生物技術專業(yè)復習資料（西南民大版）生物工程下游技術全面復習

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上1、沉淀法的目的：a.通過沉淀達到濃縮的目的；b.沉淀方法可有選擇地沉淀雜質或有選擇地沉淀所需成分.初步純化c.將已純化的產品由液態(tài)變成固態(tài)，加以保存或進一步處理。2、沉淀法的操作步驟：首先加入沉淀劑，沉淀劑的陳化，促進粒子生長；為離心或過濾，收集沉淀物。3、沉淀法的分類：根據(jù)所加入的沉淀劑的不同，沉淀法可以分為：（1）鹽析法；（2）等電點沉淀法；（3）有機溶劑沉淀法；（4）非離子型聚合物沉淀法；（5）聚電解質沉淀法；（6）復合鹽沉淀法等；（7）親和沉淀法；（8）選擇性變性沉淀法。4、鹽析法機理：（1）破壞水化膜（2）中和電荷，減少靜電斥力5、鹽析用鹽的選擇：鹽析作用

2、要強；鹽析用鹽需有較大的溶解度；鹽析用鹽必須是惰性的；來源豐富、經濟6、硫酸銨是最常用的蛋白質鹽析沉淀劑：（1）價廉 ；（2）溶解度大，溫度系數(shù)小，許多蛋白質可以鹽析出來；（3）硫酸銨分段鹽析效果也比其他鹽好，（4）不易引起蛋白質變性。 7、用鹽析法分離蛋白質的兩種方法：Ks分段鹽析法，在一定pH和溫度下通過改變離子強度實現(xiàn)；分段鹽析法，在一定離子強度下通過改變pH和溫度來實現(xiàn)8、鹽析法特點：a.成本低，不需要特別昂貴的設備。b.操作簡單、安全。c.不會引起蛋白質變性，經透析去鹽后，能得到保持生物活性的純化蛋白質。d.分離效果不理想，通常只是作為初步的分離純化，還需要結合其它的純化方法。 9、

3、等電點沉淀：在低的離子強度下，調pH至等電點，使蛋白質所帶凈電荷為零，降低了靜電斥力，而疏水力能使分子間相互吸引，形成沉淀的操作稱為等電點沉淀。10、親和過程提供了一個從復雜混合物中分離提取單一產品的有效方法。11、 溶劑萃取法是利用一種溶質組分(如產物)在兩個互不相溶的液相(如水相和有機溶劑相)中競爭性溶解和分配性質上的差異來進行分離的操作。優(yōu)點：比化學沉淀法分離程度高；比離子交換法選擇性好、傳質快；比蒸餾法能耗低。另外它還有生產能力大、周期短、便于連續(xù)操作、容易實現(xiàn)自動化控制等優(yōu)點。12、 “相似相溶”原理: “相似”一是分子結構相似，如分子的組成、官能團、形態(tài)結構的相似；二是能量(相互作

4、用力)相似，如相互作用力有極性的和非極性的之分，兩種物質如相互作用力相近，則能互相溶解。13、 多級錯流萃?。簝?yōu)點：由幾個單級萃取單元串聯(lián)組成，萃取劑分別加入各萃取單元；萃取推動力較大，萃取效率較高；缺點：仍需加入大量萃取劑，因而產品濃度稀，需消耗較多能量回收萃取劑。14、 多級逆流萃?。河蓭讉€單級萃取單元串聯(lián)組成，料液和萃取劑分別從兩端連續(xù)加入，互成逆流接觸；15、 超臨界流體：當一種物質處于其臨界點以上的溫度和壓力之下，則稱之為超臨界流體。16、 超臨界流體特點：密度大，粘度小；密度接近液體萃取能力強；粘度接近氣體傳質性能好，高擴散性能17、 雙水相萃取蛋白質受到重視。其操作是向水相中加入

5、溶入水的高分子化合物，形成密度不同的兩相，輕相富含某一種高分子化合物；重相富含鹽類或另一種高分子化合物。因兩相均含有較多的水，所以稱之為雙水相萃取。18、 多級萃取：細胞勻漿液中目標產物經過多步萃取，可獲得較高純化倍數(shù)。 第1步萃取使細胞碎片、大部分雜蛋白和核酸、多糖等副產物分配于下相，目標產物分配于上相。如目標產物尚未達到所需純度，向上相中加入鹽重新形成雙水相，進行第2步萃取，可除去大部分多糖和核酸。第3步萃取則使目標產物分配于鹽相，以使目標產物與PEG分離，便于PEG的重復利用和目標產物的進一步加工處理。19、 電泳：在電解質溶液中，位于電場中的帶電離子在電場力的作用下，以不同的速度向其所

6、帶電荷相反的電極方向遷移的現(xiàn)象20、 醋酸纖維素薄膜電泳：電泳時經過膜的預處理、加樣、電泳、染色、脫色與透明即可得到滿意的分離效果。此電泳的特點是分離速度快、電泳時間短、樣品用量少。因此特別適合于病理情況下微量異常蛋白的檢測。21、 等電聚焦（isoelectrofocusing）, IEF：利用蛋白質分子或其它兩性分子的等電點不同，在一個穩(wěn)定的、連續(xù)的、線性的pH梯度中進行蛋白質的分離和分析。22、 雙向凝膠電泳：第一向采用等電聚焦 根據(jù)復雜的蛋白質成分中各個蛋白質的PI的不同，將蛋白質進行分離。第二向采用了十二烷基硫酸鈉一聚丙烯酰胺凝膠電泳 （SDS-PAGE）就是按蛋白質分子量的大小使其

7、在垂直方向進行分離。其結果不再是條帶狀，而是呈現(xiàn)為斑點狀。23、 培養(yǎng)細胞生長條件：細胞的營養(yǎng)需要；細胞的生存環(huán)境（溫度: 37 、O2、CO2: 5%、CO2 +H2O H2CO3 H+ + HCO3-、pH: 7.2-7.4、滲透壓）；無污染；無毒24、 培養(yǎng)基（培養(yǎng)液）是維持細胞體外生存和生長的溶液，分天然培養(yǎng)基和合成培養(yǎng)基。25、 無血清培養(yǎng)基優(yōu)點：提高重復性、減少微生物污染、供應充足穩(wěn)定、產品易純化、避免血清因素對細胞的毒性、減少血清中蛋白對生物測定的干擾26、 根據(jù)細胞生長的特點，傳代細胞培養(yǎng)有3種：懸浮培養(yǎng)、貼壁培養(yǎng)、固定化培養(yǎng)27、 細胞生長過程：游離期、貼壁期、潛伏期、對數(shù)生

8、長期、停止期（平臺期）28、 常用的細胞固定化的方法主要有吸附、共價貼附、離子/共價交聯(lián)、包埋和微囊化等。29、 包埋法根據(jù)載體與方法不同，亦有凝膠包埋法和半透膜包埋法兩種。30、 細胞大規(guī)模培養(yǎng)方式分為：分批式、流加式、半連續(xù)式、 連續(xù)式、灌注式31、 流加式培養(yǎng)：在批式培養(yǎng)過程中不斷補入營養(yǎng)物，以解決營養(yǎng)物的抑制及不足問題。特點：可避免某種營養(yǎng)成分的初始濃度過高；能防止營養(yǎng)成分在培養(yǎng)過程中被耗盡；整個過程反應體積是變化的。32、 灌注培養(yǎng)：是把細胞接種后進行培養(yǎng)，新鮮的培養(yǎng)液從反應器一頭不斷加入，從另一頭不斷取出等量的培養(yǎng)液，細胞仍留在反應器內，使細胞處于一種營養(yǎng)不斷的狀態(tài)。特點：高密度培

9、養(yǎng)動物細胞。33、 生物養(yǎng)反應器：攪拌式生物反應器、氣升式生物反應器、中空纖維式生物反應器34、 生物發(fā)酵液特性：發(fā)酵產物濃度較低，懸浮物顆粒小，相對密度與液相相差不大；固體粒子可壓縮性大；液相粘度大；性質不穩(wěn)定35、 改善發(fā)酵液特性：降低液體粘度、調整pH、凝聚與絮凝、加入助濾劑、加入反應劑36、 凝聚作用就是向膠體懸浮液中加入某種電解質，在電解質中異電離子作用下，膠粒的雙電層電位降低，使膠體體系不穩(wěn)定，膠體粒子間因相互碰撞而產生凝集的現(xiàn)象。37、 雜蛋白去除：(1) 沉淀法 (2) 變性法 (3) 吸附法 38、 發(fā)酵液固液分離的主要是離心分離和過濾。39、 膜分離的特點：操作在常溫下進行

10、；是物理過程，不需加入化學試劑；不發(fā)生相變化（因而能耗較低）；在很多情況下選擇性較高；濃縮和純化可在一個步驟內完成；設備易放大，可以分批或連續(xù)操作。40、 根據(jù)分離膜的分離原理和推動力的不同，可將其分為微孔膜、超過濾膜、反滲透膜、納濾膜、滲析膜、電滲析膜、滲透蒸發(fā)膜等41、 纖維素醋類材料易受微生物侵蝕，pH值適應范圍較窄，不耐高溫和某些有機溶劑或無機溶劑。因此發(fā)展了非纖維素酯類（合成高分子類）膜。42、 在膜分離操作中，所有溶質均被透過液傳送到膜表面上，不能完全透過膜的溶質受到膜的截留作用，在膜表面附近濃度升高。這種在膜表面附近濃度高于主體濃度的現(xiàn)象稱為濃度極化或濃差極43、 濃差極化特性：

11、它是一個可逆過程。只有在膜過程運行中產生存在，停止運行，濃差極化逐漸消失。要減少濃差極化，通常采用錯流操作44、 膜污染的主要原因來自以下幾個方面：凝膠極化引起的凝膠層;溶質在膜表面的吸附層;膜孔堵塞; 膜孔內的溶質吸附45、 膜的清洗一般選用水、鹽溶液、稀酸、稀堿、表面活性劑、絡合劑、氧化劑和酶溶液等為清洗劑。46、 膜分離過程存在臨界操作壓力，在臨界壓力以下進行膜分離操作，可長時間維持較高的透過通量。降低對清洗操作的依賴程度，提高膜分離效率。47、 型的膜分離技術有微孔過濾(MF)、超濾(UF)、反滲透(RO)、納濾(NF)、滲析(D)、電滲析(ED)、液膜(LM)及滲透蒸發(fā)( PV)等4

12、8、 反滲透原理及反滲透膜的特點：如果在高濃度水溶液一側加壓，使高濃度水溶液側與低濃度水溶液側的壓差大于滲透壓，則高濃度水溶液中的水將通過半透膜流向低濃度水溶液側，這一過程就稱為反滲透49、 色譜法的特點：分離效率高、應用廣泛、選擇性強、高靈敏度在線檢測、快速分離、過程自動化操作50、 基線：在正常操作條件下，僅有載氣通過檢測器時的色譜流出曲線為基線。它反映儀器（主要是檢測器）的噪音隨時間的變化，穩(wěn)定的基線應是一條平行于橫軸的直線51、 塔板理論的特點和不足：(1)塔板理論描述了組分在柱內的分配平衡和分離過程，導出了流出曲線的數(shù)學模型，解釋了流出曲線形狀和位置，提出了計算和評價柱效的參數(shù)。(2

13、)當色譜柱長度一定時，塔板數(shù) n 越大(塔板高度 H 越小)，被測組分在柱內被分配的次數(shù)越多，柱效能則越高，所得色譜峰越窄。(3)不同物質在同一色譜柱上的分配系數(shù)不同，用有效塔板數(shù)和有效塔板高度作為衡量柱效能的指標時，應指明測定物質。(4)柱效不能表示被分離組分的實際分離效果，當兩組分的分配系數(shù) K 相同時，無論該色譜柱的塔板數(shù)多大，都無法分離。(5)塔板理論無法解釋同一色譜柱在不同的載氣流速下柱效不同的實驗結果，也無法指出影響柱效的因素及提高柱效的途徑。52、 速率理論（rate theory）吸收了塔板理論板高的概念，進一步把色譜過程與分子擴散和組分在氣液兩相中的傳質過程聯(lián)系起來，從動力學

14、角度較好地解釋了影響板高的多種因素。因此，速率理論對于色譜分離操作條件的選擇具有指導意義。 53、 氣相色譜儀主要構成：氣路系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、檢測記錄系統(tǒng)54、 控溫系統(tǒng)包括對三個部分的控溫，即氣化室、柱箱和檢測器。控溫方式：恒溫和程序升溫。55、 檢測器根據(jù)其不同檢測原理，可分為濃度型檢測器和質量型檢測器兩類56、 靈敏度是指單位濃度或質量的被測組分通過檢測器時所產生的響應信號值。57、 檢測器響應值為2倍噪聲水平時的試樣濃度（或質量），被定義為最低檢測限（或該物質的最小檢測量）。58、 檢測器的線性范圍定義為：檢測器在線性工作時，被測物質的最大濃度（或質量）與最低濃度

15、（或質量）之比。59、 高效液相色譜儀主要包括高壓輸液系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及梯度洗脫等輔助裝置。 60、 常用檢測器種類：紫外光度檢測器、熒光檢測器、示差折光檢測器和電化學檢測器 61、 固定液為極性、流動相為非極性的液液色譜稱為正相色譜，反之，則稱為反相色譜。前者主要用來分離極性化合物，被分離組分按極性從小到大的順序流出色譜柱；后者主要用來分離非極性化合物，被分離組分流出順序與前者正好相反62、 凝膠過濾的優(yōu)點:分離條件溫和,蛋白質不易變性,收率高,重現(xiàn)性好。工作范圍廣,分離分子量的覆蓋面大（幾百到數(shù)百萬）。設備簡單,易于操作,周期短,可連續(xù)使用多次（幾百次甚至幾

16、千次）。63、 離子交換色譜原理:根據(jù)離子交換樹脂對需要分離的各種離子的靜電作用力不同而達到分離。主要依賴電荷間的相互作用，利用帶電分子中電荷的微小差異進行分離。64、 離子交換樹脂通常是不溶于水的高分子物質，分子中含有可解離的基團。含有酸性基團的稱為陽離子交換樹脂，可解離出H+，含有堿性基團的稱為陰離子交換樹脂，可解離出OH-。65、 親和作用中的相互作用力：靜電作用、氫鍵、疏水性相互作用、配位鍵、弱共價鍵66、 比移值Rf：色譜條件一定，Rf只與組分性質有關，是薄層色譜基本定性參數(shù)，說明組分的色譜保留行為。67、 細胞生長動力學：生物過程動力學研究的主要問題是生物反應的速率，特別是細胞生長

17、的速率、各種基質組分消耗的速率、代謝產物的生成速率68、 生物反應器按其操作方式分為下面3類：批式培養(yǎng)：指的是營養(yǎng)物和菌種一次加入進行培養(yǎng)，直到結束放出，中間除了空氣進入和尾氣排出，與外部沒有物料交換。連續(xù)培養(yǎng)：連續(xù)培養(yǎng)是不斷地往反應器中加入營養(yǎng)物，利用罐中的菌體增殖得到產物，并不斷采出。半連續(xù)培養(yǎng)：這種方式介乎批式與連續(xù)操作之間采用的一種是在批式培養(yǎng)過程中間斷補入營養(yǎng)物，以解決營養(yǎng)物的抑制及不足問題69、 吸附劑通常應具備以下特征：表面積大、顆粒均勻；對被分離的物質具有較強的吸附能力；有較高的吸附選擇性；機械強度高；再生容易、性能穩(wěn)定；價格低廉。70、 穿透曲線：吸附過程中吸附塔出口溶質濃度

18、的變化曲線。穿透點：出口處溶質濃度開始上升的點稱為穿透點。穿透時間：達到穿透點所用的操作時間。71、 細胞破碎方法及其原理：機械破碎法：通過機械運動產生的剪切力，使組織、細胞破碎。物理破碎法：通過各種物理因素的作用，使組織、細胞的外層結構破壞，而使細胞破碎?；瘜W破碎：通過各種化學試劑對細胞膜的作用，而使細胞破碎。酶促破碎：通過細胞本身的酶系或外加酶制劑的催化作用，使細胞外層結構受到破壞，而達到細胞破碎72、 選擇破碎方法的依據(jù)：細胞處理量； 細胞壁強度和結構(高聚物交聯(lián)程度、種類和壁厚度)；目標產物對破碎條件的敏感性； 破碎程度；目標產物的選擇性釋放73、 色譜復性的特點：由于色譜介質對變性蛋白質的作用可明顯的減少變性蛋白質分子在脫離變性劑后的分子聚集，從而減少沉淀的產生，提高蛋白質復性的質量和活性回收率；能使復性和純化同時進行；便于回收變性劑，以降低廢水處理成本。74、 蛋白質復性影響因素：目標蛋白濃度；變性劑濃度；pH和離子強度