生物分离工程复习题第一章导论一解释名词生物下游加工过程(生物分离工程),二简答题1 生物产品与普通化工产品分离过程有何不同?(生物下游加工过程特点是什么?生物分离工程的特点是什么?)2 生物分离工程在生物技术中的地位?3 分离效率评价的主要标准有哪些?各有什么意义?4 生物分离工程可分为几大部分,分别包括哪些单元操作?(简述或图示分离工程一般流程及基本操作单元)5 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?6 下游加工过程的发展趋势有哪些方面?7 纯化生物产品的得率是如何计算的?若每一步纯化产物得率为90%,共6步纯化得到符合要求产品,其总收率是多少?第二章发酵液预处理一解释名词凝聚,絮凝,凝聚剂,过滤,离心,细胞破碎,包含体二简答题1 为什么要进行发酵液的预处理?常用处理方法有哪几种?2 凝集与絮凝过程有何区别?如何将两者结合使用?常用的絮凝剂有哪些?3 发酵液预处理中凝聚剂主要起什么作用?絮凝机理是什么?4 细胞破碎的方法包括哪几类?工业上常用的方法有哪些?为什么?5 沉降与离心的异同?6 离心设备可分为哪两大类?按分离因子Fr不同,离心机一般分为哪几类?7 常用的离心沉降设备有哪些?常用的过滤设备有哪些?8 固-液分离主要包括哪些方法和设备?9 试比较固液分离中过滤和离心分离技术的特点。
10 高压匀浆与高速珠磨破碎法各有哪些优缺点?11 比较工业常用的过滤设备优缺点。
离心与过滤各有什么优缺点?第三章沉淀与结晶一解释名词沉淀,结晶,盐析,盐溶,盐析结晶,盐析沉淀,硫酸铵饱和度,晶种,晶核,晶型, 饱和溶液,过饱和溶液,饱和度二简答题1 根据加入沉淀剂的不同沉淀分离主要包括哪几类?)2 常用的蛋白质沉淀方法有哪些?有机溶剂沉淀蛋白质的机理什么?用乙醇沉淀蛋白质时应注意哪些事项?3 影响盐析的主要因素有哪些?在工艺设计中如何应用?4 如何确定盐析过程中需要加入硫酸铵的量?5 简述有机溶剂沉淀的原理。
6沉淀与结晶有何不同?7 结晶操作的原理是什么?常用结晶器包括哪两种类型?如何选择结晶设备?8 粒子大小与溶解度有何关系?9 有哪些方法造成溶液过饱和?10 绘制饱和温度曲线和过饱和温度曲线,并标明稳定区、亚稳定区和不稳定区。
并简述其意义11 影响硫酸铵盐析效果的主要因素有哪些?公式Ig S=β- Ks I 中β、Ks各与什么因素有关?第四章萃取一解释名词萃取,反萃取,分配系数,有机溶剂萃取,分离因子,乳化,胶团,反胶团,反胶团萃取,临界胶束浓度,溶解度参数,介电常数,HLB 值,萃取因素,带溶剂,超临界流体,超临界流体萃取,双水相萃取,液膜萃取,多级逆流萃取二简答题1 生物物质的萃取与传统的萃取相比有哪些不同点?2 溶剂萃取按参与溶质分配的两相不同而分为哪5类?有机溶剂萃取中产生乳化后使有机相和水相分层困难,一般会出现哪两种夹带?各产生什么后果?3 萃取过程(方式)设计分为哪几种类型?4 pH 对弱电解质的萃取效率有何影响?5 发酵液乳化现象是如何产生的?对分离纯化产生何影响? 影响乳浊液稳定的因素主要有哪些?如何有效消除乳化现象?6 液-液萃取从机理上分析可分为哪两类?7 常见物理萃取体系由那些构成要素?8 何谓萃取的分配系数?其影响因素有哪些?9 何谓超临界流体萃取?其特点有哪些?提高超临界流体萃取选择性的原则是什么?10 何谓双水相萃取? 影响生物分子在两水相中分配的因素有哪些?常见的双水相构成体系有哪些?11 影响生物分子在两水相中分配的因素有哪些?两水相萃取应用中最突出的问题是什么?12 反胶团萃取特点有哪些?反胶团溶解作用机理有哪几种理论模型?13 图示单级萃取、多极错流萃取、多极逆流萃取设备流程。
14 图示反胶束萃取多步间歇混合—澄清和连续萃取—反萃取设备流程。
15 图示或简述超临界流体萃取的操作方法。
第五章吸附与离子交换一解释名词吸附,吸附剂,吸附等温线,大网格树脂吸附剂,离子交换剂,离子交换树脂,交换容量,交联度,穿透点,穿透曲线,二简答题1 影响吸附过程因素有哪些?如何选择吸附分离的操作条件(包括吸附与解吸)?2 亲和吸附的原理和特点是什么?3 常用的离子交换树脂类型有哪些?影响离子交换速度的因素有哪些?4 用于蛋白质提取分离的离子交换剂有哪些特殊要求,主要有哪几类?5 试比较固定床、膨胀床、流化床的优缺点。
6 离子交换剂性能评价主要包括哪些方面?各有什么意义?7 如何测定离子交换剂的交换容量?第六章膜分离一解释名词膜,膜分离,膜污染,膜组件,膜生物反应器,微滤,超滤,纳米过滤,渗透,反渗透,透析,渗透气化,截留率二简答题1 简述膜分离技术的优点。
2 膜分离型式包括哪几中主要类型(简述或图示过滤的基本形式)?各有何特点?3 常用的膜分离组件有哪些类型?请画出四种市售膜分离装置结构示意图。
4 膜污染有哪些途径造成?如何有效防止和清除膜污染?5 错流微滤与传统过滤相比有何优点?如何使用助滤剂?6 制造膜的材料种类主要包括哪3大类?为实现高效膜分离,对膜材料有些什么要求?超滤、微滤的MWCO大致分别在什么范围?7 影响膜截留率的因素有哪些?8 简述浓差极化模型理论要点。
第七章层析一解释名词层析,色谱峰,色谱图,峰高,比移值(Rf值),相对保留值,峰底分离度,凝胶层析,离子交换层析,疏水性相互作用层析,层析聚焦(等电点聚焦层析),反相层析,亲和层析二简答题1 层析装置的基本部件包括哪些部分?请图示柱层析基本装置。
2 按溶质分子与固定相相互作用机理,层析分离技术分为哪几大类?3 常用的层析介质有哪些?各通过什么机制进行分离?各适用于何种状况下的分离?4 凝胶层析分离机理是什么?(请结合图示简述凝胶排阻色谱(分子筛)的分离原理)5 凝胶过滤介质应满足哪些基本要求?表征凝胶介质特性的主要参数有哪些?6 亲和层析(Affinity Chromatography)是利用生物体内存在的特异性相互作用的分子对而设计的层析方法。
请写出5对亲和配基的名称。
第八章干燥一解释名词干燥,升华干燥,传导干燥,二简答题1 产品干燥的主要方法有哪几大类?高度热敏物质应选择什么方法进行干燥?为什么?2 物料中所含水分的种类有哪些?除去的难易程度如何?3 平衡水分和自由水分的概念?4 结合干燥速率曲线说明什么是恒速干燥阶段?什么是降速干燥阶段?5 常用的干燥设备有哪些?各自应用特点如何?综合填空题1 生物分离效率的评价包括__________ ,__________ ,__________三个标准。
2. 发酵液常用的固-液分离方法有__________ 和__________ 等。
3. 离心设备从形式上可分为__________ ,__________ ,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__________ ,__________ ,__________ 和__________。
5. 影响吸附的主要因素有__________ ,__________ ,__________ ,__________ ,__________ 和__________。
6 离子交换树脂由__________,__________ 和__________ 组成。
9. 电泳用凝胶制备时,过硫酸铵的作用是____________________;甲叉双丙烯酰胺的作用是____________________ ;TEMED的作用是____________________。
7 影响盐析的因素有__________ ,__________ ,__________ 和__________ 。
8 .超临界流体的特点是与气体有相似的__________ ,与液体有相似的____________________ 。
9 .离子交换树脂的合成方法有__________ 和__________ 两大类。
10 .常用的化学细胞破碎方法有__________,__________ ,__________ ,__________ ,__________ 和__________ 。
11 .等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其__________的不同。
12.离子交换分离操作中,常用的洗脱方法有__________ 和__________。
13 .根据分离机理的不同,色谱法可分为__________,__________ ,__________ 和__________ 。
14.蛋白质分离常用的色谱法有__________,__________ ,__________ 和__________ 。
15.常用的蛋白质沉析方法有__________ ,__________ 和__________。
16.常用的工业絮凝剂有____________________和____________________两大类。
17.典型的工业过滤设备有__________ 、__________ 和__________ 。
18.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__________ 、__________ 和__________ 吸附。
19.影响亲和吸附的因素有__________ 、__________ 、__________ 、__________ 和__________ 。
20.阳离子交换树脂按照活性基团分类,可分为__________ 、__________ 和__________ ;其典型的活性基团分别有__________ 、__________ 、__________ 。
21.阴离子交换树脂按照活性基团分类,可分为__________ 、__________ 和__________ ;其典型的活性基团分别有__________ 、__________ 、__________ 。
22.影响离子交换选择性的因素有__________ 、__________ 、__________ 、__________ 、__________ 、__________和__________ 。
23.盐析用盐的选择需考虑__________、__________ 、__________ 、________ 等几个方面的因素。
24.影响有机溶剂沉淀的因素有__________、_________ 、_________ 、__________ 和_________ 。
25.结晶包括三个过程__________ 、__________ 和__________。
26.过饱和溶液的形成方法有__________ 、__________ 、__________ 、__________ 和_________。