生化分離技術(shù)

簡答題1、 凝膠色譜原理：小分子物質(zhì)除了可在凝膠顆粒間隙中擴散外，還可以進入凝膠顆粒的微孔中，即進入凝膠相內(nèi)，在向下移動的過程中，從一個凝膠內(nèi)擴散到顆粒間隙后再進入另一凝膠顆粒，如此不斷地進入和擴散，小分子物質(zhì)的下移速度落后于大分子物質(zhì)，從而使樣品中分子大的先流出色譜柱，中等分子的后流出，分子最小的最后流出，這種現(xiàn)象叫分子篩效應(yīng)。2、 在離子交換操作色譜中，怎樣選擇離子交換樹脂？對陰陽離子交換樹脂的選擇:正電荷選擇陽離子交換樹脂，負電荷選擇陰離子交換樹脂;離子交換樹脂強弱的選擇:較強的酸性或堿性，選用弱酸性或弱堿性樹脂；對離子交換樹脂離子型的選擇：根據(jù)分離的目的，弱酸或弱堿性樹脂不使用H+或OH-型。色譜操作中為何要進行平衡？3流速平衡:流速是柱層析法操作中的主要因素，流速的快慢直接影響分離效果，流速過快，混合物得不到完全分離，流速過慢，整體分離時間要延長，所以在分離時要保證穩(wěn)定的液體環(huán)境，為保證分離物質(zhì)運動的均一性以及好的吸附分離效果，要進行液體環(huán)境平衡。生化分離技術(shù)的基本涵義及內(nèi)容：于由自然界天然生成的或由人工經(jīng)微生物菌體發(fā)酵、動植物細胞培養(yǎng)及酶反應(yīng)等各種生物工業(yè)生產(chǎn)過程獲得的生物原料，經(jīng)分離、純化并精制其中目的成分，并最終使其成為產(chǎn)品的技術(shù)，也稱為生物下游技術(shù)生化分離的基本原理：主要是依據(jù)離心力、分子大學（篩分）、濃度差、壓力差、電荷效應(yīng)、吸附作用、靜電作用、親和作用、疏水作用、溶解度、平衡分離等原理對物料或產(chǎn)物進行分離、純化。不同的分離對象需要采用不同的分離方法才能有效地分離。何為等電點沉析法：蛋白質(zhì)在等電點的溶解度最低，根據(jù)這一性質(zhì)在溶劑中加入一定比例的有機溶劑，破壞液面的水化層和雙電層，降低分子間斥力，加強了蛋白質(zhì)分子間的疏水作用，使得蛋白質(zhì)沉淀下來。過飽和溶液形成的方法：⑴熱飽和溶液冷卻，適用于溶解度隨溫度升高而增加的溶解系，化不大的體系，或隨問題升高溶解度降低的體系同時，溶解度隨溫度的變化幅度要適中。（2）部分溶劑蒸發(fā)發(fā)，適用于溶解度隨溫度降低變（3）真空蒸發(fā)冷卻法，使溶劑在真空下迅速蒸發(fā)，并結(jié)合絕熱冷卻，是結(jié)合冷卻和部分溶劑蒸發(fā)的一種方法（4）化學反應(yīng)結(jié)晶，加入反應(yīng)物產(chǎn)生新物質(zhì)，當該新物質(zhì)的溶解度超過飽和溶解度時，即有晶體析出。鹽析的原理以及影響因素：原理：1、親水性大于蛋白質(zhì)破壞水化層2、帶電離子中和蛋白質(zhì)表面電荷影響因素：1、鹽離子濃度2、生物分子種類3、pH值4、溫度有機溶劑沉析的原理:降低了溶質(zhì)介電常數(shù)，使溶質(zhì)之間的靜電吸引力增加，從而出現(xiàn)聚集現(xiàn)象導致沉析；由于有機溶劑的水合作用，降低了自由水的濃度，降低了親水溶質(zhì)表面水化層的厚度，導致退稅凝聚。影響電泳分離的主要因素：a、大分子的性質(zhì)b、電場強度c、溶液的pHd、溶液的離子強度e、電滲f、溫度G支持物的影響名詞解釋：絮凝：指在某些高分子絮凝劑存在的條件下，在懸浮粒子間發(fā)生橋架作用而使膠粒形成粗大的絮凝團的過程。凝聚：在電解質(zhì)的作用下，破壞細胞菌體和蛋白質(zhì)分子等膠體粒子的分散狀態(tài)，從而使膠體粒子凝聚的過程。反相色譜涸定相的極性低于流動相的極性，在這種層析過程中極性大分子比極性小的分子速度快而先從柱中流出萃取：利用兩個互不相溶的液相中各組分溶解度的不同從而達到分離目的。膜的濃差極化：是指當溶劑透過膜。而溶質(zhì)留在膜上，從而使膜面濃度增大，并高于主體中濃度，這種鹽濃度在膜面增加的現(xiàn)象叫做濃差極化。膜分離：利用莫得選擇性（孔徑大小），以莫得兩側(cè)存在能量差作為推動力，由于溶液中各組分的遷移率不同而實現(xiàn)的一種分離技術(shù)。離子交換：利用粒子交換樹脂作為吸附劑，將溶液中的組分分離，依據(jù)電荷差異，依靠庫侖力吸附到樹脂上，然后用合適的洗脫劑把吸附質(zhì)從樹脂上洗脫下來，達到分離的目的。分配系數(shù)：在一定溫度壓力下，溶質(zhì)分子分布在互不相容的溶劑；里，達到平衡后，它在兩相的濃度為一個常數(shù)稱為分配系數(shù)。鹽析：是利用不同物質(zhì)在高濃度的鹽溶液中溶解度的差異，向溶液中加入一定量的中性鹽，使原溶質(zhì)沉淀析出的分離技術(shù)等電點沉淀：等電聚焦是利用蛋白質(zhì)和氨基酸等兩性電解質(zhì)具有等電點，在等電點的pH值下蛋白質(zhì)呈電中性，不發(fā)生泳動的特點進行電泳分離的方法?；瘜W滲透破壁法:有些有機溶劑（如苯、甲苯）、抗生素、表面活性劑、金屬螯合劑、變性劑等化學藥品都可以改變細胞壁或膜的通透性從而使內(nèi)合物有選擇地滲透出來。其作用機理；化學滲透取決于化學試劑的類型以及細胞壁和膜的結(jié)構(gòu)與組成。填空題：1、 發(fā)酵液常用固液分離的方法有（離心）和（過濾）2、 常用的蛋白質(zhì)沉析的方法有（等電點沉淀）（鹽析）（有機溶劑沉淀）3、 陽離子交換樹脂按照活性基團分類可以分為（強酸型）（弱酸型）（中等強度），陰離子交換樹脂按照活性基團分類可以分為（強堿型）（弱堿型）（中等強度）4、 常用的化學細胞破碎方法有（滲透沖擊）（酶消化法）（增溶法）（脂溶法）（堿處理法）5、 在結(jié)晶操作中工業(yè)常用的起晶方法（自然起晶法）（刺激起晶法）（品種起晶法）6、 超臨界流體的特點是與氣體有相似的（擴散系數(shù)），與液體有相似的（密度）7、 電聚焦電泳法分離不同蛋白質(zhì)的原理是依據(jù)其（等電點）的不同8、 晶體質(zhì)量主要是指（晶體大小）（晶體純度）（晶體形狀）9、 根據(jù)分離機理的不同，吸附法可分為（吸附色譜）（離子交換色譜）（凝膠色譜）（分配色譜）（親和色譜）10、 蛋白質(zhì)等生物大分子在溶液中呈穩(wěn)定的分散狀態(tài)，其原因是（分子表面電荷）（水化層）11、 結(jié)晶包括三個過程（過飽和溶液的形成）（晶核的形成）（晶體的生長）12、 物料中所含水分可分為（結(jié)合水）（自由水）13、 根據(jù)膜結(jié)構(gòu)的不同，常用的膜殼分為（對稱性膜）（非對稱性膜）（復合膜）14、 萃取從機理上可分為（物理萃?。ɑ瘜W萃?。?5、 過飽和溶液的形成方法有（飽和溶液冷卻）（部分溶劑蒸發(fā)）（解析）（化學反應(yīng)結(jié)晶）16、 影響結(jié)晶的因素（溶質(zhì)種類）（溶質(zhì)濃度）（溫度）（PH值）選擇題1、 在液膜分離的操作中（表面活性劑）主要起到穩(wěn)定液膜的作用2、 離子交換法是利離子交換劑作為吸附劑，通過（靜電作用）將溶液中帶相反電荷的離子吸附在一起3、 用來提取產(chǎn)物的溶劑叫（萃取劑）4、 凝膠色譜分離的依據(jù)是（各物質(zhì)分子大小的不同）5、 洗脫體積是（與該溶質(zhì)保留時間相對應(yīng)的流動相體積）6、 吸附色譜分離的依據(jù)（固定相對各物質(zhì)的吸附力不同）7、 依據(jù)離子價或水合半徑的不同，離子交換樹脂對不同離子的親和力不同，樹脂對下列離子的親和力順序排列正確的是（Fe3+>Ca2+>Na+）8、 （親和層析）是根據(jù)酶分子專一性結(jié)合的純化方法9、 分子篩層析純化酶是根據(jù)（酶分子大小，形狀不同進行純化）的方法10、 顆粒與流體的密度差越小，顆粒的沉降速度（越小）11、 HPLC是（高效液相色譜）的簡稱12、 鹽析沉淀蛋白質(zhì)的原理（中和電荷，破壞水層）13、 適合小量細胞破碎的方法是（超聲破碎法）14、 蛋白質(zhì)分子量的測定可采用（凝膠層析法）15、 氨基酸的結(jié)晶純化是根據(jù)氨基酸的（溶解度和等電點）性質(zhì)16、 人血清蛋白的等電點為4.64，在ph為7的溶液當中將