生物分离工程复习

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1、第一章绪论P8思考题：1、5、61、生物分离工程：是指从发酵液、酶反应液或动植物细胞培养液中分离、纯化生物产品的过程。P12、生物分离纯化过程的一般流程可分为几大部分?分别包括哪些单元操作？P4答：一、发酵液的预处理（固液分离）：单元操作：过滤和离心；二、产物的提取（初纯化）：单元操作：沉淀、吸附、萃取、超滤；三、产物的精制（高度纯化）：单元操作：层析（包括柱层析和薄层层析）、离子交换、亲和色谱、吸附色谱、电色谱；四、成品的加工处理：单元操作：浓缩、结晶和干燥；3、生物分离工程的特点有哪些？P6答：①原料液体系非常复杂，杂质含量高，难于分离；②原料

2、液一般为产物浓度很低的水溶液；③原料液抗环境变化能力差，容易变性失活；④分离过程必须保持目标物的生物活性；⑤分离粗产物纯度低，最终产品纯度要求极高，而对与人类生命息息相关的生物产物的质量要求必须达到国家相关标准；⑥常无固定操作方法可循；⑦分离操作步骤多，不易获得高收率；⑧对于基因工程产品，一般要求在密封环境下操作；⑨分离纯化过程代价昂贵，产品回收率低。第二章发酵液的预处理1、发酵液预处理的方法：P11按预处理的目的分为：提高过滤速度的方法、改变发酵液性质的方法和杂质去除的方法具体的方法有：凝集和絮凝、加热法、调节PH法、加水稀释法、加入助滤剂法、加

3、吸附剂法或加盐法、高价态无机离子去除的方法、可溶性杂蛋白质去除的方法、色素及其他杂质去除的方法。2、凝集：指在投加的化学物质(如水解的凝集剂、铝、铁的盐类或石灰等)作用下，发酵液中的胶体脱稳并使粒子相互凝集成为1mm大小块状絮凝体的过程。P113、絮凝：指某些高分子絮凝剂能在悬浮粒子之间产生桥梁作用，使胶粒形成粗大絮凝团的过程。P124、具体方法中常采用的物质试剂：P14~15调节PH法：一般采用草酸等有机酸或某些无机的酸碱；高价态无机离子去除的方法：①、Ca2﹢的去除：常采用的酸化剂为草酸；②、Mg2﹢的去除：采用加入磷酸盐，是Mg﹢生成磷酸镁沉

4、淀的方法；③、Fe3﹢的去除：采用加入黄血盐，生成普鲁士蓝沉淀的方法。5、影响发酵液过滤的因素：P17㈠、菌种：决定发酵液中各种悬浮粒子的大小和形状；㈡、发酵液黏度：通常发酵液黏度越大，分离速度越慢影响其因素有：①发酵条件、②放罐时间、③发酵染菌、④发酵液的PH、温度6、错流过滤：料液流动方向与过滤介质平行的过滤，常用的过滤介质为微孔滤膜或超滤膜，主要适用于悬浮粒子细小的发酵液，如细菌发酵液的过滤。P187、发酵液的过滤设备：按过滤的推动力分为：重力式过滤器、压力式过滤器、真空式过滤器和离心式过滤器四种。P23第三章细胞分离技术1、细胞破碎的方法：

5、P34根据破碎机理不同，可分为：⑴机械破碎法：珠磨法、高压匀浆法、超声波破碎法和其他类型的机械破碎法；⑵物理破碎法：冻融法、低温玻璃化法；⑶化学渗透法：酸碱法、盐法、表面活性剂处理、有机溶剂法、变性剂法、温和化学渗透剂处理；⑷酶溶法：降解细胞壁。2、变性剂的作用：变性剂（如盐酸胍和脲）的加入，可削弱氢键的作用，使胞内产物相互之间的作用力减弱，从而易于释放。P381、包含体：是聚集蛋白质形成的浓密颗粒（密度达1.3mg/ml），可在光学显微镜下观察到，直径可达μm级，呈无定形或类晶体。2、蛋白质复性：又称再折叠，是指变性蛋白质在变性剂去除或浓度降低后

6、，就会自发地从变性的热不稳定状态向热稳定状态转变，形成具有生物学功能的天然结构。P42复性方法：①稀释与透析复性法、②色谱复性技术、反胶束萃取复性法。第四章沉淀技术1、沉淀：又称为沉析，是指在溶液中加入沉淀剂使溶质溶解度降低，生成无定形固体从溶液中析出的过程。P482、蛋白质沉淀方法：P51盐析法、有机溶剂沉淀法、等电点沉淀法、非离子多聚物沉淀法、生成盐复合物法、选择性的变性沉淀、亲和沉淀及SIS聚合物与亲和沉淀等。3、盐析：蛋白质在高离子强度溶液中溶解度降低，以致从溶液里沉淀出来的现象。P514、盐析原理：在蛋白质溶液中加入大量中性盐后，破坏蛋白

7、质分子上的亲水基团与水分子作用形成的水化层，夺走水分子，破坏水膜，暴露出疏水区域，同时中和电荷，使颗粒间的相互斥力丧失，布朗运动加剧，导致蛋白质分子相互结合成聚集物而沉淀析出。P515、影响盐析的因素：P52①蛋白质种类、②离子类型、③温度和PH、④盐的加入方式、⑤蛋白质的原始浓度。6、脱盐处理的方法：透析法、超滤及凝胶过滤法。P557、有机溶剂沉淀法的原理：P56㈠传统观点：在蛋白质溶液中加入丙酮或乙醇等有机溶剂，水的活度降低，水对蛋白质分子表面的水化程度降低，即破坏了蛋白质表面的水化层；另外，溶液的介电常数下降，蛋白质分子间的静电引力增大，从而

8、聚集和沉淀。㈡新观点：有机溶剂可能破坏蛋白质的某种键，使其空间结构发生某种程度的变化，致使一些原来包在内部的疏水基团暴露于