生化分离答案

名词解释：

1、凝聚；指在投加的化学物质（如铝、铁的盐类或石灰等）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。

2、絮凝；指在某些高分子絮凝剂存在下，基于桥架作用，使胶体颗粒交联成网，形成10mm大小絮凝团的过程。

3、破碎率；被破碎细胞的数量占原始细胞数量的百分数。

4、离心分离因数：又称为离心力强度，表示在离心机中产生的离心加速度与自由下降的加速度之比。

5：分配系数；在一定温度、压力下，溶质分布在两个不相容的溶剂里，达到平衡后，它在两相中的浓度比为一常数，这个常数称为分配系数。

6、反胶团；是表面活性剂分散于连续有机相中一种自发形成的纳米尺度的聚集体。是两性表面活性剂在非极性有机溶剂中亲水性基团自发地向内聚集而成的，内含微小水滴的，空间尺度仅为纳米级的集合型胶体。是一种自我组织和排列而成的，并具热力学稳定的有序构造。

7、液膜；是悬浮在液体中很薄的一层乳液微粒。它能把两个组成不同而又互溶的溶液隔开，并通过渗透现象起到分离作用。液膜是一层很薄的液体，它阻隔在两个可互溶但组成不同的液相之间，一个液相中的待分离组分通过液膜的渗透作用传递到另一个液相中，从而实现分离的目的。

8、超临界流体；温度和压力略超过或靠近临界温度和临界压力，介于液体和气体之间的流体。

9、“水池”；在反胶团中有一个极性核心，它包括由表面活性剂极性端组成的内表面、平衡离子和水，被称之为“水池”（water pool）。这个“水池”具有极性，可以溶解具有极性的分子和亲水性的生物大分子。

10、乳化；乳化属于胶体化学范畴，是指一种液体以细小液滴（分散相）的形式分散在另一不相容的液体（连续相）中，成为乳化现象，生成的这种液体被成为乳状液或乳浊液。

11、双水相萃取：利用生物物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异进行分离的过程。

12、吸附；物质从一相转移到另外一相的现象。溶质从液相或气相转移到固相的现象。

13、吸附等温线；当吸附剂与溶液中的溶质达到平衡时，其吸附量q*同溶液中溶质的平衡应与温度有关。当温度一定时，吸附量只和浓度有关，q* =f(c) -吸附等温线。当温度一定时，吸附量与浓度之间的函数关系。

14、离子交换树脂；离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。能在水溶液中相交换离子的固体，其分子可以分为两部分：

一部分是不能够移动的多价高分子基团，构成树脂的骨架，不溶于酸、碱和有机溶剂，化学键稳定良好；另一部分是可移动的离子，称为活性粒子，在树脂骨架中进进出出，发生离子交换现象。

15、全交换容量：每克干介质或每毫升湿介质具有的功能基团的含量。

16、层析分离技术：层析技术，亦称色谱技术，是一种物理的分离方法。它是利用混合物中各组分的物理化学性质的差别，使各组分以不同程度分布在两个相中，其中一个相为固定的(称为固定相)，另一个相则流过此固定相(称为流动相)并使各组分以不同速度移动，从而达到分离。

17、保留时间tr：在层析过程中，试样从进样到柱后出现峰极大点时所经历的时间。

18、保留体积vr：在层析过程中，指从进样开始到被测组份在柱后出现浓度极大点时所通过的流动相体积。

19、阻滞因素rf：

20、高效液相色谱：效液相色谱是色谱法的一个重要分支，以液体为流动相，采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析。

21、电泳：带电物质在电场中向相反电极移动的现象。

22、电泳分离技术：利用带电物质在电场中泳动速度的差别而进行分离的方法。

23、电泳迁移率：在单位电位梯度的作用下，单位时间内质点所移动的距离。

24、不连续凝胶电泳：在一个凝胶电泳系统中不同部位的ph、离子强度、缓冲液成分或凝胶孔隙大小不同的凝胶电泳。其目的在于提高电泳分离的范围和分辨率。

包括凝胶层的不连续性，缓冲液离子成分的不连续性，ph值的不连续性，电位梯度的不连续性。

问答：1、简述发酵液预处理的目的和处理方法。目的：（1）改变发酵液的物理性质，促进从悬浮液中。

分离固形物的速度，提高固液分离器的效率；（2）尽可能使产物转入便于后处理的某一相中（多。

数为液相）； 3）除去发酵液中的部分杂质，以利于后续各步操作。处理方法：（1）加热法

将悬浮液加热到所需温度并保温适当时间。可有效降低悬浮液的黏度，并加速聚集作用以去除某些杂蛋白；降低悬浮液的最终体积。（2）调整ph：

ph值直接影响发酵液中某些物质的电离度和电荷性质，适当调节ph值可改善其过滤特性。（3）凝聚与絮凝：采用凝聚和絮凝技术能有效改变细胞、细胞碎片及溶解大分子物质的分散状态，使其聚结成较大的颗粒，便于提高过滤速率。

另外，还能有效地除去杂蛋白和固体杂质，提高滤液质量。（4）使用惰性助滤剂：一种不可压缩的多孔微粒，它能使滤饼疏松，滤速增大。

悬浮液中大量的细微胶体粒子被吸附到助滤剂的表面上，改变了滤饼结构，降低了过滤阻力。（5）加入反应剂：加入反应剂和某些可溶性盐类发生反应生成不溶性沉淀，如caso4，alpo4等。

生成的沉淀能防止菌丝体粘结，使菌丝具有块状结构，沉淀本身可作为助滤剂，且能使胶状物和悬浮物凝固，改善过滤性能。

2、细胞破碎的方法有哪些？（1）机械破碎法：①超声波法②高压匀浆机③组织捣碎机④细菌磨⑤珠磨法（2）物理破碎法：

①反复冻融法②渗透压冲击法③冷热变替法（3）化学破碎法：①有机溶媒法②自溶法③酶法。

3、简述蛋白质的沉淀方法。

1）盐析沉淀法：蛋白质在高离子强度溶液中溶解度降低，发生沉淀的现象。（2）等电点沉淀法：

蛋白质在其等电点时溶解度最低。不同的蛋白质有不同的等电点，因此通过调节溶液ph到目的蛋白的等电点，可使之沉淀而与其它蛋白质分开，从而除去大量杂蛋白。（3）有机溶剂沉淀法：

向含有目标物质的溶液中加入水溶性的有机溶剂(如丙酮，乙醇等)，而使目标物质发生沉淀的方法。（4）非离子型聚合物沉淀法：利用一些非离子型的高聚物来沉淀蛋白质的方法。

可能有降低蛋白质分子表面的水化程度或空间排阻作用。（5）聚电解质沉淀法：利用一些含有重复离子化基团的水溶性聚合物来沉淀蛋白质的方法，与絮凝类似，在蛋白质间起架桥作用，同时还兼有盐析、降低水化程度和电荷中和等作用。

（6）多价金属离子沉淀法：向蛋白质溶液中加入一些**金属离子而使蛋白质沉淀下来。金属离子可与蛋白质分子上的某些残基发生作用而使蛋白质沉淀。

（7）亲和沉淀法：利用蛋白质与特定的生物的或合成的分子（免疫配位体、基质、辅酶等）之间高度专一的相互作用而设计出来的一种特殊选择性的分离技术。

4、什么是盐析，影响盐析的因素有哪些？

由于加入大量的中性盐破坏了蛋白质的水化膜、中和其所带的电荷从而使蛋白质分子聚集而沉淀析出。影响因素：(1)无机盐种类：

离子半径小，带电多，电荷密度高的阴离子，盐析效果好。(2)ph

值：ph影响cohn方程中的 b值，ph值接近蛋白质pi值时，蛋白质溶解度最小。(3)温度：t影响cohn方程中的b值。温度升高，b降低；温度降低，b升高。

5、简述微滤、超滤膜、反渗透膜在膜材料、结构、性能、分离机理及其应用等方面的异同点。

1）膜材料：都是以选择性透过膜为分离介质，利用膜对混合物各种组分渗透性能的差异实现分离、提纯和浓缩的过程。微滤是纤维素、pvc等，超滤是聚丙烯腈、聚砜等；反渗透是纤维素、聚酰胺等。

2）膜结构：膜孔道参数不同，微滤膜0.02-10um;超滤膜0.

001-0.02um，能截留相对分子质量在500以上的高分子，相对分子质量是1000-1000000；反渗透膜没有微孔，但物质的相对分子质量小于1000.但是微滤为微孔膜；超滤为非对称膜，表面有微孔；反渗透膜为表面致密的非对称膜、复合膜等。

3）膜性能：微滤：用于微生物、细胞碎片、微细沉淀物或其他微米级范围的粒子；超滤适用于分离纯化和浓缩一些大分子物质；反渗透适用于海水脱盐、超纯水制备、等。

4）分离机理：微滤：筛分，膜的物理结构对分离起决定作用；超滤：筛分，膜的物化性能对分离。

起一定作用；反渗透：非简单筛分，膜的物化性能对分离起主要作用。都以静压力差为推动力的过程。

反渗透：2～100mpa,超滤：0.

1～0.5mpa,微滤：0.

01～0.2mpa.

5）应用。6、膜分离的表征参数有那些？何谓膜截留分子量？

1）孔道特征，水通量，截留分子量，抗压能力，ph适用范围，对热和溶剂的稳定性。

2）（molecular weight cut-off，mwco）定义为相当于一定截留率（通常为90％或95％）的相。

对分子质量。

7、何谓浓差极化现象？减少浓差极化现象的措施？

1）浓差极化是在膜分离操作中，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用，在膜表面附近浓度升高，高于料液主体浓度的现象。减小浓差极化的方法：（1）降低溶质在料液中的浓度（2）降低膜表面的浓度（3）降低操作压力。

8、什么是吸附？吸附的类型有哪些？

吸附；物质从一相转移到另外一相的现象。溶质从液相或气相转移到固相的现象。

1）物理吸附——分子间作用力的吸附：1）吸附区域为自由界面2）吸附层数为多层3）吸附可逆性—可逆4）吸附选择性—差（2）化学吸附—化学键力的吸附：1）吸附区域为未饱和的原子2）吸附层数为单层3）吸附可逆性—不可逆4）吸附选择性—很好（3）交换吸附——静电力的吸附：

1）吸附区域为极性分子或离子2）吸附层数为单层或多层3）吸附可逆性—可逆4）吸附选择性—较好。

9、简述凝胶层析的原理及其特点。如何用凝胶层析测定蛋白质的分子量？

1）凝胶层析利用某些凝胶对于不同组分因分子大小不同而阻滞作用不同的差异，进行分离的技术。又称为分子筛层析或凝胶过滤，是使混合物流动相经过固定相凝胶的层析柱时，混合物中各组分按其分子大小不同而分离的技术。

原理：凝胶是一种多孔性的不带表面电荷的物质，当带有多种成分的样品溶液在凝胶内运动时，由于它们的分子量不同而表现出速度的快慢，在缓冲液洗脱时，分子量大的物质不能进入凝胶孔内，而在凝胶间几乎是垂直的向下运动，而分子量小的物质则进入凝胶孔内进行“绕道”运行，这样就可以按分子量的大小，先后流出凝胶柱，达到分离的目的。

10、什么是疏水层析？有何特点？

1）疏水层析是利用表面偶联疏水性基团的疏水性吸附剂为固定相，根据生物分子与固定相之间疏水作用力的差别进行分离的层析方法。（2）①由于在高浓度盐溶液中疏水性吸附作用较大，因此疏水层析可直接分离盐析后的蛋白质溶液。 ②可通过调节疏水配基链长和密度调节吸附力，因此可根据目标产物的性质选择适宜的吸附剂。

③疏水吸附剂种类多，选择余地大。

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