生化分离题库

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1、绪论1.为什么说生物分离过程往往成本高？答：①在粗产物中，被提取物浓度通常很低；②需处理的物料往往是成分比较复杂的多相体系；③对于生物制品往往要求纯度高、无色、结晶以及能长期保存等因此，使得生物分离过程往往成本很高。2.以发酵液为例，简述生化分离的一般工艺过程？3.选择下游加工工艺的原则：①是胞内产物还是胞外产物；②原料中产物和主要杂质的浓度；③产物和主要杂质的物理化学性质及其性能差异；④产品用途及质量标准；⑤产品的市场价格，涉及能源、辅助材料的消耗水平；⑥污染物的排放量及处理方式4.产品提取的工艺步骤为何越少

2、越好？为何要重复提取？因为下游分离技术步骤越多，提取收率越低，比如整个下游过程包括6步操作，每步回收率高达95%，经过6步操作之后，总收率也只有73.5%，因此尽量减少分离提取的操作步骤，有利于提高产物总收率。重复提取的目的是为了提高产物的总收率。如一步等电结晶提取谷氨酸的收率为78%，结晶母液如果进行重复提取，二次重复提取收率也为75%，则总收率为78%+（1-78%）×75%=94.5%。第二章过滤1.什么是助滤剂？在固液分离操作过程中，如何选择助滤剂？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

3、滤的物料变得容易过滤。助滤剂的选择要点：①粒度选择：根据料液中的颗粒和率出液的澄清度来确定。当粒度一定时，过滤速率与澄清度成反比，过滤速率小，澄清度好，故颗粒较小时，应采用细的助滤剂。②根据过滤介质和过滤情况选择助滤剂的品种：如使用粗目滤网时易泄露，可加入石棉粉或纤维素，可有效防止泄露；③用量选择：间歇操作时助滤剂预涂层的最小厚度是2mm；在连续操作时根据所需过滤速率来确定。2.为什么要进行发酵液的预处理？Ø改变发酵液的物理性质，提高从悬浮液中分离固形物的速率，提高固液分离的效率；Ø尽可能使产物转入便于后处理的

4、某一相中Ø去除发酵液中部分杂质，有利于后续各步操作3.发酵液的预处理技术方法物理性质的改善：加热（降低黏度，去除杂蛋白，调节悬浮液的PH值）；凝聚与絮凝（增大粒度）；加助滤剂（改善过滤）。杂质的去除：去杂蛋白（沉淀、变性、吸附）；去多糖（酶解）；去离子（沉淀）。4.改善过滤的方法（1）降低粘度；（2）增大悬浮颗粒体积；（3）加助滤剂；（4）操作条件的改变5.书本P21第1题第三章离心与沉降1.书P23例3-12.书P30例3-33.书P30例3-44.影响离心机处理能力的因素①处理样品的特性，如密度、粒径等；②

5、溶液的特性，如密度、粘度等；③离心机机械结构，如r1和r2；④操作条件，ω第四章细胞破碎01.常见的细胞破碎技术有哪些？化学法：渗透冲击、酶消化法、增溶法、脂溶法、碱处理机械法：匀浆法（片型）、研磨法、超声波法、匀浆法（孔型）、珠磨破碎02.酶解法细胞破碎的优缺点：优点：发生酶解的条件温和；能选择性的释放产物；胞内核酸等泄出量少，细胞外形较完整。缺点：溶酶价格高；溶酶法通用性差（不同酶种需选择不同的酶）；产物抑制的存在。03.不宜使用高压匀浆法的范围Ø易造成堵塞的团状或丝状真菌，Ø较小的革兰氏阳性菌，Ø含有包含

6、体的基因工程菌（因包含体坚硬，易损伤匀浆阀）04.机械法和非机械法破碎的比较：比较项目机械法非机械法破碎机理切碎细胞溶解局部壁，膜碎片大小碎片细小细胞碎片较大内含物释放全部部分粘度高（核酸多）低（核酸少）时间，效率时间短，效率高时间长，效率低设备需专用设备不需专用设备通用性强差（专一性强）经济成本低成本高应用范围工业规模，实验室实验室，部分工业05.在选择细胞破碎方法时需要考虑哪些因素？细胞处理量；细胞壁强度和结构(高聚物交联程度、种类和壁厚度)；目标产物对破碎条件的敏感性；破碎程度；目标产物的选择性释。第五章

7、膜分离1.影响膜通量的主要因素1)浓差极化降低膜通量。2)膜通量随温度及液体流速的增加而增加。3)膜通量表观表示为渗透压依赖型、静水压依赖型及压力无关（浓差极化）型:在低压和低溶质浓度时，渗透压起主要作用，称为渗透压依赖型；当跨膜压力增加时，水压为主要驱动力，称为静水压依赖型；压力达到最大时，膜上存在黏性体和凝胶层，使溶质不能透膜，此时膜通量由传质控制，称为浓差极化型。2.污染膜的常用清洗方法①采用增大流速、逆洗、脉冲流动，超声波清洗等机械方法。②添加酸、碱、酶（蛋白酶）、螯合剂或表面活性剂等起溶解作用的物质。

8、③添加过氧化氢、高锰酸钾和次氯酸盐等起氧化作用的物质。④添加磷酸盐和聚磷酸盐等起渗透作用的物质。⑤改变离子强度、pH值和ξ电位等起切断离子结合作用的方法。3.超滤通常以孔径大小还是以截留相对分子质量为指标？什么是截留相对分子质量？为什么选用的超滤膜的额定截留值应稍低于所分离或浓缩的溶质相对分子质量以截留相对分子质量为指标。截留相对分子质量:指截流率达90%以上的最小被截留物质的分子量。