生物分離工程總復(fù)習(xí)題

1、第一章緒論復(fù)習(xí)題1.1.生物分離工程在生物技術(shù)中的地位？生物分離工程在生物技術(shù)中的地位？在生物技術(shù)領(lǐng)域，一般將生物產(chǎn)品的生產(chǎn)過程稱為生物加工過程，包括優(yōu)良生物物種的選育、基因工程、細(xì)胞工程、生物反應(yīng)過程（酶反應(yīng)、微生物發(fā)酵、動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)等）及目標(biāo)產(chǎn)物的分離純化過程，后者又稱為下游加工過程。生物產(chǎn)物的特殊性、復(fù)雜性和對(duì)生物產(chǎn)品要求的嚴(yán)格性。因此導(dǎo)致下游加工過程的成本往往占整個(gè)生物加工過程成本的大部分。生物分離工程研究的根本任務(wù)：設(shè)計(jì)和優(yōu)

2、化分離過程，提高分離效率，減少分離過程步驟，縮短分離操作時(shí)間，達(dá)到提高?？谑章逝c活性、降低生產(chǎn)成本的目的。生物分離工程的特點(diǎn)是什么？生物分離工程的特點(diǎn)是什么？1產(chǎn)品豐富產(chǎn)品的多樣性導(dǎo)致分離方法的多樣性2絕大多數(shù)生物分離方法來源于化學(xué)分離3生物分離一般比化工分離難度大3.生物分離工程可分為幾大部分，分別包括哪些單元操作？生物分離過程一般分四步生物分離過程一般分四步：1.固液分離（不溶物的去除）離心、過濾、細(xì)胞破碎目的是提高產(chǎn)物濃度和質(zhì)量2

3、.濃縮（雜質(zhì)粗分）離子交換吸附、萃取、溶劑萃取、反膠團(tuán)萃取、超臨界流體萃取、雙水相萃取以上分離過程不具備特異性，只是進(jìn)行初分，可提高產(chǎn)物濃度和質(zhì)量。3純化色譜、電泳、沉淀以上技術(shù)具有產(chǎn)物的高選擇性和雜質(zhì)的去除性。4精制結(jié)晶、干燥在設(shè)計(jì)下游分離過程前，必須考慮哪些問題方能確保我們所設(shè)計(jì)的工藝過程最為經(jīng)濟(jì)、可靠？（1）產(chǎn)品價(jià)值（2）產(chǎn)品質(zhì)量（3）產(chǎn)物在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的位置（4）雜質(zhì)在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的位置（5）主要雜質(zhì)獨(dú)特的物化性質(zhì)是什么？（

4、6）不同分離方法的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較上述問題的考慮將有助于優(yōu)質(zhì)、高效產(chǎn)物分離過程的優(yōu)化。5.5.生物分離效率有哪些評(píng)價(jià)指標(biāo)生物分離效率有哪些評(píng)價(jià)指標(biāo)？目標(biāo)產(chǎn)品的濃縮程度——濃縮率m2目標(biāo)產(chǎn)物的分離純化程度——分離因子或分離系數(shù)α3回收率REC第二章細(xì)胞分離與破碎復(fù)習(xí)題1簡(jiǎn)述細(xì)胞破碎的意義簡(jiǎn)述細(xì)胞破碎的意義一、細(xì)胞破碎的目的由于有許多生化物質(zhì)存在于細(xì)胞內(nèi)部，必須在純化以前將細(xì)胞破碎，使細(xì)胞壁和細(xì)胞膜受到不同程度的破壞（增大通透性）或破碎，釋放其

5、中的目標(biāo)產(chǎn)物，然后方可進(jìn)行提取。細(xì)胞破碎方法的大致分類細(xì)胞破碎方法的大致分類破碎方法可歸納為機(jī)械破碎法和非機(jī)械破碎法兩大類，非機(jī)械破碎法又可分為化學(xué)（和生物化學(xué)）破碎法和物理破碎法。降低了親水性，導(dǎo)致脫水凝聚。乙醇：沉析作用強(qiáng)，揮發(fā)性適中，無毒常用于蛋白質(zhì)、核酸、多糖等生物大分子的沉析；丙酮：沉析作用更強(qiáng)，用量省，但毒性大，應(yīng)用范圍不廣；特點(diǎn)：（1）介電常數(shù)小，60%乙醇的介電常數(shù)是48，丙酮的介電常數(shù)是22（2）容易獲取簡(jiǎn)述等電點(diǎn)沉析

6、的原理。簡(jiǎn)述等電點(diǎn)沉析的原理。蛋白質(zhì)是兩性電解質(zhì)，當(dāng)溶液pH值處于等電點(diǎn)時(shí)，分子表面凈電荷為0，雙電層和水化膜結(jié)構(gòu)被破壞，由于分子間引力，形成蛋白質(zhì)聚集體，進(jìn)而產(chǎn)生沉淀。第四章膜分離復(fù)習(xí)題1膜分離技術(shù)的概念膜分離技術(shù)的概念利用膜的選擇性（孔徑大?。?，以膜的兩側(cè)存在的能量差作為推動(dòng)力，由于溶液中各組分透過膜的遷移率不同而實(shí)現(xiàn)分離的一種技術(shù)膜的概念膜的概念在一種流體相間有一層薄的凝聚相物質(zhì)，把流體相分隔開來成為兩部分，這一薄層物質(zhì)稱為膜。1

7、膜本身是均一的一相或由兩相以上凝聚物構(gòu)成的復(fù)合體?？墒枪虘B(tài)或液態(tài)或氣態(tài)。2被膜分開的流體相物質(zhì)是液體或氣體。3膜的厚度應(yīng)在0.5mm以下，否則不能稱其為膜。根據(jù)膜孔徑大小，膜分離技術(shù)的分類根據(jù)膜孔徑大小，膜分離技術(shù)的分類在生物分離領(lǐng)域應(yīng)用的膜分離法包括微濾(Microfiltration，MF)、超濾(U1trafiltration，UF)、反滲透(Reverrseosmosis，RO)、納濾（NanofiltrationNF）、透析(

8、Dialysis，DS)、電滲析(E1ectrodialysis，KD)和滲透氣化(Pervapation，PV)基本的膜材料有哪些？基本的膜材料有哪些？1天然高分子材料膜2合成高分子材料膜3無機(jī)（多孔）材料膜5常用的膜組件有哪些？要有管式、平板式、螺旋卷式和中空纖維(毛細(xì)管)式等四種何謂反滲透？實(shí)現(xiàn)反滲透分離的條件是什么？其特點(diǎn)有哪些？二、超濾和反滲透目的：將溶質(zhì)通過一層具有選擇性的薄膜，從溶液中分離出來。分離時(shí)的推動(dòng)力都是壓差，由于

9、被分離物質(zhì)的分子量和直徑大小差別及膜孔結(jié)構(gòu)不同，其采用的壓力大小不同。反滲透膜的操作壓力高達(dá)10MPa1超濾和反滲透操作中的滲透壓由于超濾和反滲透過程都是用一種半透膜把兩種不同濃度的溶液隔開（淡水或鹽水），因此都存在滲透壓。滲透壓的大小取決于溶液的種類、濃度和溫度；一般說來，無機(jī)小分子的滲透壓要比有機(jī)大分子溶質(zhì)的滲透壓高得多。2實(shí)現(xiàn)超濾和反滲透的條件?超濾：需要增加流體的靜壓力，改變天然過程的方向，才可能發(fā)生含有低分子量化合物的溶劑流通