于或等于24.简答:管式和碟片式离心机各自的优缺点..25.单从细胞直径的角度;细胞越小;所需的压力或剪切力越大;细胞越难破碎..沉淀1.防止蛋白质沉淀的屏障有蛋白质周围的水化层和双电层 ..2.判断:当蛋白质周围双电层的ζ点位足够大时;静电排斥作用抵御蛋白质分子之间的分子间力;使蛋白质溶液处于稳定状态而难以沉淀..√3.降低蛋白质周围的水化层和双电层厚度;可以破坏蛋白质溶液的稳定性;实现蛋白质沉淀..4.常用的蛋白质沉淀方法有:盐析沉淀; 等电点沉淀; 有机溶剂沉淀..5.判断并改错:蛋白质水溶液中离子强度在生理离子强度0.15~0.2mol·kg-1之外;蛋白质的溶解度降低而发生沉淀的现象称为盐析..×改:离子强度处于高离子强度时..6.在Cohn方程中;logS=β-KsI中;盐析常数Ks反映 C 对蛋白质溶解度的影响..A.操作温度B.pH值C.盐的种类D.离子强度7.在Cohn方程中;logS=β-KsI中;β常数反映 B 对蛋白质溶解度的影响..A.无机盐的种类B.pH值和温度C.pH值和盐的种类D.温度和离子强度8.Cohn方程中;Ks越大;β值越小;盐析效果越好..9.蛋白质溶液的pH接近其等电点时;蛋白质的溶解度 B ..A.最大B.最小C.恒定D.零10.蛋白质溶液的pH在其等电点时;蛋白质的静电荷数为0 ..11.判断并改错:在高离子强度时;升温会使蛋白质的溶解度下降;有利于盐析沉淀;因此常采用较高的操作温度..×改:只在离子强度较高时才出现..12.判断并改错:利用在其等电点的溶液中蛋白质的溶解度最低的原理进行分离;称为等电点沉淀;而不必考虑溶液的离子浓度的大小..×改:在低离子强度条件下..13.等电点沉淀的操作条件是低离子强度和pH=pI ..14.判断并改错:无论是亲水性强;还是疏水性强的蛋白质均可采用等电点沉淀..×改:适用于疏水性强的蛋白质酪蛋白..15.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;则溶剂用量越少 ..16.变性活化能 A 的蛋白质可利用热沉淀法分离..A.相差较大B.相差较小C.相同D.相反17.在相同的离子强度下;不同种类的盐对蛋白质盐析的效果不同;一般离子半径 A 效果好..A.小且带电荷较多的阴离子B.大且带电荷较多的阴离子C.小且带电荷较多的阳离子D.大且带电荷较多的阳离子18.盐析沉淀时;对 A 蛋白质所需的盐浓度低..A.结构不对称且高分子量的B.结构不对称且低分子量的C.结构对称且高分子量的D.结构对称且低分子量的19.盐析常数Ks 随蛋白质的相对分子量的 增高 或分子结构的 不对称 性而增加..萃取1.溶质在液—液两相中达到萃取平衡时;具有化学位 相等 ;萃取速率为 0 的特征..2.溶质在液—液两相中达到萃取平衡时;萃取速率为 B ..A.常数B.零C.最大值D.最小值3.溶质在两相达到分配平衡时;溶质在两相中的浓度 C ..A.相等B.轻相大于重相中的浓度C.不再改变D.轻相小于重相中的浓度4.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5.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6.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7.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..8.Henry 型平衡关系;y=mx 在 低 浓度范围内适用..ngmuir 型平衡方程;12m x y m x=+在 高 浓度范围适用..10.论述:利用热力学理论说明分配定律..11.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..12.论述: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..13.有机溶剂的选择原则为相似相溶性原理 ..14.发酵液中夹带有机溶剂微滴形成水包油型乳浊液;有机相中夹带发酵液形成油包水型乳浊液..15.简答:如何防止乳化现象发生16.判断并改错:①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..√②萃取分率是表示萃取相与原料液中溶质的量之比..√③萃余分率是表示萃余相与原料液中溶质的量之比..√17.若萃取平衡符合线性关系;并且各级萃取流量之和为一常数;各级萃取流量均相等时萃取分率 A ..A.大B.相等C.小D.不确定18.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..19.红霉素是碱性电解质;采用有机溶剂萃取;水相从pH 9.8降至pH 5.5时;分配系数会 B ..A.不改变B.降低C.先升后降D.增加20.青霉素是较强的有机酸;采用有机溶剂萃取时;水相中pH从3 升至6时;分配系数会 A ..A.明显降低B.变化不大C.明显增加D.恒定不变21.简答:聚合物的不相溶性..双水相的形成22.双水相相图中;系线越长;两相间的性质差别越大 ..23.双水相中溶质在两相中的分配主要有静电作用、疏水作用、生物亲和作用..24.非电解质溶质在双水相中的分配系数随相对分子质量的增大而 A ..A.减小B.增大C.趋近无穷D.变化不大25.判断:荷电溶质在双水相中分配系数的对数与溶质的静电荷数成反比..×改:成正比..26.判断: 双水相中荷电溶质的分配系数不仅与溶质的静电荷数有关;还与添加的无机盐的种类有关..√27.疏水因子HF 是描述 上相 与 下相 之间疏水性的差异的参数..28.疏水因子HF 与成相聚合物的 种类 、 相对分子质量 和 浓度 有关;与添加的盐的 种类 和 浓度 有关;与 pH 值 有关..29.疏水因子HF 一般随聚合物的相对分子质量、浓度和盐析浓度的增大而 B ..A.减少B.增大C.恒定D.趋近于零30.在pH 为等电点的双水相中蛋白质的分配系数的对数值与双水相的疏水因子HF 呈线性关系;则直线的斜率定义为 D ..A.双水相的疏水性B.蛋白质的分配系数C.蛋白质的静电荷数D.蛋白质的表面疏水性31.论述: 双水相中溶质的分配系数的表达式:()ln FZ m HF HFS HFS RTϕ=+∆+∆中;各项的物理意义及如何影响分配系数..32.在pH=pI 的双水相中;若双水相疏水因子HF=0;则蛋白质在两相中的分配系数为 C ..A.无穷大B.零C.1D.0<m<133.双水相的疏水因子HF 值越大;则溶质的分配系数越 B ..A.大B.小C.趋近于1D.趋近于零34.PEG/DX 双水相中;若降低PEG 的相对分子质量;则蛋白质的分配系数 增大 ;若降低DX 的相对分子质量;则分配系数 减小 ..35.双水相中无机盐的添加对溶质分配系数的影响主要反映在对 相间电位差 和 表面疏水性 的影响..36.在PEG/DX 双水相中;若添加的无机盐使相间电位差0ϕ∆<;要使蛋白质分配于富含PEG 的上相中;应调节pH B ..A.等于蛋白质的等电点B.大于等电点C.小于等电点D.等于737.在pH 为等电点的双水相中;蛋白质主要根据 C 产生各自分配..A.荷电荷的大小B.分子量差异C.疏水性差异D.荷电荷性质38.无机盐的存在 B 溶质向有机相中分配..A.不影响B.有利于C.不利于D.以上答案都不对39.有机溶剂萃取较高温度有利于目标产物的回收与纯化;通常操作是在 A 下进行..A.较低温度B.较高温度C.室温D.任何温度40.在较低的pH下有利于青霉素在有机相中的分配;当pH大于6.0时;青霉素几乎完全溶于水相中..41.利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数不同而使溶质分离的方法称为萃取..42.判断:由于温度影响相水系统的相图;因而影响蛋白质的分配系数;因此温度对双水相系统中蛋白质的影响很大..×改:T对双水相系统中蛋白质的影响很小..43.简答:乳状液膜的制备方法..44.简述:反萃相化学反应促进迁移及其特点..45.利用液膜膜相中流动载体 B 作用的传质机理称为液膜膜相载体输送..A.渗透B.选择性输送C.溶解D.扩散46.液膜中膜溶剂的粘度越大;则膜 B ..A.越薄B.易于成膜C.难成膜D.稳定性越差47.破乳常用的方法有化学破乳和静电破乳 ..48.简述:影响液膜萃取的操作因素..49.蛋白质溶解在反胶团中的主要推动力是 C ..A.浓度差B.电位差C.静电相互作用D.压力差50.反胶团萃取若选用阴离子型表面活性剂;当水相中pH B 蛋白质等电点时;蛋白质易溶于反胶团中..A.大于B.小于C.等于D.偏离51.反胶团直径减小;则蛋白质的溶解率减小;蛋白质的相对分子质量增加;则溶解率减小 ..52.论述:如何设计双水相..53.简述:酶失活的原因..54.超临界流体在其临界温度和压力附近的微小变化;都会引起 C 发生很大的变化..A.粘度B.体积C.密度D.质量55.液固萃取时利用液体提取固体的有用成分的 C 分离操作..A.溶解B.吸附C.扩散D.渗透56.液膜萃取过程中;溶质的迁移方式包括单纯迁移、反萃相化学反应促进迁移、膜相载体输送 ..57.超临界流体萃取的萃取速度 C 液—液萃取..A.低于B.等于C.大于D.近似等于膜分离1.膜分离是利用具有一定 D 特性的过滤介质进行物质的分离过程..A.扩散B.吸附C.溶解D.选择性透过2.反渗透中;溶质浓度越高;渗透压越大;则施加的压力越大 ..3.反渗透分离的对象主要是 A ..A.离子B.大分子C.蛋白质D.细胞4.超滤膜主要用于 D 分离..A.菌体B.细胞C.微颗粒D.不含固形物的料液5.微滤主要用于 A 分离..A.悬浮物B.不含固形物的料液C.电解质溶质D.小分子溶质溶液6.透析主要用于 D ..A.蛋白质分离B.细胞分离C.悬浮液的分离D.生物大分子溶液的脱盐7.菌体分离可选用 C ..A.超滤B.反渗透C.微滤D.电渗析8.除去发酵产物中的热源通常选用 C ..A.反渗透B.微滤C.超滤D.透析9.蛋白质的回收浓缩通常选用 B ..A.反渗透B.超滤C.微滤D.电渗析10.不对称膜主要由起膜分离作用的表面活性层和起支撑强化作用的惰性层构成..11.孔径越大的微滤膜;其通量 A ..A.下降速度越快B.下降速度越慢C.上升速度越快D.上升速度越慢12.超滤和微滤是利用膜的筛分性质以 B 为传质推动力..A.渗透压B.膜两侧的压力差C.扩散D.静电作用13.超滤和微滤的通量 C ..A.与压差成反比;与料液粘度成正比B.与压差成正比;与料液粘度成正比C.与压差成正比;与料液粘度成反比D.与压差成反比;与料液粘度成反比14.电渗析过程采用的膜为 C ..A.亲水性膜B.疏水性膜C.离子交换膜D.透析膜15.相对分子量相同时; B 分子截留率最大..A.线状B.球型C.带有支链D.网状16.相对分子质量相同时; A 分子截留率较低..A.线状B.带有支链C.球状D.不带支链17.两种以上高分子溶质共存时与单纯一种溶质存在的截留率相比要 A ..A.高B.低C.无变化D.低许多18.膜面流速增大;则 C ..A.浓度极化减轻;截留率增加B.浓度极化严重;截留率减少C.浓度极化减轻;截留率减少D.浓度极化严重;截留率增加19.膜分离过程中;料液浓度升高;则 D ..A.粘度下降;截留率增加B.粘度下降;截留率降低C.粘度上升;截留率下降D.粘度上升;截留率增加20.当pH C ;蛋白质在膜表面形成凝胶极化层浓度最大;透过阻力最大;此时截留率最高..A.大于等电点B.小于等电点C.等于等电点D.等电点附近21.真实截留率和表面截留率在 B 情况相等..A.存在浓差极化 B.不存在浓度极化 C.料液浓度较大 D.料液浓度较低22.错流过滤操作中;料液流动的剪切力作用可以 B ..A.减轻浓度极化;但增加凝胶层厚度B.减轻浓度极化;但降低凝胶层厚度C.加重浓度极化;且增加凝胶层厚度D.加重浓度极化;且降低凝胶层厚度23.论述:实际膜分离过程中;影响截留率的因素有哪些24.料液的流速增大;则透过量增大;透过通量的极限值增大 ..25.当压力较小时;膜面上尚未形成浓差极化层时;此时;透过通量与压力成 A 关系..A.正比B.反比C.对数关系D.指数26.当压力逐渐增大时;膜表面出现浓差极化现象;此时;透过通量的增长速率 A ..A.放慢B.加快C.不变D.为零27.欲使溶质浓度高的一侧溶液中的溶剂透过溶质低的一侧时;在溶质浓度高的一侧 A ..A.施加压力大于渗透压B.加压力小于渗透压C.加压等于渗透压D.减压小于渗透压28.当料液浓度提高时;透过通量减小;极限透过通量减小 ..29.论述:分离影响膜分离速率的因素..30.浓度极化不存在时;表观截留率= 真实截留率;当溶质完全被截留时;表观截留率等于 1 ;当溶质自由透过膜时;表观截留率等于0 ..吸附与离子交换1.吸附按作用力主要分为物理吸附、化学吸附和离子交换 ..2. 比表面积和孔径是评价吸附剂性能的主要参数..3.简答:蛋白质等生物大分子与小分子化合物的离子交换特性的差别4.简答:兰格缪尔的单分子层吸附理论的要点是什么5.简答:为什么离子交换需在低离子强度下进行6.溶液的pH>等电点时;蛋白质带负电荷;溶液的pH<等电点时;蛋白质带正电荷..7.当吸附操作达到穿透点时;应 B 操作..A.继续吸附B.停止吸附C.停止再生D.停止洗脱8.离子交换的分配系数与离子浓度呈 D 关系..A.线性增加B.线性减少C.指数增加D.指数减少层析1.层析操作必须具有固定相和流动相..2.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小 ..3.层析柱的理论板数越多;则溶质的分离度越大 ..4.两种溶质的分配系数相差越小;需要的越多的理论板数才能获得较大的分离度..5.简答:为什么凝胶过滤层析通常采用恒定洗脱法6.凝胶过滤层析中;流动相的线速度与HETP成 C 关系..A.无B.线性减少C.线性增加D.对数7.GFC中溶质的分配系数在分级范围内随相对分子质量的对数值增大而 B ..A.线性增大B.线性减少C.急剧增大D.急剧减少8.凝胶的分级范围越小;则分离度 A ..A.越大B.越小C.小于1D.小于09.简述:GFC与其他层析法比较其特点是什么10.简述:为什么IEC离子交换层析很少采用恒定洗脱法11.IEC操作多采用线性梯度洗脱和逐次洗脱..12.线性梯度洗脱过程中;流动相的离子强度线性增大;因此;溶质的 C 连续降低;移动速度逐渐增大..A.溶解度B.扩散系数C.分配系数D.分离度13.逐次洗脱过程中;流动相的离子强度阶跃增大;溶质的分配系数 B 降低..A.逐渐B.阶段式C.线性D.急剧14.简答:线性梯度洗脱法和逐次洗脱法优缺点是什么15.HIC疏水性相互作用层析主要采用降低流动相离子强度的线性梯度洗脱法和逐次洗脱法;IEC离子交换层析主要采用增加流动相离子强度的线性梯度洗脱法和逐次洗脱法..亲和纯化1.具有亲和作用的分子物质对之间具有“钥匙”和“锁孔”的关系是产生亲和结合作用的 C ..A.充分条件B.充要条件C.必要条件D.假设条件2.简答:产生亲和作用的充分必要条件是什么3.如果亲和作用主要源于静电引力;提高离子强度会 D 亲和作用..A.增加B.减弱C.不影响D.减弱或完全破坏4.如果亲和作用以氢键为主;提高离子强度会 D 亲和作用..A.增加B.减弱C.不影响D.降低或消除5.当亲和作用以疏水性相互作用时;提高离子强度会 A 亲和作用..A.增加B.减弱C.无影响D.完全破坏6.在亲和分离操作中;许多亲和吸附的目标蛋白质用高浓度的盐溶液洗脱;说明 D 在亲和作用中占主要地位..A.疏水性相互作用B.配位键C.非共价键D.静电力7.判断并改错:在适当的pH下;亲和结合作用较高;而略微改变pH不会影响亲和作用..×改:会减弱或完全消失亲和作用..8. C 的存在可以抑制氢键的形成..A.氧原子B.氮原子C.脲和盐酸胍D.NaCl9.由于温度升高使分子和原子的热运动加剧;结合部位的静电作用、氢键及金属配位键的作用会减弱;疏水性相互作用会增强 ..10.若亲和结合作用源于亲和分子与金属离子形成的配位键;则加入 C 可使亲和结合作用消灭..A.NaClB.硅酸铵C.EDTA乙二胺四乙酸D.SDS11.亲和层析的洗脱方法有特异性洗脱法和非特异性洗脱法..12.论述:比较特异性洗脱和非特异性洗脱的优缺点..电泳1.电泳是荷电电解质溶质在电场作用下;发生定向泳动的现象..2.电泳分离是利用电解质在电场中泳动速度的差别进行分离的..3.电泳分离的机理是 B 分离过程..A.液—液相平衡B.速率C.分配平衡D.筛分4.荷电溶质在电场中受到电场力和黏性阻力的作用..5.凝胶电泳时利用 D 使分子大小不同的电解质分离的..A.静电作用B.亲水作用C.疏水作用D.分子筛作用6.不连续凝胶电泳的凝胶层由浓缩层和分离层组成..7.不连续凝胶电泳的上层起浓缩作用;下层起分离作用..8.电解质溶质的迁移率是 C 下的泳动速度..A.单位时间B.单位溶质质量C.单位电场强度D.单位静电引力结晶1.结晶是从液相或气相中生成 形状一定 、 分子或原子、离子有规则排列 的晶体的现象..2.结晶是利用溶质之间 C 差别进行分离纯化的一种扩散分离操作..A.浓度B.静电引力C.溶解度D.扩散系数3.结晶是内部结构的质点元作 三维有序规则 排列的形状一定的固体粒子;而沉淀是 无规则 排列的无定形的粒子..4.大多数溶质的溶解度随 B 的升高而显著增大..A.压力B.温度C.扩散系数D.浓度5.除温度外; B 对溶质的溶解度有显著影响..A.压力B.溶剂组成C.稀度D.扩散系数6.微小晶体的溶解度 B 普遍晶体的溶解度..A.低于B.高于C.接近D.等于7.当微小晶体的半径c r r <时;则微小晶体会 自动溶解 ;当微小晶体的半径c r r >时;则微小晶体会 自动生长 ..干燥1.简述: 喷雾干燥器的工作原理及其应用..2.简述:液化床干燥器的工作原理及其应用..3.简述: 气流干燥器的工作原理及其应用..。
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;6.常用的工业絮凝剂有(无机絮凝剂)和(有机絮凝剂)两大类。
7.工业生产中常用的助滤剂有(硅藻土)和(珍珠岩粉)。
8.重力沉降过程中,固体颗粒受到(重力),(浮力),(摩擦阻力)的作用,固体匀速下降时,三个力的关系(重力=浮力+摩擦阻力)。
9.发酵液预处理的方法包括:(凝集),(絮凝),(加热法);(调节pH法),(加水稀释法),加入(助滤剂)和(吸附剂)。
生物分离复习题答案
生物分离复习题答案一、单项选择题1. 生物分离过程中,离心法主要依据的原理是()。
A. 颗粒大小B. 颗粒密度C. 颗粒形状D. 颗粒表面电荷答案:B2. 凝胶色谱法中,分子筛效应的依据是()。
A. 分子大小B. 分子电荷C. 分子极性D. 分子形状答案:A3. 离子交换层析法中,决定离子交换能力的主要因素是()。
A. 树脂的孔径大小B. 树脂的表面电荷C. 树脂的化学性质D. 树脂的物理性质答案:B4. 亲和层析法中,结合特异性最强的是()。
A. 抗原-抗体相互作用B. 酶-底物相互作用C. 配体-受体相互作用D. 核酸-蛋白质相互作用答案:A5. 逆流分配法中,分离效果最佳的是()。
A. 两相密度相近B. 两相密度差异大C. 两相粘度相近D. 两相粘度差异大答案:B二、多项选择题1. 影响超滤分离效果的因素包括()。
A. 膜孔径大小B. 溶液浓度C. 操作压力D. 温度答案:ABCD2. 凝胶色谱法分离蛋白质时,影响分离效果的因素有()。
A. 凝胶孔径B. 蛋白质分子量C. 蛋白质形状D. 蛋白质电荷答案:ABCD3. 离子交换层析法中,影响分离效果的因素包括()。
A. 离子强度B. pH值C. 温度D. 树脂类型答案:ABCD三、填空题1. 在生物分离过程中,______法是一种基于分子大小差异的分离技术。
答案:凝胶色谱2. 亲和层析法中,______是利用生物分子之间的特异性相互作用进行分离的技术。
答案:配体-受体3. 在逆流分配法中,______是影响分离效果的关键因素之一。
答案:两相密度差异四、简答题1. 描述离心法在生物分离中的应用及其优缺点。
答案:离心法在生物分离中主要用于分离不同密度的颗粒,如细胞、病毒和亚细胞组分等。
其优点包括操作简便、分离速度快、成本较低。
缺点是对于密度相近的颗粒分离效果不佳,且可能对生物分子造成损伤。
2. 简述离子交换层析法的基本原理及其在蛋白质分离中的应用。
生物分离工程题目及答案
一、单选题1、凝聚与絮凝的主要原理为()。
A.破坏胶体粒子的稳定性B.重力沉降C.筛分作用D.水化层作用我的答案:A2、凝集是指发酵液中的胶体粒子相互凝集成为直径为()左右块状絮凝体的过程。
A.1mmB.3 mmC.5mmD.7mm我的答案:A3、生物悬浮液由()组成。
A.水,培养基B.代谢产物C.生物碎片D.A,B和C我的答案:D4、下列物质不属于凝聚剂的有()。
A.明矾B.石灰C.聚丙烯类D.硫酸亚铁我的答案:C5、其他条件均相同时,优先选用哪种固液分离手段()A.离心分离B.过滤C.沉降D.超滤我的答案:B6、不能用于固液分离的手段为()A.离心B.过滤C.双水相萃取D.超滤我的答案:D7、等密度区带离心的密度梯度中最大密度()待分离的目标产物的密度。
A.大于B.小于C.等于D.以上均可我的答案:A8、差速区带离心的密度梯度中最大密度()待分离的目标产物的密度。
A.大于B.小于C.等于D.以上均可我的答案:B9、下列哪项不属于发酵液的预处理()A.加热B.调pHC.絮凝和凝聚D.离心我的答案:D10、能够除去发酵液中钙、镁、铁离子的方法是()A. 过滤B.萃取C.离子交换D.蒸馏我的答案:C11、过滤的透过推动力是()。
A.渗透压B.电位差C.自由扩散D.压力差我的答案:D12、颗粒与流体的密度差越小,颗粒的沉降速度()A.越小B.越大C.不变D.无法确定我的答案:A二、填空题1、根据目标产物存在的位置:分为____________或____________。
根据目标产物存在的形式:分为____________或____________。
我的答案:第1空:胞内第2空:胞外第3空:活性产物第4空:包含体2、固液分离的主要方法有______和______。
发酵液预处理中,体积较小的细菌和酵母菌,采用________分离;细胞体积较大的丝状体(霉菌放线菌),采用________分离。
我的答案:第1空:离心分离第2空:过滤分离第3空:离心第4空:过滤3、为使过滤进行的顺利通常要加入__________。
生物分离工程总复习题概要.
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,一般将生物产品的生产过程称为生物加工过程,包括优良生物物种的选育、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)及目标产物的分离纯化过程,后者又称为下游加工过程。
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。
生物分离工程研究的根本任务:设计和优化分离过程,提高分离效率,减少分离过程步骤,缩短分离操作时间,达到提高海口收率与活性、降低生产成本的目的。
2.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?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4.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。
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.目标产物的分离纯化程度——分离因子或分离系数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。
生物分离工程试题库及答案
生物分离工程试题库及答案一、单选题1. 生物分离工程是指将生物体内所需的活性成分从混合物中分离出来的一种工程技术。
以下哪项不是生物分离工程的应用领域?A. 制药工业B. 酿酒工业C. 农业生产D. 燃料生产答案:D2. 下列哪个选项中的方法不属于常见的生物分离工程方法?A. 附着法B. 膜分离法C. 蒸馏法D. 萃取法答案:C3. 生物分离工程中常用的分离技术包括以下哪些?A. 膜分离法B. 萃取法D. 离心法答案:A、B、C、D4. 以下哪个选项中的分离方法不适合于高分子物质的分离?A. 膜分离法B. 结晶法C. 离心法D. 沉淀法答案:B5. 在生物分离工程中,选择合适的分离方法时需要考虑以下哪些因素?A. 成本因素B. 分离效率C. 操作难度D. 原料来源答案:A、B、C、D二、多选题1. 生物分离工程中,以下哪些因素会影响酶的活性?B. pH值C. 浓度D. 氧气含量答案:A、B、C、D2. 下列哪些应用领域可以运用生物分离工程技术?A. 制药领域B. 酿酒领域C. 化妆品领域D. 电子领域E. 食品工业答案:A、B、C、E三、简答题1. 生物分离工程的基本原理是什么?简要描述分离原理。
答案:生物分离工程的基本原理是利用不同物质在特定条件下的物理化学性质的差异,将混合物中的目标物质与其他物质分离开来。
常见的分离原理包括按照溶解度、相对分子大小、疏水性等特性进行分离。
2. 生物分离工程在制药领域的应用有哪些?举例说明。
答案:生物分离工程在制药领域的应用非常广泛,可以用于提取药物原料、纯化药物、分离杂质等。
例如,通过膜分离法可以将药物原料与废弃物质分离开来,提高纯度;通过离心法可以分离出生物制剂中的细胞碎片和溶液,得到纯度更高的药物。
四、应用题生物分离工程在食品工业中的应用越来越广泛,请你分析以下场景并给出解决方案。
场景描述:某食品工厂生产的食品中含有一种特殊的营养成分,但是这种营养成分并不稳定,容易在加工过程中被破坏。
生物分离工程复习题
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。
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2.分离纯化早期,由于提取液中成分复杂,目的物浓度稀,因而易采用( A )A、分离量大分辨率低的方法B、分离量小分辨率低的方法C、分离量小分辨率高的方法D、各种方法都试验一下,根据试验结果确定第二章细胞分离与破碎概念题:过滤:是在某一支撑物上放多孔性过滤介质,注入含固体颗粒的溶液,使液体通过,固体颗粒被截留,是固液分离的常用方法之一。
生物分离工程习题库与答案
生物分离工程习题库与答案一、单选题(共52题,每题1分,共52分)1.乳化液膜的制备中强烈搅拌()。
A、应用在被萃取相与W/O的混合中B、是为了让浓缩分离充分C、应用在膜相与反萃取相的乳化中D、使内水相的尺寸变小正确答案:A2.在液膜分离的操作过程中,()主要起到稳定液膜的作用。
A、表面活性剂B、膜溶剂C、载体D、增强剂正确答案:A3.真空转鼓过滤机工作一个循环经过()。
A、过滤区、再生区、缓冲区、卸渣区B、过滤区、缓冲区、再生区、卸渣区C、缓冲区、过滤区、再生区、卸渣区D、过滤区、缓冲区、卸渣区、再生区正确答案:B4.适合小量细胞破碎的方法是()A、超声破碎法B、高压挤压法C、高速珠磨法D、高压匀浆法正确答案:A5.分配层析中的载体()。
A、能吸附溶剂构成固定相B、是流动相C、是固定相D、对分离有影响正确答案:A6.关于分配柱层析的基本操作错误()。
A、用硅藻土为载体,需分批小量地倒入柱中,用一端是平盘的棒把硅藻压紧压平B、分配柱层析适用于分离极性比较小、在有机溶剂中溶解度大的成分,或极性很相似的成分。
C、装柱分干法和湿法两种D、分配柱层析法使用两种溶剂,事先必须先使这两个相互相饱和正确答案:B7.以下哪项不是颗粒在离心力场中受到的力()A、阻力B、重力C、离心力D、向心力正确答案:B8.下面哪一种是根据酶分子专一性结合的纯化方法()。
A、亲和层析B、凝胶层析C、盐析D、离子交换层析正确答案:A9.蛋白质具有两性性质主要原因是()A、蛋白质分子有一个羧基和一个氨基B、蛋白质分子有多个羧基和氨基;C、蛋白质分子有苯环和羟基D、以上都对正确答案:B10.关于疏水柱层析的操作错误()A、疏水柱层析分辨率很高、流速慢、加样量小B、洗脱后的层析柱再生处理,可用8mol/L尿素溶液或含8mol/L尿素的缓冲溶液洗涤,然后用平衡缓冲液平衡C、疏水层析柱装柱完毕后,通常要用含有高盐浓度的缓冲液进行平衡D、疏水层析是利用蛋白质与疏水性吸附剂之间的弱疏水性相互作用的差别进行分离纯化的层析技术正确答案:A11.乳化液膜的制备中强烈搅拌()。
生物分离工程 期末复习题
生物分离工程复习题一、名词解释1.初级分离:指从发酵液、细胞培养液、胞内抽提液(细胞破碎液)及其他各种生物原料初步提取目标产物,使目标产物得到浓缩和初步分离的下游加工过程。
2.反渗透:在外加压力驱动下,借助半透膜的选择截留作用,溶剂由高浓度溶液透过半膜向低浓度渗透称为反渗透。
3.超滤:超滤是根据高分子溶质之间或高分子与小分子溶质之间分子量的差别进行分离的方法。
4.反萃取:就是通过调节水相条件,将目标产物从有机相转入水相的萃取操作过程。
5.吸附:吸附是溶质从液相或气相转移到固相的现象,即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。
6.离心沉降:是利用沉降设备使流体和颗粒旋转,在离心力的作用下,由于颗粒和流体间存在密度差,所以颗粒沿径向与流体产生相对运动,从而使颗粒和流体分离7.等电点沉淀:利用蛋白质在PH值等于其等电点的溶液中,溶解度下降的原理进行沉淀分级的方法。
8.萃取:利用溶质子互不相溶的,两相之间分配系数的不同而使溶质得到纯化或戓浓缩的方法称为萃取。
9.分离度:分离度又称分辨率,是表达两种洗脱曲线相邻的溶质相互分离的程度。
10.凝胶电泳:凝胶电泳是利用凝胶分子筛作用使分子大小不同的电解质得到分离的电泳分离方法11.做滤:微滤是一种从悬浮液中分离固形成分的方法,是根据料液中的固形成分与溶液溶质在尺寸上的差异进行分离的方法12.吸附操作:利用固体吸附的原理从液体或气体除去有害成分或提取回收有用目标产物的过程,一般包括待分离料液与吸附剂混合、吸咐质被吸附到吸附剂表面、料液流出、吸附质解吸回收等四个过程。
13.色谱:色谱是根据混合物中溶质在互不混溶的两相间分配行为的差別而引起移动速度的不同而进行分离的方法。
14.亲和沉淀:亲和沉淀是生物亲和作用与沉淀分离相结合的蛋白质类生物大分子的分离技术,包括一次作用亲和沉淀和二次作用亲和沉淀。
二、单选1.下列描述属于生物分离工程萌芽阶段的是( )A.Alexander FlemingB.1943年沉浸培养C.1953年,DWA双螺旋结构的发现D.Golden Time概念的提出2.下列不属于常用的物理性质分新技术质其机理的是( )A.重力B.生物亲和作用C.电泳D.热扩散3.下列不属于蛋白质变性的物理因素的是( )A.加热B.加压C.尿素D.脱水4.第一个含有外源基因的重组质粒在细菌内增殖成功在()A.1971年B.1973年C.1975年D.1979年5.基于吸附剂与溶质间范德华力,无选择性、无需高活化能、吸附层可以是单层,也可以是多层、吸附和解吸附速度通常较快属于( )A.离子交换B.物理吸附C.化学吸附D.分子筛6.著香族吸附剂属于( )A.中等极性吸附树脂B.排性吸附剂C.非极性吸附树脂D.离子吸附树脂7.连续床介质为连续相。
生物分离工程试题及答案
生物分离工程试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 生物分离工程中常用的离心分离技术不包括以下哪一项?A. 差速离心B. 密度梯度离心C. 过滤离心D. 沉降离心答案:C2. 在生物分离过程中,以下哪种方法不适用于细胞破碎?A. 高压均质机B. 超声波C. 酶解法D. 渗透压调节答案:D3. 以下哪种物质不适合作为色谱分离的固定相?A. 硅胶B. 离子交换树脂C. 活性炭D. 聚丙烯酰胺凝胶答案:C4. 在蛋白质的盐析过程中,通常使用的盐类是?A. 高浓度的氯化钠B. 高浓度的硫酸铵C. 低浓度的氯化钠D. 低浓度的硫酸铵答案:B5. 以下哪种方法不是蛋白质纯化中常用的层析技术?A. 凝胶渗透层析B. 离子交换层析C. 亲和层析D. 电泳答案:D6. 以下哪种设备不适用于大规模生物分子的分离?A. 超滤膜B. 离心机C. 色谱柱D. 微孔滤膜答案:D7. 在蛋白质的提取过程中,通常使用的缓冲液pH值范围是?A. 4-5B. 6-8C. 8-10D. 10-12答案:B8. 以下哪种物质不是生物分离过程中常用的稳定剂?A. 甘油B. 蔗糖C. 氯化钠D. 柠檬酸钠答案:C9. 在生物分离工程中,以下哪种方法不适用于蛋白质的定量分析?A. 紫外-可见光谱法B. 比色法C. 高效液相色谱法D. 电泳答案:D10. 以下哪种设备在生物分离过程中不常用于浓缩和纯化?A. 蒸发器B. 冷冻干燥机C. 超滤膜D. 蒸馏塔答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 生物分离工程中常用的过滤技术包括以下哪些?A. 微滤B. 超滤C. 纳滤D. 反渗透答案:A、B、C2. 以下哪些因素会影响蛋白质的沉淀?A. 温度B. pH值C. 离子强度D. 蛋白质浓度答案:A、B、C、D3. 在生物分离工程中,以下哪些是影响色谱分离效果的因素?A. 固定相的性质B. 流动相的流速C. 温度D. 样品的浓度答案:A、B、C4. 以下哪些是生物分离过程中常用的浓缩技术?A. 蒸发B. 冷冻干燥C. 超滤D. 离心答案:A、B、C5. 以下哪些是生物分离工程中常用的检测方法?A. 紫外-可见光谱法B. 比色法C. 高效液相色谱法D. 电泳答案:A、B、C、D三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述生物分离工程中常用的沉淀技术有哪些?答:生物分离工程中常用的沉淀技术包括盐析法、有机溶剂沉淀法、等电点沉淀法和变性沉淀法。
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地位?在生物技术领域,一般将生物产品生产过程称为生物加工过程,包括优良生物物种选育、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)及目标产物分离纯化过程,后者又称为下游加工过程。
生物产物特殊性、复杂性和对生物产品要求严格性。
因此导致下游加工过程成本往往占整个生物加工过程成本大部分。
生物分离工程研究根本任务:设计和优化分离过程,提高分离效率,减少分离过程步骤,缩短分离操作时间,达到提高海口收率及活性、降低生产成本目。
生物分离工程特点是什么?1.产品丰富产品多样性导致分离方法多样性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?生物分离过程一般分四步:1.固-液分离(不溶物去除)离心、过滤、细胞破碎目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高选择性和杂质去除性。
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位置(4)杂质在生产过程中出现位置(5)主要杂质独特物化性质是什么?(6)不同分离方法技术经济比较上述问题考虑将有助于优质、高效产物分离过程优化。
5.生物分离效率有哪些评价指标?目标产品浓缩程度——浓缩率m2.目标产物分离纯化程度——分离因子或分离系数α3.回收率REC第二章细胞分离及破碎复习题1.简述细胞破碎意义一、细胞破碎目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破坏(增大通透性)或破碎,释放其中目标产物,然后方可进行提取。
细胞破碎方法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。
生物工程专业《生物分离工程》复习题.doc
生物工程专业《生物分离工程》复习题一、填空题 蛋白质分离的过程中会用到一些沉淀的方法,有:盐析法、等电点沉淀、有机溶剂沉淀等方 法,使目的蛋白与其它较大量的杂蛋白分开,这些方法的特点是简便、处理量大、既能除去 大量杂质,又能浓缩蛋白质,但分辨率低。
蛋白质胶体溶液稳定的因素:(1)、蛋白质表面具有水化层;(2)、蛋白质表面具有带 有同种电荷的静电斥力层;所以,当破坏这两个因素时,蛋白质从溶液中析出而产生沉淀。
降低发酵液或者其他物料体粘度的常用方法:加水稀释法、加热法 试举出四种常用的助滤剂:硅藻土、纤维素、石棉粉、珍珠岩、白土、炭粒、淀粉 3 固液分离是生物产品工厂中经常遇到的重要单元操作。
培养基、发酵液、某些中间产物和半 成品等都需进行固液分离。
固液分离的方法很多,根据颗粒收集的方式不同,可分为两大类 型:沉降和浮选、过滤。
在沉降和浮选所组成的第一类中,液体受限于一个固定的或旋转的容器而颗粒在液体里自由 移动,分离是由于内、外力场的加速作用产生的质量力施加在颗粒上造成的,这种力场可能 是重力场、离心力场或磁场。
生化工业常用的过滤设备主要有加压叶滤机、板框过滤机和回转真空过滤机等。
机械破碎中细胞所受的机械作用力主要有压缩力和剪切力o细胞破碎是使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术,常用的机械法有:珠磨法、直 压匀浆法、超声破碎法、X-卿法;常用的非机械法有:酶溶法、化学渗透法、渗透压法、 冻结融化法、干燥法10. 不宜采用高压匀浆法破碎的微生物细胞有:易造成堵塞的团状或丝状真菌、较小的革兰氏阳 性菌、以及含有包含体的基因工程菌。
超临界萃取过程的分类:等温法、等压法、吸附法。
12. 一般认为浸取经历三阶段:浸润阶段、溶解阶段、扩散阶段13. 反胶团的制备方法有:液液接触法、注入法、溶解法。
14. 常用的离子交换剂的基质有:纤维素、交联葡聚糖、琼脂糖和聚苯乙烯。
15. 离子交换层析介质DEAE-sephadex A-25,其中DEAE 代表二乙基氨基:sephadex 代表交联 葡聚糖。
生物分离工程期末试题及答案
生物分离工程期末试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 生物分离工程中常用的色谱技术有哪些?A. 凝胶渗透色谱B. 离子交换色谱C. 亲和色谱D. 所有选项2. 以下哪种不是生物分离过程中常用的离心方法?A. 差速离心B. 等密度离心C. 沉降离心D. 过滤离心3. 膜分离技术中,哪种膜的孔径最小?A. 微滤膜B. 超滤膜C. 纳滤膜D. 反渗透膜4. 在亲和色谱中,常用的配体有哪些?A. 蛋白质B. 多肽C. 核酸D. 所有选项5. 以下哪种方法不是用于蛋白质的纯化?A. 电泳C. 透析D. 离心6. 凝胶渗透色谱中,分子大小与洗脱速度的关系是什么?A. 分子越大,洗脱速度越快B. 分子越小,洗脱速度越快C. 分子大小与洗脱速度无关D. 以上都不正确7. 离子交换色谱中,离子强度对分离效果有何影响?A. 离子强度越高,分离效果越好B. 离子强度越低,分离效果越好C. 离子强度对分离效果无影响D. 离子强度适中时,分离效果最佳8. 亲和色谱中,配体与目标分子的结合力是什么?A. 静电作用B. 范德华力C. 特异性结合D. 疏水作用9. 以下哪种不是膜分离技术的优点?A. 操作简便B. 选择性高C. 能耗低D. 需要大量溶剂10. 以下哪种方法可以用于蛋白质的定量分析?A. 紫外-可见光谱法B. 凝胶渗透色谱D. 透析答案:1-5 D,D,D,D,A;6-10 A,D,C,D,A二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述生物分离工程的基本过程。
2. 描述膜分离技术在生物制药中的应用。
3. 解释亲和色谱的原理及其在蛋白质纯化中的应用。
三、计算题(每题25分,共50分)1. 假设某蛋白质样品通过凝胶渗透色谱进行纯化,已知样品的分子量为50kDa,色谱柱的孔径为100nm。
请计算该蛋白质在色谱柱中的洗脱体积,并解释其洗脱速度。
2. 某生物制药厂使用超滤膜进行蛋白质浓缩,已知膜的截留分子量为100kDa,蛋白质溶液的初始浓度为1mg/mL,体积为1L。
《生物分离工程》题库+答案
《生物分离工程》题库一、填充题1. 生物产品的分离包括R 不溶物的去除,I 产物分离,P 纯化和P精制;2. 发酵液常用的固液分离方法有过滤和离心等;3. 离心设备从形式上可分为管式,套筒式,碟片式等型式;4. 膜分离过程中所使用的膜,依据其膜特性(孔径)不同可分为微滤膜,超滤膜,纳滤膜和反渗透膜;5. 多糖基离子交换剂包括离子交换纤维素和葡聚糖凝胶离子交换剂两大类;6. 工业上常用的超滤装置有板式,管式,螺旋式和中空纤维式;7. 影响吸附的主要因素有吸附质的性质,温度,溶液pH值,盐的浓度和吸附物的浓度与吸附剂的用量;8. 离子交换树脂由网络骨架(载体),联结骨架上的功能基团(活性基)和可交换离子组成。
9. 电泳用凝胶制备时,过硫酸铵的作用是引发剂(提供催化丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚合所必需的自由基);甲叉双丙烯酰胺的作用是交联剂(丙烯酰胺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族长链);TEMED的作用是增速剂(催化过硫酸胺形成自由基而加速丙烯酰胺和双丙烯酰胺的聚合);10 影响盐析的因素有溶质种类,溶质浓度, pH 和温度;11.在结晶操作中,工业上常用的起晶方法有自然起晶法,刺激起晶法和晶种起晶法;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cK 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;常用的固定相有C 8 辛烷基 和 十八烷基C 18 ;常用的流动相有 乙腈 和 异丙醇 ;15.超临界流体的特点是与气体有相似的 粘度和扩散系数 ,与液体有相似的 密度 ;16.离子交换树脂的合成方法有 加聚法 和 逐步共聚法 两大类;17.常用的化学细胞破碎方法有 渗透冲击法 , 酶消化法,增溶法 , 脂溶法和 碱处理法 ;18.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;19.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 ;20.晶体质量主要指 晶体大小 , 形状 和 纯度 三个方面;21.亲和吸附原理包括 配基固定化 , 吸附样品 和 样品解析 三步;22.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23.盐析实验中用于关联溶质溶解度与盐浓度的Cohn 方程为 lgS=β-K s I ;当 在一定pH 和温度下,改变体系离子强度(盐浓度)进行盐析的方法 称为Ks 盐析法;当 在一定离子强度下,改变pH 和温度进行盐析 称为β盐析法;24.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 ;25.SDS-PAGE 电泳制胶时,加入十二烷基磺酸钠(SDS )的目的是消除各种待分离蛋白的 分子形状 和 电荷 差异,而将 分子量 作为分离的依据;26.常用的蛋白质沉析方法有 等电点沉析法, 盐析法 和 有机溶剂沉析 ;27.常用的工业絮凝剂有 有机高分子聚合物 和 无机高分子聚合物 两大类;28.典型的工业过滤设备有 板框压滤机 、 垂直叶片式硅藻土过滤机 和 真空转鼓过滤机 ;29.常用离心设备可分为 离心沉降设备 和 离心过滤设备 两大类;30.根据物化理论,萃取达到平衡时,溶质在萃取相和萃余相中的 化学势 相等;31.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;32.影响亲和吸附的因素有 配基浓度 、 空间位阻 、 配基与载体的结合位点 、 微环境 和 载体孔径 ;33.阳离子交换树脂按照活性基团分类,可分为 强酸性阳离子交换树脂 、 弱酸性 和 中强酸性 ;其典型的活性基团分别有 3 、 COOH - 、2)(OH PO -;34.阴离子交换树脂按照活性基团分类,可分为强碱性、 弱碱性 和 中强碱性 ;其典型的活性基团分别有-+OH CH RN 33)(、2NH -、兼有以上两种基团;35.DEAE Sepharose 是 阴 离子交换树脂,其活性基团是25252)(H C NH H C O ----;36.CM Sepharose 是 阳 离子交换树脂,其活性基团是COOH CH O 2--;37.影响离子交换选择性的因素有 离子水合半径 、 离子价 、 离子强度 、 溶液pH 、 有机溶剂 、和 交联度、膨胀度、分子筛 ;38.离子交换操作一般分为 静态 和 动态 两种;39.蛋白质等生物大分子,在溶液中呈稳定的分散状态,其原因是由于静电斥力作用 和 水化膜层 ;40.盐析用盐的选择需考虑 盐析作用要强 、 盐析用盐需有较大的溶解度 、 受温度影响小、 盐必须是惰性的、 来源丰富、经济 等几个方面的因素;41.影响有机溶剂沉淀的因素有 温度 、 溶液pH 、 离子强度、 样品浓度 和 金属离子的助沉作用;42.常用的超滤装置有 板式 、 管式 、 螺旋式 和 中空纤维式 ;43.依据电泳原理,现有电泳分离系统可分为 移动界面电泳、 区带电泳 和稳态电泳 ; 44.依据建立pH 梯度的原理不同,等电聚焦(IEF )可分为 载体两性电解质电泳 和同相电泳;45.双相电泳中,第一相是 等电聚焦 ;第二相是 SDS-PAGE ;46.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 ;47.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 ;48.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;49.物料中所含水分可分为机械结合水、物化结合水和化学结合水三种;50.根据干燥曲线,物料干燥可分为恒速干燥和降速干燥两个阶段;51.工业生产中常用的助滤剂有硅藻土和珍珠岩;52.液-液萃取从机理上分析可分为物理萃取和化学萃取两类;53.基本的离子交换过程由外部扩散、内部扩散和化学交换组成;54.吸附包括将待分离的料液通入吸附剂中,吸附质被吸附到吸附剂表面,料液流出和解吸四个过程组成;55.大孔网状吸附剂有非极性,中等极性和极性三种主要类型;56.亲和吸附剂表面连接的“手臂链”的作用是降低空间位阻的影响;57.根据修饰基团的不同,离子交换树脂可分为强酸性阳离子交换树脂,强碱性阴离子交换树脂,弱酸性阳离子交换树脂和弱碱性阴离子交换树脂等四大类;58.根据聚合方法,离子交换树脂的合成方法可分为加聚法和缩聚法两类;59.根据聚合单体,离子交换树脂的合成方法可分为共聚法和均聚法两类;60.影响离子交换速度的因素有颗粒大小、交联度、温度、离子化合价、离子大小、搅拌速率和溶液浓度;61.分配色谱的基本构成要素有载体、固定相和流动相;62.反相色谱常用的流动相有乙腈和异丙醇等;63.反相色谱常用的固定相有 C8 和 C18等;64.Sepharose系列的离子交换树脂的载体是琼脂糖凝胶注:葡聚糖凝胶(sephadex系列);65.分子筛色谱(凝胶色谱)的主要应用是脱盐、生物大分子的分离;66.因重复被删67.根据膜材料的不同,常用的膜可分为合成有机聚合物膜和无机材料膜两类;68.根据膜结构的不同,常用的膜可分为对称性膜、不对称膜和复合膜三类;69.强制膜分离过程是指超滤和反渗透过程;70.电泳系统的基本组成有电泳槽、电源、灌胶模具、外循环恒温系统、凝胶干燥器 、 电泳转移装置 、 电泳洗脱仪 和 凝胶扫描和摄录装置;71.电泳后,样品的主要染色方法有 考马斯亮蓝 和 银染法 ;72.SDS -PAGE 电泳中,SDS 的加入是为了消除不同样品分子间 形状 和 电荷 的差异;加入二硫叔糖醇的目的是 强还原剂,破坏半胱氨酸间的二硫键 ;73.电泳过程中,加入溴酚兰的目的是 指示蛋白的迁移位置 ;74.固体可分为 晶体 和 无定形固体 两种状态;75.因重复被删76.结晶的前提是 溶液达到过饱和状态 ;结晶的推动力是 过饱和度 ;77.根据晶体生长扩散学说,晶体的生长包括 溶质通过扩散作用穿过靠近晶体表面的一个滞流层,从溶液中转移到晶体的表面 、 到达晶体表面的溶质长入晶面,使晶体增大,同时放出结晶热 和 结晶热传递回到溶液中 三个过程;78.影响晶体生长的主要因素有 杂质 、 搅拌 和 温度 ;79.超临界流体萃取过程中溶质与溶剂分离的常用方法有 改变温度 和 压力 ;80.常用于描述吸附过程的数学模型有 langmuir 吸附模型 和 freundlich 吸附模型 ,其形式分别为cK c q q 0+=和n Kc q =; 二. 讨论题1.请结合图示简述凝胶排阻色谱(分子筛)的分离原理;答:凝胶排阻色谱的分离介质(填料)具有均匀的网格结构,其分离原理是具有不同分子量的溶质分子,在流经柱床是,由于大分子难以进入凝胶内部,而从凝胶颗粒之间流出,保留时间短;而小分子溶质可以进入凝胶内部,由于凝胶多孔结构的阻滞作用,流经体积变大,保留时间延长。
生物分离工程复习题
3. 在设计下游分离过程前,必须考虑哪些问题才能确保所设计的工艺过程最为经济、可靠? 要考虑产品价值、产品质量、产物在生产过程中出现的位置、杂质位置、产品和杂质的独特 物化性质、不同分离方法的技术经济性比较。 综上考虑,采用步骤数最少、次序合理、进料组成、产品形式,稳定性和物性(溶解度、分 子大小、电荷、功能团)、有适应产品的技术规格、生产规模、生产方式、环保和安全要求
2-细胞分离与破碎
7.
解:
8.23*1014cm/g Rm=0
加入原点做 Q2-t 线性回归,y=301.91x+128.02
K=301.91×106
������������
=
������
·
2������������ ������������������
=
3.0191
×
108
·
2 1.1
× ×
0.06 × 106 10−3 × 1060
7. 试论述反渗透在工业中的应用。 主要是用作水源净化及纯水生产,制备用于调制生物产品和清洗产品容器的无热原 水,氨基酸、糖最终产品的浓缩和洗滤除盐。
8. 利用截留相对分子质量 MMCO=100000 的超滤膜错流超滤分离发酵清液中的蛋白质, 过滤操作采用开路循环方式初始目标蛋白质(Mr=155000)的质量浓度 cT=1g/L,杂蛋白 质(Mr=23000)的质量浓度 cc=3g/L,发酵液体积 1000mL,透过流量 Q=0.5mL/s.超 滤膜对目标蛋白质的截留率 RT=0.99,对杂蛋白质的截留率 Rc=0.5.设料液槽内全混, 循环管线内液体量可忽略不计。 (1)若采用浓缩操作,计算目标蛋白质的质量浓度达到 5g/L 所需时间? (2)若采用透析过滤除杂蛋白质,料液槽中添加缓冲液使体积恒定,计算目标蛋白纯 度(总蛋白质中目标蛋白质的质量分数)提高到 95%所需时间,此时目标蛋白质收 率? 1606s, 16500s 92.1% 解: (1)
生物分离考试题及答案
生物分离考试题及答案生物分离是生物化学和分子生物学中常用的技术,用于从复杂的生物样品中分离出特定的生物分子,如蛋白质、核酸、多糖等。
以下是一份生物分离考试题及答案。
一、选择题(每题2分,共20分)1. 离心技术中,哪种类型的离心机用于分离细胞和细胞器?A. 微量离心机B. 台式离心机C. 制备型离心机D. 超速离心机答案:D2. 在凝胶电泳中,哪种类型的凝胶用于分离DNA?A. 琼脂糖凝胶B. 聚丙烯酰胺凝胶C. 淀粉凝胶D. 硅胶凝胶答案:A3. 以下哪种方法不是蛋白质分离技术?A. SDS-PAGEB. 离子交换层析C. 凝胶过滤层析D. 核磁共振答案:D4. 亲和层析中,亲和配体的特异性结合是利用了哪种分子间相互作用?A. 静电作用B. 疏水作用C. 范德华力D. 特异性识别答案:D5. 以下哪种物质不是用于蛋白质纯化的缓冲液成分?A. TrisB. EDTAC. 甘油D. 硫酸铵答案:C二、简答题(每题10分,共30分)1. 描述凝胶过滤层析的原理及其在蛋白质纯化中的应用。
答案:凝胶过滤层析(也称为分子筛层析或凝胶渗透层析)是基于分子大小的分离技术。
它使用多孔凝胶颗粒作为固定相,样品中的分子根据其大小通过凝胶颗粒的孔隙。
较小的分子能够进入孔隙,因此路径更长,移动速度较慢;而较大的分子则主要在孔隙外移动,路径较短,移动速度较快。
这种技术常用于去除样品中的大分子杂质,或根据大小分离蛋白质。
2. 解释什么是SDS-PAGE,并说明它在蛋白质分析中的重要性。
答案:SDS-PAGE(十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳)是一种用于分离蛋白质的电泳技术。
SDS是一种阴离子表面活性剂,能够使蛋白质带负电并展开其结构,从而在电场中以相同的速度迁移。
聚丙烯酰胺凝胶作为固定相,根据蛋白质的分子量进行分离。
SDS-PAGE在蛋白质分析中非常重要,因为它可以提供蛋白质的分子量信息,用于蛋白质纯度的鉴定和蛋白质表达量的估计。
《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》I. 在细胞分离中,细胞的密度P s越-大,细胞培养液的密度P L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_J。
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。
(X)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。
(X)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。
II. _^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_J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一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。
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-—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。
(X)改:原料目标产物的浓度越低。
17. 菌体和动植物细胞的重力沉降操作,采用_D-手段,可以提高沉降速度。
A.调整pHB.加热C.降温D加盐或絮状剂18. 撞击破碎适用于的回收。
A.蛋白质B.核酸C.细胞壁D细胞器19•重力沉降过程中,固体颗粒受到—重力,_浮力,辱擦阻-力的作用,当固体匀速下降时,三个力的关系重力=浮力+摩擦阻力。
生物分离工程判断复习题与参考答案
生物分离工程判断复习题与参考答案一、判断题(共100题,每题1分,共100分)1、极性溶剂与非极性溶剂互溶。
A、正确B、错误正确答案:B2、SDS-CTAB属于非离子表面活性剂水胶束两水相体系。
A、正确B、错误正确答案:B3、液膜能把两个互溶但组成不同的溶液隔开。
A、正确B、错误正确答案:A4、影响电泳分离的主要因素电泳时间。
A、正确B、错误正确答案:B5、阴离子交换剂可交换的为阳离子。
A、正确B、错误正确答案:B6、阳离子交换剂可交换的为阴、阳离子。
A、正确B、错误正确答案:B7、要增加目的物的溶解度,往往要在目的物等电点附近进行提取。
A、正确B、错误正确答案:B8、絮凝是物理环境的变化引起的溶质的溶解度降低、生成固体凝聚物的现象。
A、正确B、错误正确答案:B9、通过加入某些反应剂是发酵液进行预处理的方法之一。
A、正确B、错误正确答案:A10、用来提取产物的溶剂称萃余液。
A、正确B、错误正确答案:B11、真空转鼓过滤机工作一个循环经过过滤区、缓冲区、再生区、卸渣区。
A、正确B、错误正确答案:A12、临界压力是液化气体所需的压力。
A、正确B、错误正确答案:B13、压力是在重力场中,颗粒在静止的流体中降落时受到的力。
A、正确B、错误正确答案:B14、颗粒与流体的密度差越小,颗粒的沉降速度越小。
A、正确B、错误正确答案:A15、结晶过程中,溶质过饱和度大小不仅会影响晶核的形成速度,而且会影响晶体的长大速度。
A、正确B、错误正确答案:A16、按分离原理不同,电泳可分为纸电泳、醋酸纤维薄膜电泳、琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳。
A、正确B、错误正确答案:B17、在生物制剂制备中,常用的缓冲系统有磷酸盐缓冲液;碳酸盐缓冲液;盐酸盐缓冲液;醋酸盐缓冲液等。
A、正确B、错误正确答案:B18、在液膜分离的操作过程中,膜溶剂主要起到稳定液膜的作用。
A、正确B、错误正确答案:B19、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。
生物分离工程复习题
第一章名词解释1、凝集指在投加的化学物质(铝、铁的盐类或石灰等)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。
2、絮凝指使用絮凝剂(天然的和合成的大分子量聚电解质)将胶体粒子交联成网,形成10mm大小絮凝团的过程。
其中絮凝剂主要起架桥作用。
3、吸附:当气体或液体与某些固体接触时,气体或液体的分子会积聚在固体表面上,这种现象称之为吸附4、离子交换法:通过溶液中带电的溶质分子与离子交换剂中可交换的离子进行交换,利用其静电作用力的差异而达到分离纯化的方法。
其特点是分辨率高、工作容量大且易于操作。
5、色谱流出曲线和色谱峰:由检测器输出的信号强度对时间作图,所得曲线称为色谱流出曲线。
曲线上突起部分就是色谱峰。
6、基线:在实验操作条件下,色谱柱后没有样品组分流出时的流出曲线称为基线,稳定的基线应该是一条水平直线。
7、峰高:色谱峰顶点与基线之间的垂直距离,以(h)表示。
8、死时间tM:不被固定相吸附或溶解的物质进入色谱柱时,从进样到出现峰极大值所需的时间称为死时间。
9、保留时间tR:试样从进样到柱后出现峰极大点时所经过的时间,称为保留时间。
10、调整保留时间tR´:某组分的保留时间扣除死时间后,称为该组分的调整保留时间,即tR´=tR-tM11、死体积V0:指色谱柱在填充后,柱管内固定相颗粒间所剩留的空间、色谱仪中管路和连接头间的空间以及检测器的空间的总和。
12、保留体积VR:指从进样开始到被测组分在柱后出现浓度极大点时所通过的流动相的体积。
13、标准偏差---即0.607倍峰高处色谱峰宽的一半。
14、半峰宽Y1/2---即峰高一半处对应的峰宽。
它与标准偏差的关系为15、峰底宽度Y---即色谱峰两侧拐点上的切线在基线上截距间的距离。
它与标准偏差的关系是Y = 4a16、分配系数K:分配色谱的分离是基于样品组分在固定相和流动相之间反复多次的分配过程,而吸附色谱的分离是基于反复多次的吸附-脱附过程。
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《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。
17.菌体和动植物细胞的重力沉降操作,采用 D 手段,可以提高沉降速度。
A.调整pHB.加热C.降温D.加盐或絮状剂18.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19.重力沉降过程中,固体颗粒受到重力,浮力,摩擦阻力的作用,当固体匀速下降时,三个力的关系重力=浮力+摩擦阻力。
20.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。
21.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。
22.区带离心包括差速区带离心和平衡区带离心。
23.差速区带离心的密度梯度中最大密度 B 待分离的目标产物的密度。
A.大于B.小于C.等于D.大于或等于24.简答:管式和碟片式离心机各自的优缺点。
25.单从细胞直径的角度,细胞越小,所需的压力或剪切力越大,细胞越难破碎。
《沉淀》1.防止蛋白质沉淀的屏障有蛋白质周围的水化层和双电层。
2.判断:当蛋白质周围双电层的ζ点位足够大时,静电排斥作用抵御蛋白质分子之间的分子间力,使蛋白质溶液处于稳定状态而难以沉淀。
(√)3.降低蛋白质周围的水化层和双电层厚度,可以破坏蛋白质溶液的稳定性,实现蛋白质沉淀。
4.常用的蛋白质沉淀方法有:盐析沉淀,等电点沉淀,有机溶剂沉淀。
5.判断并改错:蛋白质水溶液中离子强度在生理离子强度(~·kg-1)之外,蛋白质的溶解度降低而发生沉淀的现象称为盐析。
(×)改:离子强度处于高离子强度时。
6.在Cohn方程中,logS=β-KsI中,盐析常数Ks反映 C 对蛋白质溶解度的影响。
A.操作温度值 C.盐的种类 D.离子强度7.在Cohn方程中,logS=β-KsI中,β常数反映 B 对蛋白质溶解度的影响。
A.无机盐的种类值和温度值和盐的种类 D.温度和离子强度方程中,Ks越大,β值越小,盐析效果越好。
9.蛋白质溶液的pH接近其等电点时,蛋白质的溶解度 B 。
A.最大B.最小C.恒定D.零10.蛋白质溶液的pH在其等电点时,蛋白质的静电荷数为0 。
11.判断并改错:在高离子强度时,升温会使蛋白质的溶解度下降,有利于盐析沉淀,因此常采用较高的操作温度。
(×)改:只在离子强度较高时才出现。
12.判断并改错:利用在其等电点的溶液中蛋白质的溶解度最低的原理进行分离,称为等电点沉淀,而不必考虑溶液的离子浓度的大小。
(×)改:在低离子强度条件下。
13.等电点沉淀的操作条件是低离子强度和 pH=pI 。
14.判断并改错:无论是亲水性强,还是疏水性强的蛋白质均可采用等电点沉淀。
(×)改:适用于疏水性强的蛋白质(酪蛋白)。
15.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,则溶剂用量越少。
16.变性活化能 A 的蛋白质可利用热沉淀法分离。
A.相差较大B.相差较小C.相同D.相反17.在相同的离子强度下,不同种类的盐对蛋白质盐析的效果不同,一般离子半径 A 效果好。
A.小且带电荷较多的阴离子B.大且带电荷较多的阴离子C.小且带电荷较多的阳离子D.大且带电荷较多的阳离子18.盐析沉淀时,对 A 蛋白质所需的盐浓度低。
A.结构不对称且高分子量的B.结构不对称且低分子量的C.结构对称且高分子量的D.结构对称且低分子量的19.盐析常数Ks随蛋白质的相对分子量的增高或分子结构的不对称性而增加。
《萃取》1.溶质在液—液两相中达到萃取平衡时,具有化学位相等,萃取速率为 0 的特征。
2.溶质在液—液两相中达到萃取平衡时,萃取速率为 B 。
A.常数B.零C.最大值D.最小值3.溶质在两相达到分配平衡时,溶质在两相中的浓度 C 。
A.相等B.轻相大于重相中的浓度C.不再改变D.轻相小于重相中的浓度4.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5.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6.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7.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。
型平衡关系,y=mx在低浓度范围内适用。
型平衡方程,12m xym x=+在高浓度范围适用。
10.论述:利用热力学理论说明分配定律。
11.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。
12.论述: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)。
13.有机溶剂的选择原则为相似相溶性原理。
14.发酵液中夹带有机溶剂微滴形成水包油型乳浊液;有机相中夹带发酵液形成油包水型乳浊液。
15.简答:如何防止乳化现象发生?16.判断并改错:①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。
(√)②萃取分率是表示萃取相与原料液中溶质的量之比。
(√)③萃余分率是表示萃余相与原料液中溶质的量之比。
(√)17.若萃取平衡符合线性关系,并且各级萃取流量之和为一常数,各级萃取流量均相等时萃取分率 A 。
A.大B.相等C.小D.不确定18.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。
19.红霉素是碱性电解质,采用有机溶剂萃取,水相从pH 降至pH 时,分配系数会 B 。
A.不改变B.降低C.先升后降D.增加20.青霉素是较强的有机酸,采用有机溶剂萃取时,水相中pH从3 升至6时,分配系数会 A 。
A.明显降低B.变化不大C.明显增加D.恒定不变21.简答:聚合物的不相溶性。
(双水相的形成)22.双水相相图中,系线越长,两相间的性质差别越大。
23.双水相中溶质在两相中的分配主要有静电作用、疏水作用、生物亲和作用。
24.非电解质溶质在双水相中的分配系数随相对分子质量的增大而 A 。
A.减小B.增大C.趋近无穷D.变化不大25.判断: 荷电溶质在双水相中分配系数的对数与溶质的静电荷数成反比。
(×)改:成正比。
26.判断: 双水相中荷电溶质的分配系数不仅与溶质的静电荷数有关,还与添加的无机盐的种类有关。
(√)27.疏水因子HF 是描述 上相 与 下相 之间疏水性的差异的参数。
28.疏水因子HF 与成相聚合物的 种类 、 相对分子质量 和 浓度 有关,与添加的盐的 种类 和 浓度 有关,与 pH 值 有关。
29.疏水因子HF 一般随聚合物的相对分子质量、浓度和盐析浓度的增大而 B 。
A.减少B.增大C.恒定D.趋近于零30.在pH 为等电点的双水相中蛋白质的分配系数的对数值与双水相的疏水因子HF 呈线性关系,则直线的斜率定义为 D 。
A.双水相的疏水性B.蛋白质的分配系数C.蛋白质的静电荷数D.蛋白质的表面疏水性31.论述: 双水相中溶质的分配系数的表达式:()ln FZ m HF HFS HFS RTϕ=+∆+∆中,各项的物理意义及如何影响分配系数。
32.在pH=pI 的双水相中,若双水相疏水因子HF=0,则蛋白质在两相中的分配系数为 C 。
A.无穷大B.零 <m<133.双水相的疏水因子HF 值越大,则溶质的分配系数越 B 。
A.大B.小C.趋近于1D.趋近于零DX 双水相中,若降低PEG 的相对分子质量,则蛋白质的分配系数 增大 ,若降低DX 的相对分子质量,则分配系数 减小 。
35.双水相中无机盐的添加对溶质分配系数的影响主要反映在对 相间电位差 和 表面疏水性 的影响。
36.在PEG/DX 双水相中,若添加的无机盐使相间电位差0ϕ∆<,要使蛋白质分配于富含PEG 的上相中,应调节pH B 。
A.等于蛋白质的等电点B.大于等电点C.小于等电点D.等于737.在pH 为等电点的双水相中,蛋白质主要根据 C 产生各自分配。
A.荷电荷的大小B.分子量差异C.疏水性差异D.荷电荷性质38.无机盐的存在 B 溶质向有机相中分配。
A.不影响B.有利于C.不利于D.以上答案都不对39.有机溶剂萃取较高温度有利于目标产物的回收与纯化,通常操作是在 A 下进行。
A.较低温度B.较高温度C.室温D.任何温度40.在较低的pH下有利于青霉素在有机相中的分配,当pH大于时,青霉素几乎完全溶于水相中。
41.利用溶质在互不相溶的两相之间分配系数不同而使溶质分离的方法称为萃取。
42.判断:由于温度影响相水系统的相图,因而影响蛋白质的分配系数,因此温度对双水相系统中蛋白质的影响很大。
(×)改:T对双水相系统中蛋白质的影响很小。
43.简答:乳状液膜的制备方法。
44.简述:反萃相化学反应促进迁移及其特点。
45.利用液膜膜相中流动载体 B 作用的传质机理称为液膜膜相载体输送。
A.渗透B.选择性输送C.溶解D.扩散46.液膜中膜溶剂的粘度越大,则膜 B 。
A.越薄B.易于成膜C.难成膜D.稳定性越差47.破乳常用的方法有化学破乳和静电破乳。
48.简述:影响液膜萃取的操作因素。