生物分离 阶段考

一、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____________。

2、固液分离的主要方法有和。

3、为使过滤进行的顺利通常要加入__________。

4、典型的工业过滤设备有、和真空转鼓压滤机。

5、生物分离过程的机理是利用__________与杂质在________、__________、和________性质上的差异实现分离。

6、细胞破碎是指选用物理、化学、酶或机械的方法来破坏__________或__________。其中__________的破碎最为关键。

7、革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌细胞壁最大区别在于__________层。

8、常用的蛋白质沉析方法有____________、____________和____________等。

9、蛋白质在高离子强度的溶液中溶解度降低,从而从溶液中沉淀出来的现象称为________。主要分为____________和____________。蛋白质盐析时,pH 值尽量在________附近。

10、Cohn 方程logS=β-KsI 中,Ks 越______,β值越______,盐析效果越好。

11、根据萃取和原料的物理状态,以液体为萃取剂分类,可分为____________、____________、____________。

12、在双水相系统中,和 是影响双水相萃取分配系数的最重要因素。

13、根据萃取原理,在萃取操作中,萃取剂与溶质之间不发生化学反应的萃取称为____________;发生化学反应的萃取称为____________。

14、萃取体系由________、________、________三组分构成。萃取剂选择原则是使溶质在萃取相中有最大的________。

15、萃取根据操作方式,可分为和。

16、在一个萃取体系中,一个液相和另一个液相体积之比称为。

二、选择题

1、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

2、基因工程药物分离纯化过程中,细胞收集常采用的方法( )

A 、盐析 B 、超声波 C 、膜过滤 D 、层析

3、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

4、那种细胞破碎方法适用工业生产( )

A 、高压匀浆 B 、超声波破碎

C 、渗透压冲击法 D 、酶解法

5、下列哪项不属于发酵液的预处理( )

A 、加热 B 、调pH C 、絮凝和凝聚 D 、离心

6、从组织中提取酶时,最理想的结果是( )

A 、蛋白产量最高 B 、酶活力单位数值很大

C 、比活力最高 D 、Km 最小

7、盐析操作中,硫酸铵在什么样的情况下不能使用( )

A 、酸性条件 B 、碱性条件

C 、中性条件 D 、和溶液酸碱度无关

8、下列属于盐析操作的是( )

A 、透析沉淀 B 、有机溶剂沉淀

C 、变性沉淀 D 、等电点沉淀

9、有机溶剂为什么能够沉淀蛋白质( )

A 、介电常数大 B 、介电常数小

C 、中和电荷 D 、与蛋白质相互反应

10、下列物质属于絮凝剂的有( )。

A 、明矾 B 、石灰 C 、聚丙烯类 D 、硫酸亚铁

11、从四环素发酵液中去除铁离子,可用( )

A 、 草酸酸化 B 、 加黄血盐

C 、 加硫酸锌 D 、 氨水碱化

12、适合小量细胞破碎的方法是( )

A 、高压匀浆法 B 、超声破碎法

C 、高速珠磨法 D 、高压挤压法

13、在细胞破碎方示中,不属于机械破碎的是( )

A 、珠磨法 B 、超声波法 C 、高压匀浆法 D 、冻融法

14、常用的蛋白质沉淀方法有( )

A 、盐析法 B 、有机溶剂法

C 、非离子多聚物法 D 、以上皆是

15、在盐析公式 中,当盐浓度为0时,β为蛋白质溶解度的对数值,与( )

无关。

A 、蛋白质种类 B 、温度 C 、pH D 、无机盐

16、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

17、盐析法沉淀蛋白质的原理是( )

A 、降低蛋白质溶液的介电常数 B 、中和电荷,破坏水膜

C 、与蛋白质结合成不溶性蛋白 D 、调节蛋白质溶液pH 到等电点

18、使蛋白质盐析可加入试剂( )

A 、氯化钠 B 、硫酸 C 、硝酸汞 D 、乙醇

19、盐析法与有机溶剂沉淀法比较,其优点是( )

A 、分辨率高 B 、变性作用小 C 、杂质易除 D 、沉淀易分离

20、蛋白质溶液进行有机溶剂沉淀,蛋白质的浓度在( )范围内适合。

A 、0.5%-2% B 、1%-3% C 、2%-4% D 、3%-5%

21、乙醇沉析法制备酵母RNA 实验中,加入酸性乙醇产生沉淀,属于( )原理。

A 、盐析 B 、有机溶剂沉淀 C 、等电点沉淀 D 、有机酸沉淀

22、当向蛋白质纯溶液中加入中性盐时,蛋白质溶解度( )

A 、增大 B 、减小 C 、先增大,后减小 D 、先减小,后增大

23、将四环素粗品溶于pH=2的水中,用氨水调pH4.5-4.6,28-30℃保温,即有四环素沉淀结晶析出 。此沉淀方法称为( )

A 、有机溶剂结晶法 B 、等电点法 C 、透析结晶法 D 、盐析结晶法

24、将配基与可溶性的载体偶联后形成载体-配基复合物,该复合物可选择性地与蛋白质结合,在一定条件下沉淀出来,此方法称为( )

A 、亲和沉淀 B 、聚合物沉淀 C 、金属离子沉淀 D 、盐析沉淀

25、在一定的pH 和温度下改变离子强度(盐浓度)进行盐析,称作( )

A 、KS 盐析法 B 、β盐析法 C 、重复盐析法 D 、分部盐析法

26、某蛋白在硫酸铵饱和度为60%时可完全沉淀。现有该蛋白水溶液10mL ,欲使该蛋白完全沉淀,应加入饱和硫酸铵溶液( )mL 。

A 、6 B 、10 C 、15 D 、20

27、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

28、以下各物质可用于密度梯度离心介质的是( )。

A 、蔗糖 B 、聚蔗糖 C 、氯化铯 D 、以上均可

29、当两种高聚物水溶液相互混合时,二者之间的相互作用不可能产生( )

A 、互不相溶,形成两个水相 B 、形成沉淀

C 、完全互溶,形成均相的高聚物水溶液

D 、两种高聚物都分配于一相,另一相几乎全部为溶剂水

30、用来提取产物的溶剂称( )。

A 、料液 B 、萃取液 C 、萃取剂 D 、萃余液

31、下列关于固相析出说法正确的是( )

A 、沉淀和晶体会同时生成 B 、析出速度慢产生的是结晶

C 、和析出速度无关 D 、析出速度慢产生的是沉淀

32、物理萃取即溶质根据( )的原理进行分离的

A 、吸附 B 、相似相溶 C 、分子筛 D 亲和

33、在萃取液用量相同的条件下, 下列哪种萃取方式的理论收率最高( )

A 、单级萃取 B 、三级错流萃取

C 、三级逆流萃取 D 、二级逆流萃取

34、在葡聚糖与聚乙二醇形成的双水相体系中,为便于后续分离,目标蛋白质存在于( )

A 、上相 B 、下相 C 、葡聚糖相 D 、以上都有可能

35、关于反萃取的概念,下列说法正确的是( )。

A 、溶质从萃取剂转移到反萃剂的过程

B 、萃取时,反向加入溶剂的方法

C 、萃取时,反向加入料液的方法 D 、以上都不对

36、在生化工程中得到最广泛应用的双水相体系主要有( )

A 、PEG-聚乙烯体系和PEG-磷酸盐体系

B 、PEG-Dx 体系和聚丙二醇-PEG 体系

C 、PEG-聚乙烯体系和PEG-磷酸盐体系

D 、PEG- Dx体系和PEG-磷酸盐体系。

37、萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M 位于( )。

A 、溶解度曲线之上方区 B 、溶解度曲线上

C 、溶解度曲线之下方区 D 、座标线上

38、采用多级逆流萃取与单级萃取相比较,如果溶剂比、萃取相浓度一样,则多级逆流萃取可使萃余相分率( )。

A 、增大 B 、减少 C 、基本不变 D 、增大、减少都有可能

39、破碎细菌的主要阻力是( )。

A 、细胞膜 B 、细胞壁 C 、氢键 D 、离子键

40、下列哪种作用不是超声波破碎的作用过程( )。

A 、空化效应 B 、热效应 C 、机械效应 D 、降解作用

三、名词解释

1、密度梯度离心:用一定的介质在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度,将细胞混悬液置于介质的顶部,通过重力或离心场作用使细胞分离。

2、有机溶剂沉淀:利用与水互溶的有机溶剂, 能使蛋白质在水中的溶解度显著降低而沉淀的方法, 称为有机溶剂沉淀。

3、凝集与絮凝:在化学物质(铝、铁盐等)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叫凝集。絮凝剂(大分子量聚电解质)将胶体粒子交联成网,形成10mm 大小絮凝团的过程叫絮凝。

4、细胞破碎:利用外力破坏细胞膜和细胞壁,使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术。

5、包含体:指细胞或细菌中高表达的蛋白质(也可以汇同其他细胞成分) 聚集而成的不溶性颗粒。

6、带溶剂:是指易溶于溶剂中并能够和溶质形成复合物且此复合物在一定条件下又是容易分解的物质。

7、相比:在一个萃取体系中,一个液相和另一个液相体积之比。

8、盐溶:向蛋白质的水溶液中逐渐加入电解质时,开始阶段蛋白质的活度系数降低,并且蛋白质吸附盐离子后,带电表层使蛋白质分子间相互排斥,而蛋白质分子与水分子间的相互作用力却加强,因而蛋白质的溶解度增大的现象。

9、盐析:蛋白质在高离子强度的溶液中溶解度降低、发生沉淀的现象。

10、萃取:利用溶质(包括目的产物)在两个互不相溶的溶剂中的溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。

四、简答题

1、板式压滤机的结构与工作原理?

(1)结构:由滤板并列组合而成。滤板为凹面形圆盘,滤板两侧各有一凸出的边框,当二块滤板合拢进,中间内腔即形成滤箱,滤板两侧覆以滤布,将滤箱分成滤液空间与滤浆空间。

(2)工作原理:料液经滤板的中央进料孔进入滤浆空间,滤渣沉积于滤布上形成滤饼,滤液穿过滤布进入板面的沟槽内,从下部孔道流出。

2、超声波破碎的原理及使用注意事项?

(1)作用原理:声频高于15~25KHZ 的超声波在高强度声能输入下,利用空化现象引起的冲击波和剪切力使细胞破碎。将电能通过换能器转换为声能,这种能量通过液体介质变成一个个密集的小气泡,这些小气泡迅速炸裂,产生象小炸弹一样的能量,从而起到破碎细胞的作用。

(2)注意事项:超声波对细胞的破碎效率与细胞种类、细胞浓度、超声波的声频、声能、处理时间等有关。由于超声波处理会产生局部高温现象。操作时宜在冰浴条件下进行。同时超声模式宜选择间歇的方式,以防止热敏性活性物质变性。

3、包含体形成的原因?

包含体是蛋白的沉积与溶解的不平衡状态形成的一种动力学结构。包含体蛋白的聚体是个可逆过程,蛋白质水平的表达、蛋白质形成错误的二硫键、重组蛋白在大肠杆菌中表达时,缺乏相应的翻译后加工功能,蛋白折叠过程中缺乏酶和辅助因子等是包含体形成的主要原因。

4、β-环糊精共沉淀法的原理?

具有筒状结构的环糊精能与多种化合物形成包和物, 其溶解度较小, 能包和着待分离的物质与溶液中的其他成分分离, 然后再将这种包和物在一定条件下解络, 重新释放目标物质。

5、 盐析原理?

蛋白质和酶均易溶于水,在水溶液中,蛋白质和酶分子上所带的亲水基团与水分子作用形成水化层,保护了蛋白质粒子,避免了相互碰撞,使蛋白质形成稳定的胶体溶液。因此,可通过破坏蛋白质周围的水化层和中和电荷降低蛋白质溶液的稳定性,实现蛋白质的沉淀。加入大量中性盐后,夺走了水分子,破坏了水膜,暴露出疏水区域,同时又中和了电荷,使颗粒间的相互排斥力失去,布朗运动加剧,蛋白质分子结合成聚集物而沉淀析出。

6、双水相形成原因是什么?

由于高聚物之间的不相容性,即高聚物分子的空间阻碍作用,相互无法渗透,不能形成均一相,从而具有分离倾向,在一定条件下即可分为二相。一般认为只要两聚合物水溶液的憎水程度有差异,混合时就可发生相分离,且憎水程度相差越大,相分离的倾向越大。

7、简述有机溶剂沉淀的原理。

(1)亲水性有机溶剂加入溶液后降低了介质的介电常数,使溶质分子之间的静电引力增加,聚集形成沉淀;

(2)溶性有机溶剂的水合作用降低了自由水的浓度,压缩了亲水溶质分子表面原有水化层的厚度,降低了它的亲水性,导致脱水凝集。

8、熟鸭蛋蛋黄中脂肪的含量高达31%,为什么看不到一点油?可是在熟咸蛋的蛋黄中,却经常可以看到黄色的油滴往外流?

蛋黄中除了脂肪以外,还含有丰富的蛋白质,蛋白质就是一种高明的乳化剂,它能够把蛋黄中的脂肪分散成很小的油滴,这样就骗过了我们的眼睛和舌头。

在盐渍过程中,作为乳化剂的蛋白质被盐析出来,乳浊液被破坏了,那些原来分散成极小的油滴,彼此就互相聚集起来,变成大油液,所以咸蛋煮熟时,蛋中的蛋白质及脂肪已分别存在,因而能见到出油。

在鲜蛋直接煮熟时,蛋中的蛋白质和脂肪的乳状液直接凝固变成凝块,油脂来不及析出,仍被分散在蛋白质凝块中,因此不见出油。

9、常用的盐析中,对盐析用盐有哪些要求?

(1)盐析所用的盐溶解度大,能配制高离子强度的盐溶液;

(2)溶解度受温度影响较小,便于在低温下进行盐析操作;

(3)盐溶液密度不高,以便蛋白质沉淀的沉降或离心分离。

(4)盐析作用要强,同时是惰性的。

(5)来源丰富,经济。

五、解析题

1、根据图示说明分馏萃取的原理?

料液从中间的某一级加入,流量为F ;萃取剂L 从左端第一级加入,而从右端第n 级加入纯重相。此纯重相除不含溶质外,与进料的组成相同,在进料级k 的右侧的各级称为洗涤作用,使萃取相中目标溶质纯度增加(但浓度下降),因此第k 级右侧的各级称为洗涤段,重相H 称为洗涤剂。在第k 级的左侧,溶质从重相被萃取进入萃取相,因此这段称为萃取段。分馏萃取可显著提高目标产物的纯度。

2、请对双水相萃取的相图进行说明?

图中的曲线为双节线,双节线以下的区域为均相区,以上的区域为两相区。双节线上两点之间的直线叫做系线(T —M —B ),同一系线上不同的点,总组成不同。 M 点代表体系总组成,T 点和B 点分别代表相平衡的上相和下相组成,称为节点。 若M 向双节线移动,系线变短,T 、B 逐渐接近,两相组成差别减小;当M 点到达双节线K 点时,体系变成一相。K 点叫做临界点。

双节线的位置、形状与聚合物的相对分子质量有关,聚合物相对分子质量越高,相分离所需浓度越低;两种聚合物相对分子质量相差越大,双节线的形状越不对称。

一、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____________。

2、固液分离的主要方法有和。

3、为使过滤进行的顺利通常要加入__________。

4、典型的工业过滤设备有、和真空转鼓压滤机。

5、生物分离过程的机理是利用__________与杂质在________、__________、和________性质上的差异实现分离。

6、细胞破碎是指选用物理、化学、酶或机械的方法来破坏__________或__________。其中__________的破碎最为关键。

7、革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌细胞壁最大区别在于__________层。

8、常用的蛋白质沉析方法有____________、____________和____________等。

9、蛋白质在高离子强度的溶液中溶解度降低,从而从溶液中沉淀出来的现象称为________。主要分为____________和____________。蛋白质盐析时,pH 值尽量在________附近。

10、Cohn 方程logS=β-KsI 中,Ks 越______,β值越______,盐析效果越好。

11、根据萃取和原料的物理状态,以液体为萃取剂分类,可分为____________、____________、____________。

12、在双水相系统中,和 是影响双水相萃取分配系数的最重要因素。

13、根据萃取原理,在萃取操作中,萃取剂与溶质之间不发生化学反应的萃取称为____________;发生化学反应的萃取称为____________。

14、萃取体系由________、________、________三组分构成。萃取剂选择原则是使溶质在萃取相中有最大的________。

15、萃取根据操作方式,可分为和。

16、在一个萃取体系中,一个液相和另一个液相体积之比称为。

二、选择题

1、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

2、基因工程药物分离纯化过程中,细胞收集常采用的方法( )

A 、盐析 B 、超声波 C 、膜过滤 D 、层析

3、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

4、那种细胞破碎方法适用工业生产( )

A 、高压匀浆 B 、超声波破碎

C 、渗透压冲击法 D 、酶解法

5、下列哪项不属于发酵液的预处理( )

A 、加热 B 、调pH C 、絮凝和凝聚 D 、离心

6、从组织中提取酶时,最理想的结果是( )

A 、蛋白产量最高 B 、酶活力单位数值很大

C 、比活力最高 D 、Km 最小

7、盐析操作中,硫酸铵在什么样的情况下不能使用( )

A 、酸性条件 B 、碱性条件

C 、中性条件 D 、和溶液酸碱度无关

8、下列属于盐析操作的是( )

A 、透析沉淀 B 、有机溶剂沉淀

C 、变性沉淀 D 、等电点沉淀

9、有机溶剂为什么能够沉淀蛋白质( )

A 、介电常数大 B 、介电常数小

C 、中和电荷 D 、与蛋白质相互反应

10、下列物质属于絮凝剂的有( )。

A 、明矾 B 、石灰 C 、聚丙烯类 D 、硫酸亚铁

11、从四环素发酵液中去除铁离子,可用( )

A 、 草酸酸化 B 、 加黄血盐

C 、 加硫酸锌 D 、 氨水碱化

12、适合小量细胞破碎的方法是( )

A 、高压匀浆法 B 、超声破碎法

C 、高速珠磨法 D 、高压挤压法

13、在细胞破碎方示中,不属于机械破碎的是( )

A 、珠磨法 B 、超声波法 C 、高压匀浆法 D 、冻融法

14、常用的蛋白质沉淀方法有( )

A 、盐析法 B 、有机溶剂法

C 、非离子多聚物法 D 、以上皆是

15、在盐析公式 中,当盐浓度为0时,β为蛋白质溶解度的对数值,与( )

无关。

A 、蛋白质种类 B 、温度 C 、pH D 、无机盐

16、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

17、盐析法沉淀蛋白质的原理是( )

A 、降低蛋白质溶液的介电常数 B 、中和电荷,破坏水膜

C 、与蛋白质结合成不溶性蛋白 D 、调节蛋白质溶液pH 到等电点

18、使蛋白质盐析可加入试剂( )

A 、氯化钠 B 、硫酸 C 、硝酸汞 D 、乙醇

19、盐析法与有机溶剂沉淀法比较,其优点是( )

A 、分辨率高 B 、变性作用小 C 、杂质易除 D 、沉淀易分离

20、蛋白质溶液进行有机溶剂沉淀,蛋白质的浓度在( )范围内适合。

A 、0.5%-2% B 、1%-3% C 、2%-4% D 、3%-5%

21、乙醇沉析法制备酵母RNA 实验中,加入酸性乙醇产生沉淀,属于( )原理。

A 、盐析 B 、有机溶剂沉淀 C 、等电点沉淀 D 、有机酸沉淀

22、当向蛋白质纯溶液中加入中性盐时,蛋白质溶解度( )

A 、增大 B 、减小 C 、先增大,后减小 D 、先减小,后增大

23、将四环素粗品溶于pH=2的水中,用氨水调pH4.5-4.6,28-30℃保温,即有四环素沉淀结晶析出 。此沉淀方法称为( )

A 、有机溶剂结晶法 B 、等电点法 C 、透析结晶法 D 、盐析结晶法

24、将配基与可溶性的载体偶联后形成载体-配基复合物,该复合物可选择性地与蛋白质结合,在一定条件下沉淀出来,此方法称为( )

A 、亲和沉淀 B 、聚合物沉淀 C 、金属离子沉淀 D 、盐析沉淀

25、在一定的pH 和温度下改变离子强度(盐浓度)进行盐析,称作( )

A 、KS 盐析法 B 、β盐析法 C 、重复盐析法 D 、分部盐析法

26、某蛋白在硫酸铵饱和度为60%时可完全沉淀。现有该蛋白水溶液10mL ,欲使该蛋白完全沉淀,应加入饱和硫酸铵溶液( )mL 。

A 、6 B 、10 C 、15 D 、20

27、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

28、以下各物质可用于密度梯度离心介质的是( )。

A 、蔗糖 B 、聚蔗糖 C 、氯化铯 D 、以上均可

29、当两种高聚物水溶液相互混合时,二者之间的相互作用不可能产生( )

A 、互不相溶,形成两个水相 B 、形成沉淀

C 、完全互溶,形成均相的高聚物水溶液

D 、两种高聚物都分配于一相,另一相几乎全部为溶剂水

30、用来提取产物的溶剂称( )。

A 、料液 B 、萃取液 C 、萃取剂 D 、萃余液

31、下列关于固相析出说法正确的是( )

A 、沉淀和晶体会同时生成 B 、析出速度慢产生的是结晶

C 、和析出速度无关 D 、析出速度慢产生的是沉淀

32、物理萃取即溶质根据( )的原理进行分离的

A 、吸附 B 、相似相溶 C 、分子筛 D 亲和

33、在萃取液用量相同的条件下, 下列哪种萃取方式的理论收率最高( )

A 、单级萃取 B 、三级错流萃取

C 、三级逆流萃取 D 、二级逆流萃取

34、在葡聚糖与聚乙二醇形成的双水相体系中,为便于后续分离,目标蛋白质存在于( )

A 、上相 B 、下相 C 、葡聚糖相 D 、以上都有可能

35、关于反萃取的概念,下列说法正确的是( )。

A 、溶质从萃取剂转移到反萃剂的过程

B 、萃取时,反向加入溶剂的方法

C 、萃取时,反向加入料液的方法 D 、以上都不对

36、在生化工程中得到最广泛应用的双水相体系主要有( )

A 、PEG-聚乙烯体系和PEG-磷酸盐体系

B 、PEG-Dx 体系和聚丙二醇-PEG 体系

C 、PEG-聚乙烯体系和PEG-磷酸盐体系

D 、PEG- Dx体系和PEG-磷酸盐体系。

37、萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M 位于( )。

A 、溶解度曲线之上方区 B 、溶解度曲线上

C 、溶解度曲线之下方区 D 、座标线上

38、采用多级逆流萃取与单级萃取相比较,如果溶剂比、萃取相浓度一样,则多级逆流萃取可使萃余相分率( )。

A 、增大 B 、减少 C 、基本不变 D 、增大、减少都有可能

39、破碎细菌的主要阻力是( )。

A 、细胞膜 B 、细胞壁 C 、氢键 D 、离子键

40、下列哪种作用不是超声波破碎的作用过程( )。

A 、空化效应 B 、热效应 C 、机械效应 D 、降解作用

三、名词解释

1、密度梯度离心:用一定的介质在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度,将细胞混悬液置于介质的顶部,通过重力或离心场作用使细胞分离。

2、有机溶剂沉淀:利用与水互溶的有机溶剂, 能使蛋白质在水中的溶解度显著降低而沉淀的方法, 称为有机溶剂沉淀。

3、凝集与絮凝:在化学物质(铝、铁盐等)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叫凝集。絮凝剂(大分子量聚电解质)将胶体粒子交联成网,形成10mm 大小絮凝团的过程叫絮凝。

4、细胞破碎:利用外力破坏细胞膜和细胞壁,使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术。

5、包含体:指细胞或细菌中高表达的蛋白质(也可以汇同其他细胞成分) 聚集而成的不溶性颗粒。

6、带溶剂:是指易溶于溶剂中并能够和溶质形成复合物且此复合物在一定条件下又是容易分解的物质。

7、相比:在一个萃取体系中,一个液相和另一个液相体积之比。

8、盐溶:向蛋白质的水溶液中逐渐加入电解质时,开始阶段蛋白质的活度系数降低,并且蛋白质吸附盐离子后,带电表层使蛋白质分子间相互排斥,而蛋白质分子与水分子间的相互作用力却加强,因而蛋白质的溶解度增大的现象。

9、盐析:蛋白质在高离子强度的溶液中溶解度降低、发生沉淀的现象。

10、萃取:利用溶质(包括目的产物)在两个互不相溶的溶剂中的溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。

四、简答题

1、板式压滤机的结构与工作原理?

(1)结构:由滤板并列组合而成。滤板为凹面形圆盘,滤板两侧各有一凸出的边框,当二块滤板合拢进,中间内腔即形成滤箱,滤板两侧覆以滤布,将滤箱分成滤液空间与滤浆空间。

(2)工作原理:料液经滤板的中央进料孔进入滤浆空间,滤渣沉积于滤布上形成滤饼,滤液穿过滤布进入板面的沟槽内,从下部孔道流出。

2、超声波破碎的原理及使用注意事项?

(1)作用原理:声频高于15~25KHZ 的超声波在高强度声能输入下,利用空化现象引起的冲击波和剪切力使细胞破碎。将电能通过换能器转换为声能,这种能量通过液体介质变成一个个密集的小气泡,这些小气泡迅速炸裂,产生象小炸弹一样的能量,从而起到破碎细胞的作用。

(2)注意事项:超声波对细胞的破碎效率与细胞种类、细胞浓度、超声波的声频、声能、处理时间等有关。由于超声波处理会产生局部高温现象。操作时宜在冰浴条件下进行。同时超声模式宜选择间歇的方式,以防止热敏性活性物质变性。

3、包含体形成的原因?

包含体是蛋白的沉积与溶解的不平衡状态形成的一种动力学结构。包含体蛋白的聚体是个可逆过程,蛋白质水平的表达、蛋白质形成错误的二硫键、重组蛋白在大肠杆菌中表达时,缺乏相应的翻译后加工功能,蛋白折叠过程中缺乏酶和辅助因子等是包含体形成的主要原因。

4、β-环糊精共沉淀法的原理?

具有筒状结构的环糊精能与多种化合物形成包和物, 其溶解度较小, 能包和着待分离的物质与溶液中的其他成分分离, 然后再将这种包和物在一定条件下解络, 重新释放目标物质。

5、 盐析原理?

蛋白质和酶均易溶于水,在水溶液中,蛋白质和酶分子上所带的亲水基团与水分子作用形成水化层,保护了蛋白质粒子,避免了相互碰撞,使蛋白质形成稳定的胶体溶液。因此,可通过破坏蛋白质周围的水化层和中和电荷降低蛋白质溶液的稳定性,实现蛋白质的沉淀。加入大量中性盐后,夺走了水分子,破坏了水膜,暴露出疏水区域,同时又中和了电荷,使颗粒间的相互排斥力失去,布朗运动加剧,蛋白质分子结合成聚集物而沉淀析出。

6、双水相形成原因是什么?

由于高聚物之间的不相容性,即高聚物分子的空间阻碍作用,相互无法渗透,不能形成均一相,从而具有分离倾向,在一定条件下即可分为二相。一般认为只要两聚合物水溶液的憎水程度有差异,混合时就可发生相分离,且憎水程度相差越大,相分离的倾向越大。

7、简述有机溶剂沉淀的原理。

(1)亲水性有机溶剂加入溶液后降低了介质的介电常数,使溶质分子之间的静电引力增加,聚集形成沉淀;

(2)溶性有机溶剂的水合作用降低了自由水的浓度,压缩了亲水溶质分子表面原有水化层的厚度,降低了它的亲水性,导致脱水凝集。

8、熟鸭蛋蛋黄中脂肪的含量高达31%,为什么看不到一点油?可是在熟咸蛋的蛋黄中,却经常可以看到黄色的油滴往外流?

蛋黄中除了脂肪以外,还含有丰富的蛋白质,蛋白质就是一种高明的乳化剂,它能够把蛋黄中的脂肪分散成很小的油滴,这样就骗过了我们的眼睛和舌头。

在盐渍过程中,作为乳化剂的蛋白质被盐析出来,乳浊液被破坏了,那些原来分散成极小的油滴,彼此就互相聚集起来,变成大油液,所以咸蛋煮熟时,蛋中的蛋白质及脂肪已分别存在,因而能见到出油。

在鲜蛋直接煮熟时,蛋中的蛋白质和脂肪的乳状液直接凝固变成凝块,油脂来不及析出,仍被分散在蛋白质凝块中,因此不见出油。

9、常用的盐析中,对盐析用盐有哪些要求?

(1)盐析所用的盐溶解度大,能配制高离子强度的盐溶液;

(2)溶解度受温度影响较小,便于在低温下进行盐析操作;

(3)盐溶液密度不高,以便蛋白质沉淀的沉降或离心分离。

(4)盐析作用要强,同时是惰性的。

(5)来源丰富,经济。

五、解析题

1、根据图示说明分馏萃取的原理?

料液从中间的某一级加入,流量为F ;萃取剂L 从左端第一级加入,而从右端第n 级加入纯重相。此纯重相除不含溶质外,与进料的组成相同,在进料级k 的右侧的各级称为洗涤作用,使萃取相中目标溶质纯度增加(但浓度下降),因此第k 级右侧的各级称为洗涤段,重相H 称为洗涤剂。在第k 级的左侧,溶质从重相被萃取进入萃取相,因此这段称为萃取段。分馏萃取可显著提高目标产物的纯度。

2、请对双水相萃取的相图进行说明?

图中的曲线为双节线,双节线以下的区域为均相区,以上的区域为两相区。双节线上两点之间的直线叫做系线(T —M —B ),同一系线上不同的点,总组成不同。 M 点代表体系总组成,T 点和B 点分别代表相平衡的上相和下相组成,称为节点。 若M 向双节线移动,系线变短,T 、B 逐渐接近,两相组成差别减小;当M 点到达双节线K 点时,体系变成一相。K 点叫做临界点。

双节线的位置、形状与聚合物的相对分子质量有关,聚合物相对分子质量越高,相分离所需浓度越低;两种聚合物相对分子质量相差越大,双节线的形状越不对称。


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