生物工程下游技术复习题
一、名词解释
包含体：一种蛋白质不溶性聚集体，包括目标蛋白、菌体蛋白等。目标蛋白一级结构是正确的，但立体结构是错误的，所以没有生物活性。 细胞破碎技术：是指利用外力破坏细胞膜和细胞壁，使细胞内物质包括目的产物成分释放出来的技术。
双水相萃取：利用溶质在两水相中的选择性分配，萃取分离目的产物，称为双水相萃取。
生物工程下游技术：又叫生物分离工程，是研究生物制品分离和纯化的工程技术学科，是生物工程中不可缺少的组成部分 。
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。 反萃取：在完成萃取操作后，为进一步纯化目标产物或便于下一步分离操作的实施，将目标产物从有机相转入水相的操作就称为反萃取。 膜分离技术：利用膜的选择性（孔径大小），以膜的两侧存在的能量差作为推动力，由于溶液中各组分透过膜的迁移率不同而实现分离的一种技术。
反渗透：是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作；
吸附色谱：利用组分在吸附剂（固定相）上的吸附能力强弱不同而得以分离的方法； 纳滤（NF）：以压力差为推动力，从溶液中分离300~1000小分子量的膜分离过程； 带溶剂：能和产物形成复合物，使产物更易溶于有机溶剂相中，该复合物在一定条件下又要容易分离。
浸取：用某种溶剂把有用物质从固体材料中提取到溶液中的过程称为浸取或浸出。 固定相：在色谱法中，将填入玻璃管或不锈钢管内静止不动的一相（固体或液体）称为固定相。
盐析法：在高浓度的中性盐存在下，蛋白质（酶）等生物大分子物质在水溶液中的溶解度降低，产生沉淀的过程。
水通量：每单位时间内透过单位膜面积的水体积流量，也叫透水率，即水透过膜的速率。
离子交换色谱法：利用组分在离子交换剂（固定相）上的亲和力大小不同而达到分离的方法。
沉淀法：利用添加沉淀剂或改变溶液的pH值、离子强度和极性等方法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。 电渗析（ED） ：以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作；
分配色谱法：又称液液色谱，利用组分在固定液（固定相）中溶解度不同而达到分离的方法； 二、简答
1、 细胞破碎的方法有哪些？
机械破碎：通过机械运动产生的剪切力，使组织、细胞破碎。
捣碎法、研磨法、匀浆法、超声法
物理破碎：通过各种物理因素的作用，使组织、细胞的外层结构破坏，而使细胞
破碎。
温度差破碎法、压力差破碎法
化学破碎：通过各种化学试剂对细胞膜的作用，而使细胞破碎。
有机溶剂、表面活性剂、酸碱
酶促破碎：通过细胞本身的酶系或外加酶制剂的催化作用，使细胞外层结构受到
破坏，而达到细胞破碎 自溶法、外加酶制剂法
2、 比较凝聚和絮凝？
凝聚：指在中性盐（铝、铁的盐类）作用下，由于双电层排斥电位的降低，而使胶体脱稳并使粒子相互聚集成１mm 大小块状凝聚体的过程。
絮凝：指使用高分子絮凝剂（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10 mm大小絮凝团的过程。其中絮凝剂主要起架桥作用。
3、 收率的计算题
利用乙酸乙酯萃取发酵液中的放线菌素D，pH=3.5时，k=57，料液流速450L/h，萃取剂流量39L/h，计算采用三级错流萃取和三级逆流萃取的萃取因素E和理论收率各为多少？
=57*450/39=657.7 三级错流 1(E?1)n?11??n＝1??33n (E?1)(E?1)n=（657.7+1）—1/(657.7+1)= 三级逆流 n?1E?E 1??n?n?1E?1 4、 气液色谱中色谱柱中载体有哪些特点？
1、不溶性；
2、渗透性，即具有疏松的网状结构，容许大分子自由通过； 3、高硬度及适当的颗粒形式，最好为均匀的珠状； 4、最低的吸附力； 5、较好的化学稳定性； 6、抗微生物和酶的侵蚀； 7、亲水性；
8、具有大量的供反应的化学基团，能与大量配基共价连接。 5、双水相萃取的特点
1）操作条件温和，整个操作过程在常温常压下进行，利于保持生物分子的活性； 2）双水相萃取克服了有机溶剂萃取中蛋白容易失活和强亲水性蛋白难溶于有机溶剂的缺点。 3）双水相系统之间的传质和平衡过程速度快，回收效率高。
4）不存在有机溶剂残留问题，高聚物一般是不挥发性物质，因而操作环境对人体无害；
6、发酵液预处理的目的？
提高从悬浮液中分离固形物的速度和固液分离的效率 ⑴ 改变发酵液的物理性质，包括增大悬浮液中固体粒子的尺寸，降低液体黏度；
⑵ 尽可能使产物转移到液相
⑶ 相对纯化，去除发酵液中的部分杂质（高价无机离子和杂蛋白质)； 7、醋酸纤维素膜的特点？
优点：水渗透流率高，适合作反渗透膜
来源丰富，价格便宜 无毒，制膜工艺简单
缺点：热稳定性差，不耐温（30℃）
易水解，易压密 抗氧化性能差
抗微生物侵蚀性能差 8、认图（膜分离并简述特点） 1）透析法 利用具有一定孔径大小、高分子溶质不能透过的亲水膜，将含有高分子溶质和其它小分子溶质的溶液与水溶液或缓冲
液分隔；由于膜两侧的溶质浓度不同，在浓差的作用下，高 蛋白质、无机盐
分子溶液中的小分子溶质（如无机盐）透过膜向水渗透，这
就是透析。
无机盐 透析法的应用：
缓冲液
2）反渗透
常用于除去蛋白或核酸样品中的盐、变性剂、还原剂之类的小分子杂质，
由于透析过程以浓差为传质推动力，膜的透过量很小，不适于大规模生物分离过程、但在实验室中应用较多。 透析法在临床上常用于肾衰竭患者的血液透析。
利用反渗透膜选择性的只能通过溶剂（通常是水）而截留其他溶质的性质，以膜两侧
静压差为推动力，使溶剂通过反渗透膜实现对液体混合物进行分离的过程。 反渗透的应用： 在膜分离的应用中，反渗透的应用最广泛。海水和苦咸水脱盐制饮用水； 制备医药、化学工业中所需的超纯水； 低相对分子质量水溶性组分的浓缩和回收；
3） 用于浓缩过程，不会破坏生物活性，不会改变风味、香味。
（食品工业中果汁、糖、咖啡的浓缩；电镀和印染工业中废水的浓缩；奶品工业中牛奶的 浓缩）
3）微滤、超滤、纳滤、反渗透
生物工程下游技术复习题
