《生化分离工程》思考题及习题 第一章绪论 1、何为生化分离工程?其主要研究那些内容? 2、生化分离技术依据的分离原理有哪些? 3、生化分离工程有那些特点?其包括那几种主要分离方法? 4、何为传质分离过程? 5、简述生化分离工程的发展趋势。 6、亲和技术目前已衍生出那些子代分离技术? 7、生化反应与生化分离耦合技术有那些特点? 8、为何在生物技术领域中往往出现“丰产不丰收”的现象? 第二章预处理与固液分离法 发酵液预处理的目的是什么?主要有那几种方法? 2、何谓絮凝?何谓凝聚?各自作用机理是什么? 3、絮凝剂可分为那三种?有那些因素影响絮凝过程? 4、在生化工业中常用的过滤方式那两种?各自有何特点? 5、离心分离分那两大类?各自有何特点及用途?常用离心法有那几种? 6、何谓密度梯度离心?其工作原理是什么? 7、采用水平转头对酵母进行离心分离。离心过程中液体表面到旋转轴的距离为 3cm,圆筒底面到旋转轴的距离为10cm,假设酵母菌体形状为球形,直径为 80μm,密度为105g/cm3,介质近似为纯水,转速为500转min,彻底分 离需多长时间?
《生化分离工程》思考题及习题 第一章 绪论 1、 何为生化分离工程？其主要研究那些内容？ 2、 生化分离技术依据的分离原理有哪些？ 3、 生化分离工程有那些特点？其包括那几种主要分离方法？ 4、 何为传质分离过程？ 5、 简述生化分离工程的发展趋势。 6、 亲和技术目前已衍生出那些子代分离技术？ 7、 生化反应与生化分离耦合技术有那些特点？ 8、 为何在生物技术领域中往往出现“丰产不丰收”的现象？ 第二章 预处理与固-液分离法 1、 发酵液预处理的目的是什么？主要有那几种方法？ 2、 何谓絮凝？何谓凝聚？各自作用机理是什么？ 3、 絮凝剂可分为那三种？有那些因素影响絮凝过程？ 4、 在生化工业中常用的过滤方式那两种？各自有何特点？ 5、 离心分离分那两大类？各自有何特点及用途？常用离心法有那几种？ 6、 何谓密度梯度离心？其工作原理是什么？ 7、 采用水平转头对酵母进行离心分离。离心过程中液体表面到旋转轴的距离为 3cm，圆筒底面到旋转轴的距离为 10cm，假设酵母菌体形状为球形，直径为 8.0μ m，密度为 1.05g/cm3，介质近似为纯水，转速为 500l 转/min，彻底分 离需多长时间？
第三章细胞破碎法 1、细菌细胞壁与真菌(酵母)细胞壁在组成上有何区别? 2、细胞破碎主要有那几种方法? 3、机械法细胞破碎方法非机械破碎方法相比有何特点? 4、何谓脂溶破碎法?其原理是什么?包括那几种? 5、酶法细胞破碎常用那几种酶类? 6、为了增加酵母细胞破碎生产能力,买了一台与原来设备类似的匀浆器与之并联 操作,由于不增加新泵,操作压力由原来的300atm减至230atm,如果输出压降 及活塞震荡频率等操作条件不变,试问生产能力增加了多少? 第四章沉淀法 1、常用的沉淀法有哪几种? 2、生产中常用的盐析剂有哪些?其选择依据是什么? 3、何谓分步盐析沉淀? 4、有机沉淀法与盐析沉淀法相比有何优缺点? 5、100升含水10克/升牛血清蛋白的溶液(内含5克/升第二种杂蛋白),用硫酸 铵盐析沉淀,已知沉淀常数为 蛋白质 牛血清蛋白 21.6 7.65 第二种蛋白 20.0 7.00 假设以上特征与其它杂蛋白存在无关,盐析沉淀过程服从lnS=β-KC,若血清蛋白 要达到回收率为90%,此沉淀物纯度是多少? 6、已知牛血清蛋白在2.8M及30M硫酸铵溶液中的溶解度分别为1.2及0.28克
第三章 细胞破碎法 1、细菌细胞壁与真菌（酵母）细胞壁在组成上有何区别？ 2、细胞破碎主要有那几种方法？ 3、机械法细胞破碎方法非机械破碎方法相比有何特点？ 4、何谓脂溶破碎法？其原理是什么？包括那几种？ 5、酶法细胞破碎常用那几种酶类？ 6、为了增加酵母细胞破碎生产能力，买了一台与原来设备类似的匀浆器与之并联 操作，由于不增加新泵，操作压力由原来的 300atm 减至 230atm，如果输出压降 及活塞震荡频率等操作条件不变，试问生产能力增加了多少？ 第四章 沉淀法 1、常用的沉淀法有哪几种？ 2、生产中常用的盐析剂有哪些？其选择依据是什么？ 3、何谓分步盐析沉淀？ 4、有机沉淀法与盐析沉淀法相比有何优缺点？ 5、100 升含水 10 克/升牛血清蛋白的溶液（内含 5 克/升第二种杂蛋白），用硫酸 铵盐析沉淀，已知沉淀常数为： 蛋白质 β K 牛血清蛋白 21.6 7.65 第二种蛋白 20.0 7.00 假设以上特征与其它杂蛋白存在无关，盐析沉淀过程服从 lnS=β -KC，若血清蛋白 要达到回收率为 90%，此沉淀物纯度是多少？ 6、已知牛血清蛋白在 2.8M 及 3.0M 硫酸铵溶液中的溶解度分别为 1.2 及 0.28 克/
升试求牛血清蛋白在3.5MD硫酸铵中的溶解度? 第五章溶媒苯取法 1、何谓溶媒萃取?其分配定律的适用条件是什么? 2、在溶媒萃取过程中pH值是如何影响弱电解质的提取? 3、何谓乳化液?乳化液稳定的条件是什么?常用去乳化方法有那些?4、在发酵工 业中,去乳化有何实际意义? 5、类固醇萃取:含有68mg/类固醇的水溶液被二氯甲烷提取已知类固醇的平衡 常数为170萃取中水与溶剂的比例为82问提取后有机相的浓度是多少?类固醇被 提取的收率是多少? 6、某澄清的发酵液中含260mg/放线菌D现用醋酸丁酯进行多级萃取。已知平衡 常数K=57.0,料液流量450升/时,有机相流量20升/(时。为达到此抗生素收率为 98%的要求,需要多少级的萃取过程?分别用解析法和图解法计算 第六章双水相萃取 1、何谓双水相萃取? 2、双水相体系可分为那几类?目前常用的体系有那两种? 3、为什么说双水相萃取适用于生物活性大分子物质分离? 4、影响双水相萃取的因素有那些?当电解质存在,PH是如何影响双水相萃取的? 5、用双水相萃取细胞破碎(匀浆)液时,一般是把目标产物分布在上相,而细胞 碎片、杂蛋白等杂质分布在下相,为什么? 6、何谓双水相亲和萃取 第七章膜分离法 1、何谓膜分离?主要有那几种膜分离方法?
升,试求牛血清蛋白在 3.5MD 硫酸铵中的溶解度？ 第五章 溶媒萃取法 1、何谓溶媒萃取？其分配定律的适用条件是什么？ 2、在溶媒萃取过程中 pH 值是如何影响弱电解质的提取？ 3、何谓乳化液？乳化液稳定的条件是什么？常用去乳化方法有那些？4、在发酵工 业中，去乳化有何实际意义？ 5、类固醇萃取：含有 6.8mg/l 类固醇的水溶液被二氯甲烷提取,已知类固醇的平衡 常数为 170,萃取中水与溶剂的比例为 82,问提取后有机相的浓度是多少?类固醇被 提取的收率是多少? 6、某澄清的发酵液中含 260mg/l 放线菌 D,现用醋酸丁酯进行多级萃取。已知平衡 常数 K=57.0，料液流量 450 升/时，有机相流量 20 升/时。为达到此抗生素收率为 98%的要求，需要多少级的萃取过程？分别用解析法和图解法计算。 第六章 双水相萃取 1、何谓双水相萃取？ 2、双水相体系可分为那几类？目前常用的体系有那两种？ 3、为什么说双水相萃取适用于生物活性大分子物质分离？ 4、影响双水相萃取的因素有那些？当电解质存在，PH 是如何影响双水相萃取的？ 5、用双水相萃取细胞破碎（匀浆）液时，一般是把目标产物分布在上相，而细胞 碎片、杂蛋白等杂质分布在下相，为什么？ 6、何谓双水相亲和萃取？ 第七章 膜分离法 1、何谓膜分离？主要有那几种膜分离方法？
2、膜在结构上可分为那几种?膜材料主要用什么? 3、膜组件在形式上有那几种?各自有何优缺点? 4、为何说非对称性膜的发明为膜分离走向工业化奠定了基础? 5、简述微滤、超滤膜、反渗透膜在膜材料、结构、性能及其应用等方面的异同点 膜分离的表征参数有那些?何谓膜截留分子量? 刁、何谓浓差极化现象?它是如何影响膜分离的?减少浓差极化现象的措施? 8、膜的清洗及保存方法有那几种? 9、膜分离设备按膜组件形式可分为几种?相比较的优缺点? 10、反渗透与超滤在分离机理上有何区别? 11、超滤、反渗透膜分离主要有那些方面应用? 第八章吸附法 1、吸附作用机理是什么? 2、吸附法有几种?各自有何特点? 3、大孔网状聚合物吸附与活性炭吸附剂相比有何优缺点? 4、影响吸附过程的因素有那些 5、已知80g的活性炭最多能吸附∂.78mol腺苷三磷酸(ATP),这种吸附过程符 合兰缪尔等温线。其中b=19×10E5mo/请问在1.2L的料液浓度为多少时才能 使活性炭吸附能力达90%? 第九章离子交换法 1、何谓离子交换法?一般可分为那几种? 2、离子交换树脂的结构、组成?按活性基团不同可分为那几大类? 3、离子交换树脂的命名法则是什么
2、膜在结构上可分为那几种？膜材料主要用什么？ 3、膜组件在形式上有那几种？各自有何优缺点？ 4、为何说非对称性膜的发明为膜分离走向工业化奠定了基础？ 5、简述微滤、超滤膜、反渗透膜在膜材料、结构、性能及其应用等方面的异同点 6、膜分离的表征参数有那些？何谓膜截留分子量？ 7、何谓浓差极化现象？它是如何影响膜分离的？减少浓差极化现象的措施？ 8、膜的清洗及保存方法有那几种？ 9、膜分离设备按膜组件形式可分为几种？相比较的优缺点？ 10、反渗透与超滤在分离机理上有何区别？ 11、超滤、反渗透膜分离主要有那些方面应用？ 第八章 吸附法 1、吸附作用机理是什么？ 2、吸附法有几种？各自有何特点？ 3、大孔网状聚合物吸附与活性炭吸附剂相比有何优缺点？ 4、影响吸附过程的因素有那些？ 5、已知 80g 的活性炭最多能吸附 0.78 mol 腺苷三磷酸（ATP），这种吸附过程符 合兰缪尔等温线。其中 b=1.9×10E5 mol/L,请问在 1.2L 的料液浓度为多少时才能 使活性炭吸附能力达 90%? 第九章 离子交换法 1、何谓离子交换法?一般可分为那几种? 2、离子交换树脂的结构、组成？按活性基团不同可分为那几大类？ 3、离子交换树脂的命名法则是什么？
4、离子交换树脂有那些理化性能指标? 5、何谓真密度、湿真密度? 6、大孔径离子交换树脂有那些特点? 7、pH值是如何影响离子交换分离的? 8、普通型离子交换树脂为何不能用来分离提取蛋白质分子? 9、各类离子交换树脂的洗涤、再生条件是什么? 10、软水、去离子水的制备工艺路线? 11、对生物大分子物质,离子交换剂是如何选择的? 2、何谓穿透曲线? 第十章色层分离 1、何谓色层分离法?可分为那几大类? 2、简述柱层析系统的工艺流程。 3、何谓保留值、分配容量K、分离度? 4、色层图中分离度有那几种表示方法? 5、层析剂有那几种?各自有何特点? 6、何谓亲和色层分离法?亲和力的本质是什么?亲和色层中常用的亲和关系有那 几种? 7、何谓疏水作用层析?其最大的特点是什么? 8、柱层析法与固定床吸附法有何异同点? 第十一章结晶 1、结晶的过程可分为几步? 2、何谓过饱和度?饱和度形成有那几种方法?
4、离子交换树脂有那些理化性能指标？ 5、何谓真密度、湿真密度？ 6、大孔径离子交换树脂有那些特点？ 7、pH 值是如何影响离子交换分离的？ 8、普通型离子交换树脂为何不能用来分离提取蛋白质分子？ 9、各类离子交换树脂的洗涤、再生条件是什么？ 10、软水、去离子水的制备工艺路线？ 11、对生物大分子物质，离子交换剂是如何选择的？ 12、何谓穿透曲线？ 第十章 色层分离 1、 何谓色层分离法？可分为那几大类？ 2、 简述柱层析系统的工艺流程。 3、 何谓保留值、分配容量 K、分离度？ 4、 色层图中分离度有那几种表示方法？ 5、 层析剂有那几种？各自有何特点？ 6、 何谓亲和色层分离法？亲和力的本质是什么？亲和色层中常用的亲和关系有那 几种？ 7、 何谓疏水作用层析？其最大的特点是什么？ 8、 柱层析法与固定床吸附法有何异同点？ 第十一章 结晶 1、 结晶的过程可分为几步？ 2、 何谓过饱和度？饱和度形成有那几种方法？
3、影响晶体的大小、形状和纯度有那些因素? 4、结晶法与沉淀法相比较有何区别? 综合题 1、已知某一氨基酸G是一酸性氨基酸,水溶性随温度升高而升高,pl=62,在中性 和酸性条件下较稳定。现有此氨基酸G发酵液,请用所学过的各种生化分离方 法,设计一条最佳生产工艺路线,最终得到此氨基酸G的晶体。并详细写明各 步骤的操作条件。 2、已知某酶E是能专—性地催化底物M,主要存在于大肠杆菌内,其分子量一 般为8万左右,等电点P=82,稳定pH范围为70-90。现有一批含此酶的大 肠杆菌发酵液,请用所学过的各种生化分离方法,设计一条最佳生产工艺路线, 最终得到一层析纯酶E冻干粉。并详细写明各步骤的操作条件
3、 影响晶体的大小、形状和纯度有那些因素？ 4、 结晶法与沉淀法相比较有何区别？ 综合题 1、已知某一氨基酸 G 是一酸性氨基酸，水溶性随温度升高而升高，pI=6.2，在中性 和酸性条件下较稳定。现有此氨基酸 G 发酵液，请用所学过的各种生化分离方 法，设计一条最佳生产工艺路线，最终得到此氨基酸 G 的晶体。并详细写明各 步骤的操作条件。 2、已知某一酶 E 是能专一性地催化底物 M，主要存在于大肠杆菌内，其分子量一 般为 8 万左右，等电点 PI＝8.2，稳定 pH 范围为 7.0—9.0。现有一批含此酶的大 肠杆菌发酵液，请用所学过的各种生化分离方法，设计一条最佳生产工艺路线， 最终得到一层析纯酶 E 冻干粉。并详细写明各步骤的操作条件