生物分离工程习题
一、名词解释3x10=30'
1、双电层：偏离等电点的蛋白质的净电荷或正或负，成为带电粒子，在电解质溶液中就、吸引相反电荷的离子，由于离子的热运动，反离子层并非全部整齐的排列在一个 面上，而是距表面由高到低有一定的浓度分布，形成分散双电层简称双电层。
2、stern层（吸附层）：相距胶核表面有一个离子半径的stern平面以内，反离子被紧密束缚在胶核表面。
3、扩散层：在stern平面以外，剩余的反离子则在溶液中扩散开去，距离越远，浓度越小，最后达到主体溶液的平均浓度。
4、超临界流体萃取：物质均具有其固有的临界温度和临界压力，在压力-温度相图上称为临界点。在临界点以上物质处于既非液体也非气体的超临界状态，称为超临界流体。利用超临界流体为萃取剂的萃取操作。
7、细胞破碎：指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
8、凝聚：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。
9、絮凝：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。
10、错流过滤：液体的流向和滤膜相切，使得滤膜的孔隙不容易堵塞。被过滤的发酵液在压力推动下，带着混浊的微粒，以高速在管状滤膜的内壁流动，而附着在滤膜上的残留物质很薄，其过滤阻力增加不大，因而能在长时间内保持稳定不变的过滤速度。
11、道南（Donnan）效应：离子和荷电膜之间的作用即相同电荷排斥而相反电荷吸引的作用。
12、胶团：向水中加入表面活性剂，水溶液的表面张力随表面活性剂浓度的增大而下降。当表面活性剂浓度达到一定值后，将发生表面活性剂分子的缔合或子聚集，形成胶粒大小的聚集体，这种聚集体就称为胶团。
14、截留率：表示膜对溶质的截留能力,可用小数或百分数表示,在实际膜分离过程中,由于存在浓度极化,真实截留率为 R。=1-Cp/Cm Cp-透过液浓度 Cm-截留液浓度。
15、截断曲线：通过测定相对分子质量不同的球形蛋白质或水溶性聚合物的截留率，可获得膜的截留率与溶质相对分子质量之间关系的曲线。
16、截断分子量：截留曲线上截留率为0.90（90%）的溶质的相对分子质量叫截断分子量。
18、浓差极化：在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象。当溶剂透过膜而溶质留在膜上，因而使膜面上溶质浓度增大的现象.
20、基线：没有组分进入检测器时，检测器系统的噪声随时间变化的曲线通常为一条直线
21、基线漂移：当系统不稳定时，基线会随时间而定向缓慢变化的现象
22、噪音：当系统不稳定时，不同因素引起基线的起伏变化的现象，称为基线的噪声
23、纳滤：介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术
24、ζ电位：双电层中存在距表面由高到底的电位分布,接近紧密层和分散层交界处的点位值。
25、等电点沉淀法：蛋白质在PH值为等电点的溶液中净电荷为零，蛋白质之间静电排斥力最小，溶解度最低，利用蛋白质在PH值等于其等电点的溶夜中溶解度下降的原理进行沉淀分级的方法。
26、分配系数：萃取过程中常用溶质在两相中的总浓度之比
27、分离因素：表征萃取剂对溶质A和B分离能力的大小的数。
30、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，带点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。
31、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。
32、聚合物的不相容性：当两种高分子聚合物之间存在相互排斥作用时,由于相对分子质量较大,分子间的相互排斥作用与混合过程的熵增加相比占主导作用,一种聚合物分子的周围将聚集同种分子而排斥异种分子,当达到平衡时,形成分别富含不同聚合物的两相,这种含有聚合物的溶液发生分相的现象.
34、反胶团：将表面活性剂在有机溶剂中形成的胶团叫反胶团
35、漏出点：若将树脂装柱进行操作，流出液中产物离子达到某一浓度时，操作即应停止，树脂进行再生后再使用。这一浓度称为漏出点
38、亲和吸附：借助于溶质和吸附剂之间的特殊的生物结合力而实现的吸附过程。
39、疏水作用吸附：利用溶质和吸附剂表面之间弱的疏水相互作用而被吸附的过程.
42、分辨率；两个邻近的峰之间的距离除以两个峰宽的平均值。
43、亲和层析：将配体连接到基质上,用此种基质填充成层析柱,利用配体与对应的生物大分子(目的物)的专一亲和力,将目的物与其它杂质分离的一种纯化技术.
44、晶核：球形晶体的半径随过饱和度的增大而降低,当a值足够大时Rc已非常微小,此时溶质分子会和的概率又大大增加,极易形成半径小于Rc的微小晶体,当a超过某一特定值时,过饱溶液中就会自发形成大量晶核,这种现象为成核.
45、盐析结晶：加入一种物质于溶液，使溶质的溶解度降低，形成过饱和溶液而结晶的方法。
46、二次成核：向介稳态过饱和溶液中加入晶种，有新的晶核产生叫二次成核。
50、液膜：是由水溶液或有机溶液构成的液体薄膜.
54、等点聚焦
55、穿透曲线
56、穿透时间
57、露出点
二、单项选择2x10=20'
1、在蛋白胶体外侧，有不同的电位，下列描述正确的是：（C）。
C、在滑移面上的电位为ζ,称ζ电位
2、关于蛋白胶体离子形成双电层后，蛋白外测分成不同的区域，下列哪个区域不属于：（D）。
D、松散层
3、关于对絮凝作用的描述，下列说法中不正确的是：（A）。
A、水化作用
4、破碎细菌的主要阻力是：（B）。
B、细胞壁
5、在用沉淀法分离蛋白质的研究中，使用得最多的盐是：（C）。
C、硫酸氨
6、下列哪种作用不是超声波破碎的作用过程：（D）。
D、降解作用
7、溶菌酶（lysozyme)适用于革兰氏阴性菌细胞的分解，应用于革兰氏阴性菌时，需辅以EDTA使之更有效地作用于细胞壁。EDTA所起的作用是：（A）
A、鳌合肽聚糖层外的脂多糖中的钙离子，破坏肽聚糖的稳定性
8、下列方法中不属于沉淀法的是：（D）。
D、结晶
9、关于蛋白质的描述不正确的是：（D）
D、蛋白质用等电点的方法一定能够得到沉淀
10、胶体离子之所以能够稳定存在，其主要原因下列哪个不是：（A）。
A、胶体本身化学结构很稳定
11、盐析分离蛋白时，在一定的 pH值及温度条件下，改变盐的浓度（即离子强度）达到沉淀的目的，称为“Ｋs”分级盐析法。还有另外一种方法是：（B）
B、“β”分级盐析法
12、在膜分离当中，分离精度有小到大的排列正确的是：（A）。
A、微滤＜超滤＜纳滤＜反渗透
13、在膜分离机制中常见的有三种模型，下列哪个模型不属于膜分离模型：（D）。
D、渗透模型
14、截断曲线是通过经验的方式判断好坏与否的一个标志，下列说法正确的是：（D）
A、曲线越陡，膜质量越高； B、曲线越陡，膜质量越差；
C、曲线是直线膜质量越好； D、以上都不对。
15、关于反萃取的概念，下列说法正确的是：（A）。
A、溶质从萃取剂转移到反萃剂的过程
16、萃取剂对溶质分离能力的大小不可用下列哪种参数表示：（D）。
D、分离时间
17、表面活性剂的亲水与亲油程度的相对强弱，在工业上常用HLB数来表示。下列说法正确的是：（B）。
B、HLB数越大，亲水性越强
18、在生化工程中得到最广泛应用的双水相体系主要有：（D）。
D、PEG- Dex体系和PEG-磷酸盐体系
19、在PEG-Dex双水相系统中，关于双节线形状描述正确的是：（C）。
C、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
20、在双水相萃取分离中，常用的离心机是：（B）。
B、带喷嘴的分离型离心机
21、反胶团的微小界面和微小水相具有两个特异性功能，除具有分子识别并允许选择性透过的半透膜功能之外，另一个特异性功能是：（D）。
D、在疏水性环境中具有使亲水性大分子如蛋白质等保持活性的功能
22、在用反胶团萃取技术分离蛋白质的研究中，使用得最多的表面活性剂是：（A）。
A、AOT
23、关于反胶团极性核正确的描述有：（C）。
C、它包括由表面活性剂极性端组成的内表面和水
24、对于小分子蛋白质（Mr＜20000）的AOT/异辛烷反胶团萃取体系，描述正确的有：（A）。
A、pH＞pI时，蛋白质不能溶入反胶团内，但在等电点附近，急速变为可溶
25、主要用于载体的开发和基础性研究上的液膜类型是：（A）。
A、乳化液膜
26、一般不能直接用乳化液膜技术来分离蛋白质，因为蛋白质通过膜相时，容易失活，但下列（D）具有萃取分离蛋白质的潜在优势。
D、结合反胶团的乳化液膜技术。
27、从膜相回用、节能及分离效率的角度看，在工业规模上通常认为最适宜的破乳方法是：
（D）。
D、电破乳法。
28、对于弱酸性阳离子交换树脂描述不正确的有：（B）。
B、其交换能力随溶液pH的增加而下降
29、对于弱碱性阴离子交换树脂描述不正确的有：（C）。
C、在pH＞7的溶液中使用
30、关于001×9离子交换树脂叙述正确的是：（A）。
A、交联度为9%的苯乙烯系凝胶型强酸性阳离子交换树脂
31、对于离子交换树脂的滴定曲线，不正确的叙述有：（C）。
C、由滴定曲线的转折点，不能估计其总交换量
32、关于离子交换过程，不正确的说法有：（C）。
C、颗粒减小，对内部扩散控制和外部扩散控制的影响程度一样
33、将含有链霉素和氯化钠的溶液稀释10倍，则树脂吸附链霉素的量也（A）。
A、增加10倍
34、关于离子交换常数K，正确的描述有：（B）。
B、对于有机离子，水化半径越大，离子交换常数越大
35、离子交换柱中支撑板的构造，从上至下依次为（D）。
D、滤板、橡胶圈、滤布、橡胶圈和滤板。
36、在固定床制备无盐水时，离子交换和再生的操作方式一般为（C）。
C、顺流交换、逆流再生
37、在固定床制备无盐水工艺中，为防止逆流再生时树脂的乱层，下列说法不正确的是（C）。
C、从塔上部通入30~50kPa的空气来压住树脂
38、在工业规模上，吸附剂必须满足：有良好的物理化学稳定性，吸附能力高，不引起失活，再生过程必须简便而迅速。那么可满足上述要求的吸附剂有：（C）。
C、大网格聚合物吸附剂
39、下列不是影响吸附过程的因素有：（A）。
A、吸附设备
40、根据洗脱操作时展开方式的不同，色谱分离可分为洗脱展开法、前沿分析法和（D）三种。
D、置换展开法。
41、下列不属于吸附色谱技术的有：（D）。
D、染料层析。
42、关于分辩率叙述错误的有：（B）。
B、具有高度选择性的方法不一定能以高的分辨率分离混合物
43、亲和色谱中，在小分子配基与载体间引入一定长度的“手臂”，其原因是：（B）。
B、增强配基与大分子化合物间的亲和力
44、关于亲和色谱，叙述错误的有：（D）。
D、基团性亲和色谱不具有实用意义，也不能扩大亲和色谱的适用范围
45、下列关于“结晶”和“沉淀” 的叙述不正确有：（C）。
C、从溶液中形成新相的角度来看，结晶和沉淀本质上是不一致的
46、从溶液中结晶的晶体不具有的性质是：（A）。
A、各向同性
47、结晶过程包括在三个步骤：（D）
D、形成过饱和溶液、晶核形成和晶体生长
48、下列不是影响晶体纯度的因素有：（B）。
B、二次成核
49、对于接触成核优点的叙述不正确的是：（A）。
A、溶液过饱和度对接触成核影响很大
三、简答题4x7=28'
1、影响双水相萃取体系分配平衡的因素有哪些？
答：P122 成相聚合物的相对分子质量和浓度，盐的种类和浓度，PH值，温度。
7、如何制备乳化液膜？
答：在强烈剪切率下，缓慢添加水相（内水相）于一含有表面活性剂的油相中，形成动力学上稳定的油包水（W/O）型乳化液，再通过一温和搅拌将油包水乳化液分散于一连续水相（外水相）中，膜相充当了两水相的隔离层，因而内相不含有外相水溶液。
12、简述离子交换的过程。
答：外扩散或膜扩散 内扩散或粒扩散 交换反应
14、试述离子交换树脂再生的一般原则。
答：再生剂的选择：钠型强酸性树脂用NaCl溶液再生，氢型强酸性树脂用强酸再生；氯型强碱性树脂用NaCl再生，羟型强碱性阴树脂用NaOH溶液再生。
再生剂的用量：通常控制恢复程度为70%~80%。
15、如何选择离子交换树脂及其操作条件？
答： 条件：①交换时的pH值；②树脂的型式；③溶液中产物浓度；④洗脱条件。
19、什么是色谱分离，其基本特点如何？
答：色谱分离是利用多组分混合物中各组分物理化学性质（如吸附力、分子极性、分子形状 和大小、分子亲和力、分配系数等）的差别，使各组分以不同程度分布在两个相（固定相和流动相）中。当多组分混合物随流动相流动时，由于各组分理化性质的差别，而以不同速率移动，使之分离。
色谱分离的基本特点：⑴分离效率高 ⑵应用范围广 ⑶选择性强
高灵敏度的在线检测 ⑸快速分离 ⑹过程自动化操作
22、简述亲和色谱的基本过程。
答: 把具有特异亲和力的一对分子的任何一方作为配基，在不伤害其生物功能情况下，与不溶性载体结合，使之固定化，装入色谱柱，然后把含有目的物质的混合液作为流动相，在有利于固定相配基和目的物质形成络合物的条件下进入色谱柱。目的物质被吸附，杂质直接流出。变换过柱溶液，使配基与其亲和物分离，获纯化的目的产物。
23、在亲和色谱中经常被采用的生物亲和关系有哪些？
答: ①酶：底物、底物类似物、抑制剂、辅酶、金属离子；
②抗体：抗原、病毒、细胞；
③激素、维生素：受体蛋白、载体蛋白；
④外源凝集素：多糖、糖蛋白、细胞表面受体蛋白、细胞；
⑤核酸：互补碱基链段、组蛋白、核酸聚合酶、核酸结合蛋白；
⑥细胞：细胞表面特异蛋白、外源凝集素。
24、简述制备过饱和溶液的方法。
答：⑴ 将热饱和溶液冷却
⑵ 将部分溶剂蒸发
⑶ 化学反应结晶
⑷ 盐析结晶
25、工业结晶过程中控制成核现象的措施有哪些？
答：⑴ 维持稳定的过饱和度，防止结晶器在局部范围内产生过饱和度的波动。
⑵ 限制晶体的生长速率。
⑶ 尽可能减低晶体的机械碰撞能量及几率，长桨叶、慢搅拌是常用的方法。
⑷ 对溶液进行加热、过滤等预处理，以消除溶液中可能成为晶核的微粒。
⑸ 使符合要求的晶粒得以及时排出，而不使其在器内继续参与循环。
⑹ 将含有过量细晶的母液取出后加热或稀释，使细晶溶解（细消），然后送回结晶器。 ⑺ 调节原料溶液的pH值或加入某些具有选择性的添加剂，以改变成核速率。
26、试述杂质对晶体生长速率的影响途径。
答：⑴ 通过改变溶液的组成或平衡饱和浓度，改变晶体与溶液之间界面上液层的特性，影响溶质长入晶面。
⑵ 杂质本身在晶面上吸附，产生阻挡作用。
⑶ 如结构与晶格有相似之处，杂质有可能长入晶体内；晶体生长过快产生晶体缺陷和位错时，晶格不同也可能产生吸藏现象。
28. 错流微滤与传统过滤相比有何优点？
答：传统过滤作用是由两个过程组成：筛选作用和吸附作用。如果微粒比滤层的孔隙大，即产生筛选作用。混浊微粒被截留，不仅是筛选作用的结果，也是过滤层里面发生的吸附作用的结果。 在悬浮微粒过滤时，微粒的直径使它不可能通过缝隙的入口时，被截留在过滤层的表面上，微粒又形成了第二道过滤层，在入口孔隙的上方积累，随之堵塞了他们。
错流过滤打破了传统过滤的机制，即液体的流向和滤膜相切，使得滤膜的孔隙不容易堵塞。被过滤的发酵液在压力推动下，带着混浊的微粒，以高速在管状滤膜的内壁流动，而附着在滤膜上的残留物质很薄，其过滤阻力增加不大，因而能在长时间内保持稳定不变的过滤速度。优点: 1.克服介质阻力大 2.不能得到干滤饼 3.需要大的膜面积 4.收率高 5.质量好 6.减少处理步骤 7.染菌罐也能进行处理
30.如何理解盐溶和盐析？影响盐析的主要因素有哪些？
答：盐溶 ：蛋白质水溶液中逐渐加入电解质后，其活度系数降低且其吸附盐离子后，带电表层使蛋白质分子之间相互排斥而与水分子之间相互作用加强，其溶解度增加的 现象。
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
影响盐析的主要因素：溶质种类的影响：Ks和β值
溶质浓度的影响：蛋白质浓度大，盐的用量小，但共沉作用明显，分辨率低；
蛋白质浓度小，盐的用量大，分辨率高；
pH值：影响蛋白质表面净电荷的数量，通常调整体系pH值，使其在pI附近；
盐析温度：大多数情况下，高盐浓度下，温度升高，其溶解度反而下降
32.等电点沉淀的工作原理是什么？所有的蛋白质都会在等电点时候沉淀吗？为什么？ 答: 在低的离子强度下，调pH至等电点，使蛋白质所带净电荷为零，降低了静电斥力，而疏水力能使分子间相互吸引，形成沉淀。本法适用于憎水性较强的蛋白质，例如酪蛋白在等电点时能形成粗大的凝聚物。但对一些亲水性强的蛋白质。如明胶，则在低离子强度的溶液中，调 pH在等电点并不产生沉淀。
33.简述优先吸附模型原理。优先吸附模型适合解释什么样的膜分离过程？
答: 优先吸附－毛细孔流动模型（Preferential-capillary flow model）
由Sourirajan于1963年建立。他认为用于水溶液中脱盐的反渗透膜是多孔的并有一定亲水性，而对盐类有一定排斥性质。在膜面上始终存在着一层纯水层，其厚度可为几个水分子的大小（见图17－9a）。在压力下，就可连续地使纯水层流经毛细孔。从图17-9b可想象如果毛细孔直径恰等于2倍纯水层的厚度，则可使纯水的透过速度最大，而又不致令盐从毛细孔中漏出，即同时达到最大程度的脱盐。Sourirajan根据这一想法，成功地选择了膜材料，合成了一定孔径的膜，以满足应用于不同系统的需要 。
36.何谓浓差极化？在反渗透和超滤中对膜分离有何影响？如何消除浓差极化带来的影响？
答：溶液在膜的高压侧，由于溶剂和低分子物质不断透过超滤膜，结果在膜表面溶质（或大分子物质）的浓度不断上升，产生膜表面浓度与主体流浓度的浓度差，这种现象称为膜的浓差极化。
在反渗透中,膜面上溶质浓度大,渗透压高,致使有效压力差降低,而使通透量减小
在超滤和纳滤中,处理的是高分子或胶体溶液,浓度高时会在膜面上形成凝胶层,增大了阻力而使通量降低.
减缓措施：一是提高料液的流速，控制料液的流动状态，使其处于紊流状态，让膜面处的液体与主流更好地混合；二是对膜面不断地进行清洗，消除已形成的凝胶层。
采用错流过滤.
37.简述高分子絮凝剂的作用原理。
答：高分子絮凝剂的吸附架桥作用
敏化作用：破坏稳定性，使电解质聚沉值变小
絮凝：通过“架桥”效应导致絮凝
38.什么是纳滤？纳滤有何特点？
答：概念：介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术。 特点：①截留分子量介于反渗透膜和超滤膜之间，为200~2000
②纳滤膜对无机盐有一定的截留率，因为它的表面层由聚电解质所构成，对离子有静电相互作用。 ③多是复合膜，表面分离层和支撑层的化学组成不同。分离层可能拥有１nm左
右的微孔结构，故称“纳滤”。由于其截留率大于95%的最小分子约为１nm,故称之为纳滤膜。
39．为何要对发酵液进行预处理？
答：1) 浓度低，杂质多，发酵液或生物溶液又属于非牛顿型流体。
2)菌体太小，黏度太大－不能过滤；离心耗能昂贵。
3)改变物理性质，促进分离固形物的速度，提高固液分离器的效率；
4)尽可能使产物转入便于后处理的一相中（多数是液相）；
预处理的方法
1)加热法（蛋白变性）
2)调节悬浮液的PH值（PI沉淀）
3)凝聚和絮凝
41．什么是盐溶？什么是盐析？简述盐析的机理。
43、聚丙烯胺酰胺凝胶电泳分离原理
44、什么是色谱图？其包含哪些信息？
45、结晶和过饱和曲线的意义
？
46、结晶形成的条件
四、图析题1x10=10'
1.什么截留率？下图为一分子量和截留率的关系图，从图中你能得到什么信息？
答：截留率：表示膜对溶质的截留能力,可用小数或百分数表示。
但到目前为止，对试验条件尚无统一规定。质量好的膜，应有陡直的截断曲线，可使不同分子量的溶质分离完全；反之，斜坦的截断曲线会导致分离不完全。
2.下图表示对卵清蛋白（Ovalbumin,OA）和碳氧血红蛋白(COHb)进行盐析时，β随pH的变化。图中的β代表什么？图中的曲线说明了什么？
答：上图表示对卵清蛋白（Ovalbumin）和碳氧血红蛋白进行盐析时，β随pH的变化。由于β代表溶解度的对数，故β 变化一个单位，溶解度就变化 10倍。通常β在等电点附近有极小值。两种蛋白质的相对溶解度会随pH而变化很大；例如从图 上可见， 当 pH从5变到6时，在一定盐浓度下，两种蛋白质溶解度之比的变化可达几千倍。
6.下图为三步操作分离核糖核酸酶a、细胞色素c和溶菌酶（它们的等电点分别为7.8、10.6和11.1）的实验流程，请说明图中每个分离步骤的基本原理。
答：AOT可形成带负电的反胶团：1，在PH=9时，由于核糖核酸酶的等电点为7.8，酶带负电，由于静电吸附，不溶于反胶团而与其他两种蛋白分开。2，相分离得到的反胶团（含细胞色素和溶菌酶）与0.5mol/l的kcl溶液接触后，细胞色素反萃取到水相。而溶菌酶的溶解度无影响，故仍在反胶团中。3，当反胶团与2.0mol/lkcl，PH=11的溶液混合后，由于静电作用而溶解度下降，被反萃取到水相而被分离出来。
8 下图为两种聚合物的两水相体系相图，解释什么是相图？图中各点分别代表什么？从图上能够得到什么信息？
五、论述题1x12=12'
1、将反胶团萃取技术与其他蛋白质分离技术（液膜、双水相、色谱分离）相比较，指出它们各自的适用场合。
生物分离工程习题
一、名词解释3x10=30'
1、双电层：偏离等电点的蛋白质的净电荷或正或负，成为带电粒子，在电解质溶液中就、吸引相反电荷的离子，由于离子的热运动，反离子层并非全部整齐的排列在一个 面上，而是距表面由高到低有一定的浓度分布，形成分散双电层简称双电层。
2、stern层（吸附层）：相距胶核表面有一个离子半径的stern平面以内，反离子被紧密束缚在胶核表面。
3、扩散层：在stern平面以外，剩余的反离子则在溶液中扩散开去，距离越远，浓度越小，最后达到主体溶液的平均浓度。
4、超临界流体萃取：物质均具有其固有的临界温度和临界压力，在压力-温度相图上称为临界点。在临界点以上物质处于既非液体也非气体的超临界状态，称为超临界流体。利用超临界流体为萃取剂的萃取操作。
7、细胞破碎：指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
8、凝聚：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。
9、絮凝：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。
10、错流过滤：液体的流向和滤膜相切，使得滤膜的孔隙不容易堵塞。被过滤的发酵液在压力推动下，带着混浊的微粒，以高速在管状滤膜的内壁流动，而附着在滤膜上的残留物质很薄，其过滤阻力增加不大，因而能在长时间内保持稳定不变的过滤速度。
11、道南（Donnan）效应：离子和荷电膜之间的作用即相同电荷排斥而相反电荷吸引的作用。
12、胶团：向水中加入表面活性剂，水溶液的表面张力随表面活性剂浓度的增大而下降。当表面活性剂浓度达到一定值后，将发生表面活性剂分子的缔合或子聚集，形成胶粒大小的聚集体，这种聚集体就称为胶团。
14、截留率：表示膜对溶质的截留能力,可用小数或百分数表示,在实际膜分离过程中,由于存在浓度极化,真实截留率为 R。=1-Cp/Cm Cp-透过液浓度 Cm-截留液浓度。
15、截断曲线：通过测定相对分子质量不同的球形蛋白质或水溶性聚合物的截留率，可获得膜的截留率与溶质相对分子质量之间关系的曲线。
16、截断分子量：截留曲线上截留率为0.90（90%）的溶质的相对分子质量叫截断分子量。
18、浓差极化：在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象。当溶剂透过膜而溶质留在膜上，因而使膜面上溶质浓度增大的现象.
20、基线：没有组分进入检测器时，检测器系统的噪声随时间变化的曲线通常为一条直线
21、基线漂移：当系统不稳定时，基线会随时间而定向缓慢变化的现象
22、噪音：当系统不稳定时，不同因素引起基线的起伏变化的现象，称为基线的噪声
23、纳滤：介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术
24、ζ电位：双电层中存在距表面由高到底的电位分布,接近紧密层和分散层交界处的点位值。
25、等电点沉淀法：蛋白质在PH值为等电点的溶液中净电荷为零，蛋白质之间静电排斥力最小，溶解度最低，利用蛋白质在PH值等于其等电点的溶夜中溶解度下降的原理进行沉淀分级的方法。
26、分配系数：萃取过程中常用溶质在两相中的总浓度之比
27、分离因素：表征萃取剂对溶质A和B分离能力的大小的数。
30、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，带点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。
31、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。
32、聚合物的不相容性：当两种高分子聚合物之间存在相互排斥作用时,由于相对分子质量较大,分子间的相互排斥作用与混合过程的熵增加相比占主导作用,一种聚合物分子的周围将聚集同种分子而排斥异种分子,当达到平衡时,形成分别富含不同聚合物的两相,这种含有聚合物的溶液发生分相的现象.
34、反胶团：将表面活性剂在有机溶剂中形成的胶团叫反胶团
35、漏出点：若将树脂装柱进行操作，流出液中产物离子达到某一浓度时，操作即应停止，树脂进行再生后再使用。这一浓度称为漏出点
38、亲和吸附：借助于溶质和吸附剂之间的特殊的生物结合力而实现的吸附过程。
39、疏水作用吸附：利用溶质和吸附剂表面之间弱的疏水相互作用而被吸附的过程.
42、分辨率；两个邻近的峰之间的距离除以两个峰宽的平均值。
43、亲和层析：将配体连接到基质上,用此种基质填充成层析柱,利用配体与对应的生物大分子(目的物)的专一亲和力,将目的物与其它杂质分离的一种纯化技术.
44、晶核：球形晶体的半径随过饱和度的增大而降低,当a值足够大时Rc已非常微小,此时溶质分子会和的概率又大大增加,极易形成半径小于Rc的微小晶体,当a超过某一特定值时,过饱溶液中就会自发形成大量晶核,这种现象为成核.
45、盐析结晶：加入一种物质于溶液，使溶质的溶解度降低，形成过饱和溶液而结晶的方法。
46、二次成核：向介稳态过饱和溶液中加入晶种，有新的晶核产生叫二次成核。
50、液膜：是由水溶液或有机溶液构成的液体薄膜.
54、等点聚焦
55、穿透曲线
56、穿透时间
57、露出点
二、单项选择2x10=20'
1、在蛋白胶体外侧，有不同的电位，下列描述正确的是：（C）。
C、在滑移面上的电位为ζ,称ζ电位
2、关于蛋白胶体离子形成双电层后，蛋白外测分成不同的区域，下列哪个区域不属于：（D）。
D、松散层
3、关于对絮凝作用的描述，下列说法中不正确的是：（A）。
A、水化作用
4、破碎细菌的主要阻力是：（B）。
B、细胞壁
5、在用沉淀法分离蛋白质的研究中，使用得最多的盐是：（C）。
C、硫酸氨
6、下列哪种作用不是超声波破碎的作用过程：（D）。
D、降解作用
7、溶菌酶（lysozyme)适用于革兰氏阴性菌细胞的分解，应用于革兰氏阴性菌时，需辅以EDTA使之更有效地作用于细胞壁。EDTA所起的作用是：（A）
A、鳌合肽聚糖层外的脂多糖中的钙离子，破坏肽聚糖的稳定性
8、下列方法中不属于沉淀法的是：（D）。
D、结晶
9、关于蛋白质的描述不正确的是：（D）
D、蛋白质用等电点的方法一定能够得到沉淀
10、胶体离子之所以能够稳定存在，其主要原因下列哪个不是：（A）。
A、胶体本身化学结构很稳定
11、盐析分离蛋白时，在一定的 pH值及温度条件下，改变盐的浓度（即离子强度）达到沉淀的目的，称为“Ｋs”分级盐析法。还有另外一种方法是：（B）
B、“β”分级盐析法
12、在膜分离当中，分离精度有小到大的排列正确的是：（A）。
A、微滤＜超滤＜纳滤＜反渗透
13、在膜分离机制中常见的有三种模型，下列哪个模型不属于膜分离模型：（D）。
D、渗透模型
14、截断曲线是通过经验的方式判断好坏与否的一个标志，下列说法正确的是：（D）
A、曲线越陡，膜质量越高； B、曲线越陡，膜质量越差；
C、曲线是直线膜质量越好； D、以上都不对。
15、关于反萃取的概念，下列说法正确的是：（A）。
A、溶质从萃取剂转移到反萃剂的过程
16、萃取剂对溶质分离能力的大小不可用下列哪种参数表示：（D）。
D、分离时间
17、表面活性剂的亲水与亲油程度的相对强弱，在工业上常用HLB数来表示。下列说法正确的是：（B）。
B、HLB数越大，亲水性越强
18、在生化工程中得到最广泛应用的双水相体系主要有：（D）。
D、PEG- Dex体系和PEG-磷酸盐体系
19、在PEG-Dex双水相系统中，关于双节线形状描述正确的是：（C）。
C、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
20、在双水相萃取分离中，常用的离心机是：（B）。
B、带喷嘴的分离型离心机
21、反胶团的微小界面和微小水相具有两个特异性功能，除具有分子识别并允许选择性透过的半透膜功能之外，另一个特异性功能是：（D）。
D、在疏水性环境中具有使亲水性大分子如蛋白质等保持活性的功能
22、在用反胶团萃取技术分离蛋白质的研究中，使用得最多的表面活性剂是：（A）。
A、AOT
23、关于反胶团极性核正确的描述有：（C）。
C、它包括由表面活性剂极性端组成的内表面和水
24、对于小分子蛋白质（Mr＜20000）的AOT/异辛烷反胶团萃取体系，描述正确的有：（A）。
A、pH＞pI时，蛋白质不能溶入反胶团内，但在等电点附近，急速变为可溶
25、主要用于载体的开发和基础性研究上的液膜类型是：（A）。
A、乳化液膜
26、一般不能直接用乳化液膜技术来分离蛋白质，因为蛋白质通过膜相时，容易失活，但下列（D）具有萃取分离蛋白质的潜在优势。
D、结合反胶团的乳化液膜技术。
27、从膜相回用、节能及分离效率的角度看，在工业规模上通常认为最适宜的破乳方法是：
（D）。
D、电破乳法。
28、对于弱酸性阳离子交换树脂描述不正确的有：（B）。
B、其交换能力随溶液pH的增加而下降
29、对于弱碱性阴离子交换树脂描述不正确的有：（C）。
C、在pH＞7的溶液中使用
30、关于001×9离子交换树脂叙述正确的是：（A）。
A、交联度为9%的苯乙烯系凝胶型强酸性阳离子交换树脂
31、对于离子交换树脂的滴定曲线，不正确的叙述有：（C）。
C、由滴定曲线的转折点，不能估计其总交换量
32、关于离子交换过程，不正确的说法有：（C）。
C、颗粒减小，对内部扩散控制和外部扩散控制的影响程度一样
33、将含有链霉素和氯化钠的溶液稀释10倍，则树脂吸附链霉素的量也（A）。
A、增加10倍
34、关于离子交换常数K，正确的描述有：（B）。
B、对于有机离子，水化半径越大，离子交换常数越大
35、离子交换柱中支撑板的构造，从上至下依次为（D）。
D、滤板、橡胶圈、滤布、橡胶圈和滤板。
36、在固定床制备无盐水时，离子交换和再生的操作方式一般为（C）。
C、顺流交换、逆流再生
37、在固定床制备无盐水工艺中，为防止逆流再生时树脂的乱层，下列说法不正确的是（C）。
C、从塔上部通入30~50kPa的空气来压住树脂
38、在工业规模上，吸附剂必须满足：有良好的物理化学稳定性，吸附能力高，不引起失活，再生过程必须简便而迅速。那么可满足上述要求的吸附剂有：（C）。
C、大网格聚合物吸附剂
39、下列不是影响吸附过程的因素有：（A）。
A、吸附设备
40、根据洗脱操作时展开方式的不同，色谱分离可分为洗脱展开法、前沿分析法和（D）三种。
D、置换展开法。
41、下列不属于吸附色谱技术的有：（D）。
D、染料层析。
42、关于分辩率叙述错误的有：（B）。
B、具有高度选择性的方法不一定能以高的分辨率分离混合物
43、亲和色谱中，在小分子配基与载体间引入一定长度的“手臂”，其原因是：（B）。
B、增强配基与大分子化合物间的亲和力
44、关于亲和色谱，叙述错误的有：（D）。
D、基团性亲和色谱不具有实用意义，也不能扩大亲和色谱的适用范围
45、下列关于“结晶”和“沉淀” 的叙述不正确有：（C）。
C、从溶液中形成新相的角度来看，结晶和沉淀本质上是不一致的
46、从溶液中结晶的晶体不具有的性质是：（A）。
A、各向同性
47、结晶过程包括在三个步骤：（D）
D、形成过饱和溶液、晶核形成和晶体生长
48、下列不是影响晶体纯度的因素有：（B）。
B、二次成核
49、对于接触成核优点的叙述不正确的是：（A）。
A、溶液过饱和度对接触成核影响很大
三、简答题4x7=28'
1、影响双水相萃取体系分配平衡的因素有哪些？
答：P122 成相聚合物的相对分子质量和浓度，盐的种类和浓度，PH值，温度。
7、如何制备乳化液膜？
答：在强烈剪切率下，缓慢添加水相（内水相）于一含有表面活性剂的油相中，形成动力学上稳定的油包水（W/O）型乳化液，再通过一温和搅拌将油包水乳化液分散于一连续水相（外水相）中，膜相充当了两水相的隔离层，因而内相不含有外相水溶液。
12、简述离子交换的过程。
答：外扩散或膜扩散 内扩散或粒扩散 交换反应
14、试述离子交换树脂再生的一般原则。
答：再生剂的选择：钠型强酸性树脂用NaCl溶液再生，氢型强酸性树脂用强酸再生；氯型强碱性树脂用NaCl再生，羟型强碱性阴树脂用NaOH溶液再生。
再生剂的用量：通常控制恢复程度为70%~80%。
15、如何选择离子交换树脂及其操作条件？
答： 条件：①交换时的pH值；②树脂的型式；③溶液中产物浓度；④洗脱条件。
19、什么是色谱分离，其基本特点如何？
答：色谱分离是利用多组分混合物中各组分物理化学性质（如吸附力、分子极性、分子形状 和大小、分子亲和力、分配系数等）的差别，使各组分以不同程度分布在两个相（固定相和流动相）中。当多组分混合物随流动相流动时，由于各组分理化性质的差别，而以不同速率移动，使之分离。
色谱分离的基本特点：⑴分离效率高 ⑵应用范围广 ⑶选择性强
高灵敏度的在线检测 ⑸快速分离 ⑹过程自动化操作
22、简述亲和色谱的基本过程。
答: 把具有特异亲和力的一对分子的任何一方作为配基，在不伤害其生物功能情况下，与不溶性载体结合，使之固定化，装入色谱柱，然后把含有目的物质的混合液作为流动相，在有利于固定相配基和目的物质形成络合物的条件下进入色谱柱。目的物质被吸附，杂质直接流出。变换过柱溶液，使配基与其亲和物分离，获纯化的目的产物。
23、在亲和色谱中经常被采用的生物亲和关系有哪些？
答: ①酶：底物、底物类似物、抑制剂、辅酶、金属离子；
②抗体：抗原、病毒、细胞；
③激素、维生素：受体蛋白、载体蛋白；
④外源凝集素：多糖、糖蛋白、细胞表面受体蛋白、细胞；
⑤核酸：互补碱基链段、组蛋白、核酸聚合酶、核酸结合蛋白；
⑥细胞：细胞表面特异蛋白、外源凝集素。
24、简述制备过饱和溶液的方法。
答：⑴ 将热饱和溶液冷却
⑵ 将部分溶剂蒸发
⑶ 化学反应结晶
⑷ 盐析结晶
25、工业结晶过程中控制成核现象的措施有哪些？
答：⑴ 维持稳定的过饱和度，防止结晶器在局部范围内产生过饱和度的波动。
⑵ 限制晶体的生长速率。
⑶ 尽可能减低晶体的机械碰撞能量及几率，长桨叶、慢搅拌是常用的方法。
⑷ 对溶液进行加热、过滤等预处理，以消除溶液中可能成为晶核的微粒。
⑸ 使符合要求的晶粒得以及时排出，而不使其在器内继续参与循环。
⑹ 将含有过量细晶的母液取出后加热或稀释，使细晶溶解（细消），然后送回结晶器。 ⑺ 调节原料溶液的pH值或加入某些具有选择性的添加剂，以改变成核速率。
26、试述杂质对晶体生长速率的影响途径。
答：⑴ 通过改变溶液的组成或平衡饱和浓度，改变晶体与溶液之间界面上液层的特性，影响溶质长入晶面。
⑵ 杂质本身在晶面上吸附，产生阻挡作用。
⑶ 如结构与晶格有相似之处，杂质有可能长入晶体内；晶体生长过快产生晶体缺陷和位错时，晶格不同也可能产生吸藏现象。
28. 错流微滤与传统过滤相比有何优点？
答：传统过滤作用是由两个过程组成：筛选作用和吸附作用。如果微粒比滤层的孔隙大，即产生筛选作用。混浊微粒被截留，不仅是筛选作用的结果，也是过滤层里面发生的吸附作用的结果。 在悬浮微粒过滤时，微粒的直径使它不可能通过缝隙的入口时，被截留在过滤层的表面上，微粒又形成了第二道过滤层，在入口孔隙的上方积累，随之堵塞了他们。
错流过滤打破了传统过滤的机制，即液体的流向和滤膜相切，使得滤膜的孔隙不容易堵塞。被过滤的发酵液在压力推动下，带着混浊的微粒，以高速在管状滤膜的内壁流动，而附着在滤膜上的残留物质很薄，其过滤阻力增加不大，因而能在长时间内保持稳定不变的过滤速度。优点: 1.克服介质阻力大 2.不能得到干滤饼 3.需要大的膜面积 4.收率高 5.质量好 6.减少处理步骤 7.染菌罐也能进行处理
30.如何理解盐溶和盐析？影响盐析的主要因素有哪些？
答：盐溶 ：蛋白质水溶液中逐渐加入电解质后，其活度系数降低且其吸附盐离子后，带电表层使蛋白质分子之间相互排斥而与水分子之间相互作用加强，其溶解度增加的 现象。
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
影响盐析的主要因素：溶质种类的影响：Ks和β值
溶质浓度的影响：蛋白质浓度大，盐的用量小，但共沉作用明显，分辨率低；
蛋白质浓度小，盐的用量大，分辨率高；
pH值：影响蛋白质表面净电荷的数量，通常调整体系pH值，使其在pI附近；
盐析温度：大多数情况下，高盐浓度下，温度升高，其溶解度反而下降
32.等电点沉淀的工作原理是什么？所有的蛋白质都会在等电点时候沉淀吗？为什么？ 答: 在低的离子强度下，调pH至等电点，使蛋白质所带净电荷为零，降低了静电斥力，而疏水力能使分子间相互吸引，形成沉淀。本法适用于憎水性较强的蛋白质，例如酪蛋白在等电点时能形成粗大的凝聚物。但对一些亲水性强的蛋白质。如明胶，则在低离子强度的溶液中，调 pH在等电点并不产生沉淀。
33.简述优先吸附模型原理。优先吸附模型适合解释什么样的膜分离过程？
答: 优先吸附－毛细孔流动模型（Preferential-capillary flow model）
由Sourirajan于1963年建立。他认为用于水溶液中脱盐的反渗透膜是多孔的并有一定亲水性，而对盐类有一定排斥性质。在膜面上始终存在着一层纯水层，其厚度可为几个水分子的大小（见图17－9a）。在压力下，就可连续地使纯水层流经毛细孔。从图17-9b可想象如果毛细孔直径恰等于2倍纯水层的厚度，则可使纯水的透过速度最大，而又不致令盐从毛细孔中漏出，即同时达到最大程度的脱盐。Sourirajan根据这一想法，成功地选择了膜材料，合成了一定孔径的膜，以满足应用于不同系统的需要 。
36.何谓浓差极化？在反渗透和超滤中对膜分离有何影响？如何消除浓差极化带来的影响？
答：溶液在膜的高压侧，由于溶剂和低分子物质不断透过超滤膜，结果在膜表面溶质（或大分子物质）的浓度不断上升，产生膜表面浓度与主体流浓度的浓度差，这种现象称为膜的浓差极化。
在反渗透中,膜面上溶质浓度大,渗透压高,致使有效压力差降低,而使通透量减小
在超滤和纳滤中,处理的是高分子或胶体溶液,浓度高时会在膜面上形成凝胶层,增大了阻力而使通量降低.
减缓措施：一是提高料液的流速，控制料液的流动状态，使其处于紊流状态，让膜面处的液体与主流更好地混合；二是对膜面不断地进行清洗，消除已形成的凝胶层。
采用错流过滤.
37.简述高分子絮凝剂的作用原理。
答：高分子絮凝剂的吸附架桥作用
敏化作用：破坏稳定性，使电解质聚沉值变小
絮凝：通过“架桥”效应导致絮凝
38.什么是纳滤？纳滤有何特点？
答：概念：介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术。 特点：①截留分子量介于反渗透膜和超滤膜之间，为200~2000
②纳滤膜对无机盐有一定的截留率，因为它的表面层由聚电解质所构成，对离子有静电相互作用。 ③多是复合膜，表面分离层和支撑层的化学组成不同。分离层可能拥有１nm左
右的微孔结构，故称“纳滤”。由于其截留率大于95%的最小分子约为１nm,故称之为纳滤膜。
39．为何要对发酵液进行预处理？
答：1) 浓度低，杂质多，发酵液或生物溶液又属于非牛顿型流体。
2)菌体太小，黏度太大－不能过滤；离心耗能昂贵。
3)改变物理性质，促进分离固形物的速度，提高固液分离器的效率；
4)尽可能使产物转入便于后处理的一相中（多数是液相）；
预处理的方法
1)加热法（蛋白变性）
2)调节悬浮液的PH值（PI沉淀）
3)凝聚和絮凝
41．什么是盐溶？什么是盐析？简述盐析的机理。
43、聚丙烯胺酰胺凝胶电泳分离原理
44、什么是色谱图？其包含哪些信息？
45、结晶和过饱和曲线的意义
？
46、结晶形成的条件
四、图析题1x10=10'
1.什么截留率？下图为一分子量和截留率的关系图，从图中你能得到什么信息？
答：截留率：表示膜对溶质的截留能力,可用小数或百分数表示。
但到目前为止，对试验条件尚无统一规定。质量好的膜，应有陡直的截断曲线，可使不同分子量的溶质分离完全；反之，斜坦的截断曲线会导致分离不完全。
2.下图表示对卵清蛋白（Ovalbumin,OA）和碳氧血红蛋白(COHb)进行盐析时，β随pH的变化。图中的β代表什么？图中的曲线说明了什么？
答：上图表示对卵清蛋白（Ovalbumin）和碳氧血红蛋白进行盐析时，β随pH的变化。由于β代表溶解度的对数，故β 变化一个单位，溶解度就变化 10倍。通常β在等电点附近有极小值。两种蛋白质的相对溶解度会随pH而变化很大；例如从图 上可见， 当 pH从5变到6时，在一定盐浓度下，两种蛋白质溶解度之比的变化可达几千倍。
6.下图为三步操作分离核糖核酸酶a、细胞色素c和溶菌酶（它们的等电点分别为7.8、10.6和11.1）的实验流程，请说明图中每个分离步骤的基本原理。
答：AOT可形成带负电的反胶团：1，在PH=9时，由于核糖核酸酶的等电点为7.8，酶带负电，由于静电吸附，不溶于反胶团而与其他两种蛋白分开。2，相分离得到的反胶团（含细胞色素和溶菌酶）与0.5mol/l的kcl溶液接触后，细胞色素反萃取到水相。而溶菌酶的溶解度无影响，故仍在反胶团中。3，当反胶团与2.0mol/lkcl，PH=11的溶液混合后，由于静电作用而溶解度下降，被反萃取到水相而被分离出来。
8 下图为两种聚合物的两水相体系相图，解释什么是相图？图中各点分别代表什么？从图上能够得到什么信息？
五、论述题1x12=12'
1、将反胶团萃取技术与其他蛋白质分离技术（液膜、双水相、色谱分离）相比较，指出它们各自的适用场合。