《生物分离工程》题库+答案

《生物分离工程》题库+答案1.生物产品的分离包括去除R不溶物、分离I产物、纯化P产物和精制P产物。2.发酵液常用的固液分离方法包括过滤和离心等。3.离心设备的形式包括管式、套筒式和碟片式等。4.膜分离过程中使用的膜根据其孔径特性不同可分为微滤膜、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包括吸附质的性质、温度、溶液pH值、盐的浓度以及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.在电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是引发剂，甲叉双丙烯酰胺的作用是交联剂，TEMED的作用是增速剂。10.影响盐析的因素包括溶质种类、溶质浓度、pH和温度。11.工业上常用的结晶起晶方法包括自然起晶法、刺激起晶法和晶种起晶法。12.离子交换过程实际上只包括外部扩散、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q=qc/(K+c)。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C8辛烷基和十八烷基C18，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包括加聚法和逐步共聚法两大类。17.常用的化学细胞破碎方法包括渗透冲击法、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，常用的洗脱方法包括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-Ks。1.盐析法分为Ks盐析法和β盐析法，分别是在一定pH和温度下改变离子强度，和在一定离子强度下改变pH和温度进行盐析的方法。2.蛋白质分离常用的色谱法包括免疫亲和色谱法、疏水作用色谱法、金属螯合色谱法和共价作用色谱法。3.SDS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，以分子量作为分离的依据。4.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。5.工业絮凝剂主要分为有机高分子聚合物和无机高分子聚合物两大类。6.典型的工业过滤设备包括板框压滤机、垂直叶片式硅藻土过滤机和真空转鼓过滤机。7.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。8.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。9.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。10.影响亲和吸附的因素包括配基浓度、空间位阻、配基与载体的结合位点、微环境和载体孔径。11.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-SO3H、-COOH、-PO(OH)2。12.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RN(CH3)3OH、-NH2、兼有以上两种基团。13.DEAESepharose是阴离子交换树脂，其活性基团是-O-CH-NH-(CH)2。14.CMSepharose是阳离子交换树脂，其活性基团是-O-CH2COOH。15.影响离子交换选择性的因素包括离子水合半径、离子价、离子强度、溶液pH、有机溶剂、交联度、膨胀度、分子筛等。16.离子交换操作一般分为静态和动态两种。17.蛋白质等生物大分子在溶液中呈稳定的分散状态，主要是由于静电斥力作用和水化膜层。18.盐析用盐的选择需要考虑盐析作用要强、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。19.影响有机溶剂沉淀的因素包括温度、溶液pH、离子强度、样品浓度和金属离子的助沉作用。常用的超滤装置包括板式、管式、螺旋式和中空纤维式。根据电泳原理，电泳分离系统可分为移动界面电泳、区带电泳和稳态电泳。等电聚焦（IEF）依据建立pH梯度的原理不同，可分为载体两性电解质电泳和同相电泳。双相电泳中，第一相是等电聚焦，第二相是SDS。结晶过程包括过饱和溶液的形成、晶核的形成和晶体生长。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。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ΔGS和体积过剩吉布斯自由能ΔGV组成。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。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。工业生产中常用的助滤剂有硅藻土和珍珠岩。液－液萃取从机理上分析可分为物理萃取和化学萃取两类。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。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。大孔网状吸附剂有非极性、中等极性和极性三种主要类型。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。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。离子交换树脂的合成方法可分为加聚法和缩聚法两类，根据聚合单体可分为共聚法和均聚法两类。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。分配色谱的基本构成要素有载体、固定相和流动相。反相色谱常用的流动相有乙腈和异丙醇等，常用的固定相有C8和C18等。Sepharose系列的离子交换树脂的载体是琼脂糖凝胶，而葡聚糖凝胶（sephadex系列）也常用于此类分离。分子筛色谱（凝胶色谱）的主要应用是脱盐和生物大分子的分离。常用的膜可分为合成有机聚合物膜和无机材料膜两类，根据膜结构的不同，可分为对称性膜、不对称膜和复合膜三类。强制膜分离过程是指超滤和反渗透过程。电泳系统由多个组成部分构成，包括电泳槽、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。电泳后，常用的样品染色方法有考马斯亮蓝和银染法。在SDS电泳中，加入SDS是为了消除不同样品分子间形状和电荷的差异，而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。在电泳过程中，加入溴酚兰的目的是指示蛋白的迁移位置。固体可分为晶体和无定形固体两种状态。结晶的前提是溶液达到过饱和状态，而结晶的推动力则是过饱和度。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。影响晶体生长的主要因素有杂质、搅拌和温度。超临界流体萃取过程中，常用的溶质与溶剂分离方法有改变温度和压力。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q=qc/(K+c)和q=Kcn。凝胶排阻色谱的分离原理是利用具有均匀网格结构的分离介质，使具有不同分子量的溶质分子在流经柱床时，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。这样，分子量不同的溶质分子得以分离。饱和曲线和过饱和曲线图是描述结晶过程中溶液状态的重要工具。饱和曲线图是指在不同温度下，溶液中恰好能够溶解的溶质量，而过饱和曲线图则是指在不同温度下，溶液中实际存在的溶质量超过了饱和状态下的溶质量。这两个曲线图的意义在于，可以帮助我们确定结晶的条件和过程，以及控制结晶的质量和产率。亲和吸附是一种高效、简便、适用范围广、分离速度快、条件温和的吸附单元操作。其特点在于利用亲和吸附剂与目标物之间的特殊化学作用实现高效分离，但载体制备难度大，通用性差，成本较高。答：载体两性电介质梯度等电聚焦（IEF）的分离原理是利用载体内部形成的两性电介质梯度，使样品中的蛋白质在电场