生化工程习题
生化工程习题
一、判断正误
1、间歇培养微生物的减速生长期，微生物的比生长速率小于零。（×）
2、反混指不同物料间有混合的现象。（×）
3、PFR反应器中，沿轴向的反应速度是常数。（×）
4、单级连续培养中，如果调整成D（稀释速率）>μ（比生长速率），最终将发生“冲出”现象。（√）
5、一定温度下，微生物营养细胞的均相热死灭动力学符合化学反应的一级反应动力学。（√）
6、限制性底物指微生物的碳源。（×）
7、单级恒化器连续培养某种酵母达一稳态后，流出液中菌体浓度是培养时间的函数。（×）
8、CSTR反应器中物料的返混程度最小。（×）
9、微生物的比生长速率是指单位时间内菌体的增量。（×）
10、间歇培养好氧微生物时，菌体的对数生长期到来时，菌体的摄氧率大幅度增加。（√）
11亚硫酸盐氧化法可以用于测量真实发酵液的Kla。（×）
12、活塞流反应器中，沿径向的反应速度是常数。（√）
13、返混是指不同停留时间物料之间的混合。（√）
14、任何微生物培养过程的YATP均等于10g/mol左右。（×）
15、连续培养反应器中物料的平均停留时间和稀释速率互为倒数。（√）
16、间歇培养好氧微生物时，菌体耗氧速率是常数。（×）
17、对培养基进行热灭菌必须以霉菌的孢子为杀灭对象。（×）
18、在一定温度下，各种不同微生物的比热死亡速率常数值相等。（×）
19、在有细胞回流的单级恒化器中，总的出口处菌体浓度与恒化器中的菌体浓度完全相等。（×）
20、动态法测量Kla不能用于有菌体繁殖的发酵液。（×）
21、连续反应器中物料的平均停留时间用F/V来计算。（×）
22、在活塞流反应器中进行恒温热灭菌，沿物料流动方向菌体热死灭速率逐渐下降。（√）
23、单级恒化器的稀释速率可以任意调整大小。（×）
24、微生物营养细胞易于受热死灭，其比热死亡速率常数K值很高。（√）
25、建立Kla与设备参数及操作变数之间关系式的重要性在于生物反应器的比拟放大。（√）
26、单级连续培养中，如果调整成μ（比生长速率）> D（稀释速率），最终将发生“冲出”现象。（×）
27、限制性底物是指培养基中浓度最小的物质。（×）
28、控制好氧发酵的溶氧浓度一定小于微生物的临界溶氧值。（×）
29、在活塞流反应器中进行恒温热灭菌，沿物料流动方向菌体热死灭速率逐渐下降。（√）
30、单级恒化器的稀释速率可以任意调整大小。（×）
31、微生物的比生长速率是指单位时间内菌体的增量。（×）
32、限制性底物是指培养基中浓度最小的物质。（×）
33、控制好氧发酵的溶氧浓度一定小于微生物的临界溶氧值。（×）
34、单级连续培养中，如果调整成D（稀释速率）>μ（比生长速率），最终将发生“冲出”现象。（√）
35、一定温度下，微生物营养细胞的均相热死灭动力学符合化学反应的一级反应动力学。（√）
36、任何微生物培养过程的YATP均等于10g/mol左右。（×）
37、连续培养反应器中物料的平均停留时间和稀释速率互为倒数。（√）
38、连续反应器中物料的稀释速率用F/V来计算。（√）
39、在微生物培养过程中有可能存在多种限制性底物。（√）
二、填空
1、发酵罐的比拟放大中，空气流量放大常采用的三个原则是 VVM 相等、空截面气速Vs 相等和Kla 相等。
2、固定化酶的半衰期是指固定化酶活力降低一半的使用时间。
3、深层过滤器的设计中，最重要的设计参数是滤层厚度。
4、乳酸菌生长和乳酸生成之间的关系符合混合生长偶联型。
5、用CSTR反应器同时连续培养三种微生物A、B、C，已知μA<μB< μc，最后在反应器中存留的是微生物 C 。
6、微生物细胞的比耗氧速率QO2（呼吸强度）是指单位重量的细胞在单位时间内消耗氧的量，单位是molO2/kg 干细胞，QO2与溶氧浓度的关系为QO2= （QO2 ）max ?C/（Ko+ C）。
7、动物细胞培养的反应器主要有悬浮培养反应器、贴壁培养反应器和微载体悬浮培养反应器。
8、多级连续培养中，第二级反应器的菌体浓度和底物浓度分别大于
和小于第一级反应器的菌体浓度和底物浓度。
9、酶反应器的操作参数有空间时间、转化率和生产率。
10、缩短混合时间的最有效方法是增加反应器不同部位的进液点。
11、单纤维捕集效率中，重要的三个机制是惯性冲撞、拦截和布朗扩散。
12、反应器的D/H越大，越接近全混流型反应器。
13、单纤维捕集效率中，重要的三个机制是惯性冲撞拦截和布朗扩散。
14、评价好氧发酵罐最重要的两个指标是Kla 和溶氧效率指标。
15、经验和半经验的发酵罐比拟放大方法中，模型罐和生产罐一般以几何相似原则为前提。
16、用CSTR反应器同时连续培养两种微生物A和B，已知μA>μB，最后在反应器中存留的是微生物A。
17、酶或细胞的固定化方法有吸附法、交联法和载体结合法。
18、发酵产物的生成速率与菌体生长速率之间大致存在三种不同类型的关联，它们是生长偶联型、混合生长偶联型和非生长偶联型。
19、Monod方程中动力学常数的求算常采用双倒数作图或线性回归方法。
20、丝状菌培养用的发酵罐比拟放大后，常需校核搅拌叶轮尖端线速度指标。
21、流加式操作特别适合于有底物抑制的培养过程。
22、工程上广泛采用的培养基灭菌方法有间歇灭菌和连续灭菌。
23、发酵罐比拟放大时需要确定的操作参数主要是空气流量、搅拌功率和搅拌转数，需要确定的罐几何尺寸主要是直径和高度。
24、生物反应器设计的主要目标是产品成本底，质量高。
25、微生物的比热死亡速率常数由微生物菌体的抗热性能和灭菌温度两个因素决定。
26、传氧速率指标是指每溶解1kg溶氧消耗的电能。
27、Monod模型的数学表达式为μ=μmS/（Ks+S）。
28、发酵罐通气条件下的搅拌功率通常小于不通气条件下的搅拌功率。
29、当发生底物抑制时，要获得同样的底物转化率，PFR的反应时间比CSTR的长。
30、用载体结合法固定化细胞是指把细胞通过共价键、离子键或吸附作用结合到水不溶性载体上的方法。
31、微生物代谢产物的生成速率与菌体生长速率之间存在三种不同类型的关联，它们是生长偶联型、混合生长偶联型和非生长偶联型。
32、发酵罐比拟放大时，搅拌功率及转数放大常采用的三个原则是 Po/V相等、 Pg/V 相等和 Kla 相等。
三、解释下列名词
1、包埋法固定化酶：将酶包在凝胶微小格子内，或是将酶包裹在半透性聚合物膜内的固定化方法。
2、氧的满足度：溶解氧浓度与临界溶氧浓度之比。
3、均衡生长：在细胞的生长过程中，细胞内各组分均以相同的比例增加时称为均衡生长。
4、基质消耗比速率：单位时间内单位菌体对基质的消耗量。
5、反复分批补料培养法：在间歇培养的基础上，流加一种或几种底物或前体物进行培养，培养结束时不取出全部的发酵液，留下一部分发酵液作为种子，然后开始下一个补料培养过程的发酵方法。
6、呼吸商RQ ：细胞每消耗1mol O 所产生的CO 的量。或，RQ＝CO 的产生速率/O 的消耗速率。（二者任意）
7、流加培养：在间歇培养的基础上，流加一种或几种底物或前体物进行培养的过程。
8、结构模型：在考虑细胞组成变化基础上建立的微生物生长或相关的动力学模型。
9、细胞回流的单级恒化器：在反应器的出口处安装细胞分离器，分离出一部分细胞，进行浓缩后打回到反应器中的单级恒化器。
10、微生物的生长速率：单位时间内单位体积发酵液中菌体的增量。
11、细胞的比生长速率:单位细胞浓度下的细胞生长速率。
12、非结构细胞反应动力学：将细胞看作是具有单一组分、均一的细胞反应体系，所建立的动力学称非结构细胞反应动力学。
13、联法固定化酶：使酶与具有两个以上功能团的试剂进行反应，应用化学键把酶固定的方法。
14、补料培养法：在间歇培养的基础上，流加一种或几种底物或前体物进行培养的过程。
15、酶反应过程中的反竞争抑制
抑制剂不能与游离酶直接相结合，而只能与复合物[ES]相结合。这种抑制作用叫反竞争性抑制。
16、氧的满足度：溶解氧浓度与临界溶氧浓度之比。
17、返混 :不同停留时间的微元流体之间的混合称返混。CSTR返混程度最大，CPFR返混程
度最小。
18、 k L a:体积传氧系数。体积传质系数。（二者任意）
19、限制性底物 :某种底物浓度的增加会影响生长速率,而其它营养组分浓度的变化对生长速率没有影响作用，这种底物称限制性底物。或者：微生物生长过程中环境条件会发生改变，当一种底物耗尽时，导致细胞生长停止，否则细胞继续生长，而此时其它营养成分均处于富余状态并且不影响细胞生长，那么这种底物称限制性底物。
20、临界稀释率:当稀释率达到DC时，出口处细胞浓度为0，反应器处于“洗出”操作状态。
21、Thiele模数：表示了以固定化酶外表面的浓度为基准的反应速率与内扩散传质速率的相对大小。可以通过φ值大小来判断内扩散阻力对催化反应的影响程度。
22、本征反应动力学：指在没以传递等工程因素影响时，生物反应固有的速率，该速率除与反应本身特性有关外，只与各反应组分的浓度、温度、催化剂及溶剂的性质有关，而与传递因素无关。
23、酶的非竞争性抑制：抑制剂既能与酶结合又能与 ES 复合物结合导致酶反应速率下降的抑制作用称非竞争性抑制。
四、回答下列问题
1、与通用式机械搅拌罐相比，塔式生物反应器的优点是什么？
答题要点：A：省去了轴封，从根本上排除了因轴封造成的污染。 B：反应器结构简单。 C：功率消耗小。 D：减少了剪切作用对细胞的损害。
2、有细胞回流的单级连续培养是怎样的操作方式？与单级恒化器相比有什么优点？
答题要点：进行单级连续培养时，把从反应器流出的培养液进行分离，经浓缩的细胞悬浮液被送回反应器中，即成为细胞回流的连续培养。这种连续培养的优点是反应器可以在稀释速率大于最大比生长速率的情况下操作，反应器中的细胞浓度较高。
3、主要有哪几种测量Kla的方法，说明它们的适用场合。
答题要点：要有亚硫酸盐氧化法、溶氧电极法和氧的衡算法。亚硫酸盐氧化法不能用于测定真实发酵液的Kla，但具有参比价值。溶氧电极法用于测量真实发酵液的Kla，大、小反应器均可用该法测量Kla。氧的衡算法适合体积大的反应器Kla的测定。
4、酶和细胞的固定化有哪几种方法，举出两个应用实例。
答题要点：酶和细胞的固定化有载体结合法、交联法和包埋法。
DL-氨基酸的光学拆分是工业化应用固定化酶的成功例子。利用固定化的氨基酰化酶实现DL-氨基酸的不对称水解，利用D-型和L-型氨基酸的溶解度不同和外削旋化反应来生产L-氨基酸。酶电极是利用固定化酶的成功例子。酶电极主要由电化学传感器和固定化酶两部分组成。
5、生物反应器开发的趋势和方向。
答题要点：A：开发比活力高和选择性高的生物催化剂将继续占重要地位。B：改进生物反应器热量和
质量传递的方法。C：生物反应器正向大型化和自动化方向发展。
6、图示分析培养基间歇灭菌过程和连续灭菌过程的温度变化情况，写出间歇灭菌过程中各阶段对灭菌的贡献。
答题要点：A：画出间歇灭菌和连续灭菌的温度变化曲线。B：主要贡献在保温阶段。
7、双膜理论的基本论点是什么？什么是液膜控制？什么是气膜控制？
答题要点：A：在气液两个流体相间存在界面，在界面两侧各有一层稳定的薄膜，即气膜与液膜，这两层稳定的薄膜在任何流体力学条件下均呈滞流状态。B：界面上不存在传递阻力，两相的浓度总是相互平衡的。C：传递阻力都集中在气膜和液膜之中。
8、动植物细胞培养与微生物细胞培养的主要区别是什么？
答题要点：A：大多数动物细胞需附壁生长。 B：动物细胞对培养基的营养要求相当苛刻，要求含有多种氨基酸、维生素、无机盐、血清等物质。 C：因动物细胞没有细胞壁保护，对剪切力非常敏感。 D：生长缓慢。 E：易染菌。
9、微生物代谢产物的生成和菌体的生长之间通常有几种类型的关联，分别说明。
答题要点：共有三种类型的关联，分别是生长偶联型、混合生长偶联型和非生长偶联型。
生长偶联型：伴随着菌体生长，代谢产物生成，菌体停止静生长，代谢产物的生成也停止。混合生长偶联型：伴随着菌体生长，代谢产物生成，菌体停止静生长，代谢产物仍然生成。非生长偶联型：菌体生长停止后，代谢产物开始生成。
10、图示分析培养基间歇灭菌过程和连续灭菌过程的温度变化情况，写出间歇灭菌过程中各阶段对灭菌的贡献。
答题要点：A：画出间歇灭菌和连续灭菌的温度变化曲线。 B：主要贡献在保温阶段。
11、固定化酶和固定化细胞使用期间活性下降的主要原因是什么？
答题要点：A：酶变性，细胞自消化（自溶）。 B：固定化酶或细胞吸附了抑制物。 C：染菌。D：酶、细胞流失。E：载体崩解。
12、与单级连续培养相比，多级连续培养的优点是什么？
答题要点：A：有利于解决不同生产阶段有不同生产要求的矛盾，如菌体生长和产物生成的温度不一至。B：有利于解决快速生长和营养物充分利用之间的矛盾。
13、缩短微生物间歇培养延迟期常采用的方法是什么？
答题要点： A：接种的微生物应尽可能是高活力的（用对数期的微生物作种子）。B：用于种子培养的介质和条件应尽可能接近生产上使用的发酵液组成和培养条件。C：在一定范围内，采用大接种量。
14. 减少固定化酶反应体系中的传质阻力有哪些措施？
答：减少固定化酶颗粒的尺寸；采用大孔基质材料；增加底物浓度；增加液相的扰动，减少体积传质系数。
15、提高发酵液中氧传递速率的主要途径是什么？
答题要点：从提高Kla的角度可采用： A：增加搅拌转数N，以提高Pg。B：增大通气量Q，以提高空截面气速Vs。C：N和Q同时增加。从提高传质推动力角度可采用： E：提高罐压（1分）F：通入纯氧
16、写出对培养基进行湿热灭菌时微生物营养细胞的热死灭动力学方程，说明方程中各符号的意义。
答题要点： - dN/dt =KN N：培养基中任意时刻的活微生物浓度（个/升），t：灭菌时间， K：菌体的比热死亡速率常数，1/min， - dN/dt：菌体死亡速率。
17、反应器的重要操作参数有那些？分别说明。
答题要点：A：空间时间：表示反应物在连续操作反应器内停留（或平均停留）的时间。
B：转化率：表示加入反应器中底物的转化率，用（So-St）/So来计算。
C：生产率（生产能力）：指反应器单位体积单位时间内的产物生成量。
D：选择率：指实际转化成目的产物量与全部底物可生成产物的理论量之比。
18 、微生物间歇培养过程各阶段的比生长速率如何变化？以图表示。
答题要点：A：迟缓期：μ=0。B：加速生长期：μ增加，μ2大于μ1。 C：对数生长期：μ达到最大值，为常数。 D：减速生长期：μ减小，μ2小于μ1。 E：平衡期：μ=0。
19、有哪些措施可以提高机械搅拌罐的传氧速率（OTR）？
答题要点：（1）由OTR＝ka(C*-C)可知，（2）氧在培养基中的溶解度：降低温度，增加操作罐压，增加空气中氧气的浓度（通往富氧空气或纯氧）等。（3）氧的体积传质系数ka：增加搅拌减少气泡大小，增加通气，改变搅拌浆的结构参数高搅拌性能，改变反应器的结构型式以提高氧的体积传质系数。
20、根据发酵过程中菌体生长和产物形成的关系，可将发酵分为那几种类型，各自有什么特点？
答：可分为相关模型，非相关模型和部分相关模型。其特点分别为，相关模型：产物的生成与细胞的生长相关的过程，产物是细胞能量代谢的结果。此时产物通常是基质的分解代谢产物，代谢产物的生成与细胞的生长是同步。如乙醇、葡萄糖酸、乳酸等。非相关模型：产物的生成与细胞的生长无直接联系。它是二级代谢产物。特点是当细胞处于生长阶段时，并无产物的积累，而当细胞生长停止后，产物却大量合成。如抗生素、微生物毒素等。部分相关模型：产物的生成与基质消耗仅有间接的关系。产物是能量代谢的间接结果。在细胞生长期内，基本无产物生成，其动力学可表示为：q=αμ+β。如柠檬酸、氨基酸的生产。
21、固定化酶和固定化细胞在实际应用中的显著特点是什么？
答题要点：（1）容易实现连续反应。（2）获得的产物纯度高。（3）酶或细胞可重复使用，减少了浪费。 D：易实现自控。
22、温快速杀菌的原因是什么？灭菌的控制参数是什么？
答题要点：培养基被加热灭菌时，要求即达到灭菌的目的，同时又不破坏或较少破坏培养基中有用成分。由动力学分析知，微生物受热死亡时的活化能一般要比营养成分热分解的活化能大得多，这意味着当温度升高时，微生物死亡速率的增加，要比营养成分破坏速率的增加大得多。所以要采用高温短时的灭菌方法。灭菌的控制参数是温度和时间。
23、生物反应器设计和操作的限制因素有那些？
答题要点：A：生物催化剂（酶、微生物）的浓度）和比活力。
B：反应器的传质和传热能力。
24、载体悬浮培养动物细胞的优点是什么？
答题要点：（1）微载体单位体积具有的表面积大，因此它的单位体积培养基的细胞产率高，相应的产物浓度也高。（2）由于把悬浮培养和贴壁培养融合在一起，具有两种培养的优点，有利于培养环境的检测和控制，培养系统重现性好。（3）放大容易。（3分）
25、YX/S、YC和YATP表示什么？它们的定义是什么？
答题要点：YX/S是对基质的细胞得率，指生成细胞的质量与消耗基质质量之比。 YC是对碳的细胞得率。
生成细胞量×细胞含碳量
YC= 消耗基质量×基质含碳量YATP是对ATP生成的细胞得率。碳源对菌体得率YATP= 消耗1摩尔碳源由分解代谢产生ATP摩尔数
26、与单级连续培养相比，多级连续培养的优点是什么？
答题要点：（1）有利于解决不同生产阶段有不同生产要求的矛盾，如菌体生长和产物生成的温度不一至。（2）有利于解决快速生长和营养物充分利用之间的矛盾。
26. 已知某一代谢产物为次级代谢产物，产物合成与细胞生长符合非偶联模型，试分析有哪些措施可以提高该产物的生产强度？
答：缩短菌体生长时间：采用对数期的强壮种子，加大接种量以减少延滞期的时间；调整合适的细胞培养条件加快菌体生长。增加细胞培养的密度：采用流加培养的策略提高细胞密度，增加合成产物的细胞量。采用两段发酵技术：对菌体生长期的培养条件和产物合成条件可以采取不同的发酵策略。
五、论述题
1、比较两级冷却加热空气除菌流程、冷热空气直接混合式节能除菌流程、一级冷却加热除菌流程的优缺点和适用场合，并分析其原因。
答题要点：两级冷却加热空气除菌流程：
优点：适用的气候条件广，操作参数可变化范围大。
缺点：设备投资稍高，冷却水耗量大。
原因：两级冷却加热空气除菌流程是根据湿度比较大的气候条件而设计的，两级冷却都是为了分离空气中的水分，加热是为了使进入过滤器的空气相对湿度在50%左右。
冷热空气直接混合式节能除菌流程：
优点：热能利用好。
缺点：要根据气候条件调整冷热空气的量，要求自动化程度高。
原因：冷热空气直接混合式节能除菌流程是根据热量平衡来调整冷热空气的量，使进入过滤器的空气温度和湿度均符合要求。
一级冷却加热除菌流程：
优点：设备投资稍低，冷却水耗量小。
缺点：只适合气候干燥（相对湿度小）的地区。
原因：一级冷却加热除菌流程是根据相对湿度小的气候条件而设计的，在比较干燥的气候条件下，一级冷
却就足可以分离出压缩空气中的水分。
2、连续培养有那些方面的应用？
答题要点：（1）确定最佳工艺条件。举例。（2）富集、选育特殊性状的菌种。举例。
3、说明动态法测量Kla的原理和方法
答题要点：动态法测量Kla是利用溶氧电极进行的，测量的是真实发酵液的Kla值。原理：
利用非稳态时，溶氧浓度的变化速率等于溶入的氧浓度和耗氧浓度之差，即：dc/dt=Kla（C*-C）- QO2 X 重排列上式：C=- 1/ Kla（dc/dt + QO2 X）+ C
将非稳态时溶氧浓度C对（dc/dt + QO2 X）作图，可得一直线，此直线的斜率值即为- 1/ Kla。）
采用的方法是：
（1）停止通气，使发酵罐中的溶氧浓度下降。
（2）恢复通气（在溶氧浓度降到临界溶氧浓度之前恢复通气）。（3分）
4、说明动态法测量Kla的原理和方法（15分）
答题要点：动态法测量Kla是利用溶氧电极进行的，测量的是真实发酵液的Kla值。
原理：利用非稳态时，溶氧浓度的变化速率等于溶入的氧浓度和耗氧浓度之差，即：dc/dt=Kla（C*-C）- QO2 X重排列上式：C=- 1/ Kla（dc/dt + QO2 X）+ C
将非稳态时溶氧浓度C对（dc/dt + QO2 X）作图，可得一直线，此直线的斜率值即为- 1/ Kla。（10分）采用的方法是：
A：停止通气，使发酵罐中的溶氧浓度下降。
B：恢复通气（在溶氧浓度降到临界溶氧浓度之前恢复通气）。
5、当发酵液为非牛顿性流体时，说明发酵罐搅拌功率的计算方法。
答题要点：A：确定发酵罐的几何尺寸和搅拌转数N。
B：用（dw/dr）平均= KN 计算（dw/dr）平均。
C：测定一定温度下，菌体生长最旺盛时的液体流变性特征曲线，查即定转数时的显示粘度。
D：取小罐实验数据绘制Np~Rem曲线。
E：对与小罐几何相似的大罐，按牛顿流体方法计算Po，再计算Pg。
只要避开Rem=10~300区间，可以用牛顿流体的Np~Rem曲线代替拟塑性流体的Np~Rem曲线。（
7、什么是好氧微生物培养的临界溶氧浓度？如何测定？是否所有的好氧微生物培养过程都必需控制溶氧浓度在临界溶氧浓度以上？举例说明。
答题要点：微生物的比耗氧速率随溶氧浓度的增加而升高，当溶解氧增加到一定值时，比耗氧速率不再增加，这时的溶氧浓度称为临界溶氧浓度。
测法：将供氧充分的微生物培养体系停止通风，检测培养系统的溶氧浓度变化情况，首先是溶氧浓度呈直线下降趋势，下降到一定程度后，开始呈缓慢下降趋势，溶氧浓度曲线拐点处的溶氧浓度值即为该微生物的临界溶氧浓度。并非所有的好氧培养过程都需要控制溶氧浓度在临界溶氧浓度以上，比如以丙酮酸为前体的苯丙氨酸、缬氨酸和亮氨酸的发酵生产就应控制溶氧浓度在临界溶氧浓度以下。
生物分离工程试题
山科大生物分离工程试题（ A ）卷 一、填充题（40分，每小题2分） 1. 生物产品的分离包括R ，I ，P 和P 。 2. 发酵液常用的固液分离方法有和等。 3. 离心设备从形式上可分为，，等型式。 4. 膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径）不同可分为，和； 5. 多糖基离子交换剂包括和两大类。 6. 工业上常用的超滤装置有，，和。 7. 影响吸附的主要因素有，，，，和。 8. 离子交换树脂由，和组成。 9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是；甲叉双丙烯酰胺的作用 是；TEMED的作用是； 10 影响盐析的因素有，，和； 11.在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有，和； 12.简单地说，离子交换过程实际上只有，和三个步骤； 13.在生物制品进行吸附或离子交换分离时，通常遵循Langmuir吸附方程，其形式为； 14. 反相高效液相色谱的固定相是的，而流动相是的；常用的固定相有和；常用的流 动相有和； 15.超临界流体的特点是与气体有相似的，与液体有相似的； 16.离子交换树脂的合成方法有和两大类； 17.常用的化学细胞破碎方法有，，，和； 18.等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其的不同； 19.离子交换分离操作中，常用的洗脱方法有和； 20. 晶体质量主要指，和三个方面； 三.计算题（30分） 1、用醋酸戊酯从发酵液中萃取青霉素，已知发酵液中青霉素浓度为0.2Kg/m3，萃取平衡常数为K=40，处理能力为H=0.5m3/h，萃取溶剂流量为L=0.03m3/h，若要产品收率达96%，试计算理论上所需萃取级数？（10分） 2、应用离子交换树脂作为吸附剂分离抗菌素，饱和吸附量为0.06 Kg（抗菌素）/Kg（干树脂）；当抗菌素浓度为0.02Kg/m3时，吸附量为0.04Kg/Kg；假定此吸附属于Langmuir等温吸附，求料液含抗菌素0.2Kg/m3时的吸附量（10分） 3、一种耐盐细胞其能积累细胞内低分子量卤化物，适应高渗透压，能在含有0.32mol/LNaCl, 0.02mol/LMgCl2, 0.015mol/LCaCl2, 0.01mol/LFeCl3 的培养基这培养，当其从含盐量高的培养基中转移至清水中，在数分钟内能将胞内
生物化学习题及答案
习题试题 第1单元蛋白质 （一）名词解释 1．兼性离子（zwitterion）； 2.等电点（isoelectric point,pI）； 3.构象(conformation）； 4.别构效应(allosteric effect）； 5.超二级结构(super-secondary structure）； 6.结构域（structur al domain,domain）； 7. 蛋白质的三级结构（tertiary stracture of protein）；降解法（Edman de gradation）；9.蛋白质的变性作用(denaturation of protein)；效应（Bohr effect）；11.多克隆抗体（polyclonal antibody）和单克隆抗体（monochonal antibody）；12.分子伴侣（molecular chapero ne）；13.盐溶与盐析(salting in and salting out）。 （二）填充题 1.氨基酸在等电点时，主要以__________离子形式存在，在pH＞pI的溶液中，大部分以________离子形式存在，在pH＜pI的溶液中，大部分以________离子形式存在。 2.组氨酸的pK1(α-COOH)值是，pK2(咪唑基)值是，pK3(α-NH3+)值是，它的等电点是__________。 的pK1=，pK2= ，pK3=9，82，其pI等于________。 4.在近紫外区能吸收紫外光的氨基酸有________、________和_________。其中_______的摩尔吸光系数最大。 5 .蛋白质分子中氮的平均含量为_______，故样品中的蛋白质含量常以所测氮量乘以_______即是。 6.实验室常用的甲醛滴定是利用氨基酸的氨基与中性甲醛反应，然后用碱(NaOH)来滴定_________上放出的__________。 7.除半胱氨酸和胱氨酸外，含硫的氨基酸还有_________，除苏氨酸和酪氨酸外，含羟基的氨基酸还有__________，在蛋白质中常见的20种氨基酸中，__________是一种亚氨基酸，___________不含不对称碳原子。 8.蛋白质的氨基酸残基是由_________键连接成链状结构的，其氨基酸残基的______称蛋白质的一级结构。 9.β-折叠片结构的维持主要依靠两条肽键之间的肽键形成________来维持。 10.在螺旋中C=O和N—H之间形成的氢键与_______基本平行，每圈螺旋包含_____个氨基酸残基，高度为___
生物化学习题【题库】
生物化学习题集 生物化学教研室 二〇〇八年三月
生物化学习题 第一章核酸的结构和功能 一、选择题 1、热变性的DNA分子在适当条件下可以复性，条件之一是（） A、骤然冷却 B、缓慢冷却 C、浓缩 D、加入浓的无机盐 2、在适宜条件下，核酸分子两条链通过杂交作用可自行形成双螺旋，取决于（） A、DNA的Tm值 B、序列的重复程度 C、核酸链的长短 D、碱基序列的互补 3、核酸中核苷酸之间的连接方式是：（） A、2’，5’—磷酸二酯键 B、氢键 C、3’，5’—磷酸二酯键 D、糖苷键 4、tRNA的分子结构特征是：（） A、有反密码环和 3’—端有—CCA序列 B、有密码环 C、有反密码环和5’—端有—CCA序列 D、5’—端有—CCA序列 5、下列关于DNA分子中的碱基组成的定量关系哪个是不正确的？（） A、C+A=G+T B、C=G C、A=T D、C+G=A+T 6、下面关于Watson-Crick DNA双螺旋结构模型的叙述中哪一项是正确的？（） A、两条单链的走向是反平行的 B、碱基A和G配对 C、碱基之间共价结合 D、磷酸戊糖主链位于双螺旋侧 7、具5’－CpGpGpTpAp-3’顺序的单链DNA能与下列哪种RNA杂交?（） A、5’-GpCpCpAp-3’ B、5’-GpCpCpApUp-3’ C、5’-UpApCpCpGp-3’ D、5’-TpApCpCpGp-3’ 8、RNA和DNA彻底水解后的产物（） A、核糖相同，部分碱基不同 B、碱基相同，核糖不同 C、碱基不同，核糖不同 D、碱基不同，核糖相同 9、下列关于mRNA描述哪项是错误的？（） A、原核细胞的mRNA在翻译开始前需加“PolyA”尾巴。 B、真核细胞mRNA在 3’端有特殊的“尾巴”结构 C、真核细胞mRNA在5’端有特殊的“帽子”结构 10、tRNA的三级结构是（） A、三叶草叶形结构 B、倒L形结构 C、双螺旋结构 D、发夹结构 11、维系DNA双螺旋稳定的最主要的力是（） A、氢键 B、离子键 C、碱基堆积力 D德华力 12、下列关于DNA的双螺旋二级结构稳定的因素中哪一项是不正确的？（） A、3'，5'－磷酸二酯键 C、互补碱基对之间的氢键 B、碱基堆积力 D、磷酸基团上的负电荷与介质中的阳离子之间形成的离子键 13、Tm是指( )的温度 A、双螺旋DNA达到完全变性时 B、双螺旋DNA开始变性时 C、双螺旋DNA结构失去1/2时 D、双螺旋结构失去1/4时
《生化分离工程》思考题与答案
第一章绪论 1、何为生化分离技术？其主要研究那些容？生化分离技术是指从动植物组织培养液和微生物发酵液中分离、纯化生物产品的过程中所采用的方法和手段的总称。 2、生化分离的一般步骤包括哪些环节及技术？一般说来，生化分离过程主要包括4 个方面：①原料液的预处理和固液分离，常用加热、调PH、凝聚和絮凝等方法；②初步纯化（提取），常用沉淀、吸附、萃取、超滤等单元操作；③高度纯化（精制），常选用色谱分离技术；④成品加工，有浓缩、结晶和干燥等技术。 3、生化分离工程有那些特点，及其重要性？ 特点：1、目的产物在初始物料（发酵液）中的含量低；2、培养液是多组分的混合物，除少量产物外，还有大量的细胞及碎片、其他代物（几百上千种）、培养基成分、无机盐等；3、生化产物的稳定性低，易变质、易失活、易变性，对温度、pH 值、重金属离子、有机溶剂、剪切力、表面力等非常敏感；4、对最终产品的质量要求高重要性：生物技术产品一般存在于一个复杂的多相体系中。唯有经过分离和纯化等下游加工过程，才能制得符合使用要求的产品。因此产品的分离纯化是生物技术工业化的必需手段。在生物产品的开发研究中，分离过程的费用占全部研究费用的50 ％以上；在产品的成本构成中，分离与纯化部分占总成本的40～ 80 ％；精细、药用产品的比例更高达70 ～90 ％。显然开发新的分离和纯化工艺是提高经济效益或减少投资的重要途径。
4、生物技术下游工程与上游工程之间是否有联系？ 它们之间有联系。①生物工程作为一个整体，上游工程和下游工程要相互配合， 为了利于目的产物的分离与纯化，上游的工艺设计应尽量为下游的分离纯化创造条件，例如，对于发酵工程产品，在加工过程中如果采用液体培养基，不用酵母膏、玉米浆等有色物质为原料，会使下游加工工程更方便、经济；②通常生物技术上游工程与下游工程相耦合。发酵- 分离耦合过程的优点是可以解除终产物的反馈抑制效应，同时简化产物提取过程，缩短生产周期，收到一举数得的效果。 5、为何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、过滤和细胞破碎 1、发酵液预处理的目的是什么？主要有那几种方法？ 目的：改变发酵液的物理性质，加快悬浮液中固形物沉降的速率；出去大部分可溶性杂质，并尽可能使产物转入便于以后处理的相中（多数是液相），以便于固液分离及后提取工序的顺利进行。 方法：①加热法。升高温度可有效降低液体粘度，从而提高过滤速率，常用于粘度随温度变化较大的流体。控制适当温度和受热时间，能使蛋白质凝聚形成较大颗粒，进一步改善发酵液的过滤特性。使用加热法时必须注意加热温度必须控制在不影响目的产物活性的围，对于发酵液，温度过高或时间过长可能造成细胞溶解，胞物质外溢，而增加发酵液的复杂性，影响其后的产物分离与纯化；②调节悬浮液的pH 值，pH 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 可以改善其过滤特性；③凝聚和絮凝；④使用惰性助滤剂。
生物分离工程期末考试试卷B
试卷编号： 一、名词解释题（本大题共3小题，每小题3分，总计9分） 1.Bioseparation Engineering：回收生物产品分离过程原理与方法。 2.双水相萃取：某些亲水性高分子聚合物的水溶液超过一定浓度后可形成两相， 并且在两相中水分均占很大比例，即形成双水相系统(two aqueous phase system)。 利用亲水性高分子聚合物的水溶液可形成双水相的性质，Albertsson于50年代 后期开发了双水相萃取法(two aqueous phase extraction)，又称双水相分配法(two aqueous phase partitioning)。 3.电渗：在电场作用下，带电颗粒在溶液中的运动。 二、辨别正误题并改正，对的打√，错的打×（本大题共15小题，每小题2分，总计30分） 1.壳聚糖能应用于发酵液的澄清处理是由于架桥作用。错（不确定） 2.目前国内工业上发酵生产的发酵液是复杂的牛顿性流体,滤饼具有可压缩性。错 3.盐析仅与蛋白质溶液PH和温度有关，常用于蛋白质的纯化。错 4.超临界流体是一种介于气体和液体之间的流体，可用于热敏性生物物质的分离。 对 5.膜分离时，当截留率δ=1时,表示溶质能自由透过膜。错 6.生产味精时，过饱和度仅对晶体生长有贡献。对 7.阴离子纤维素类离子交换剂能用于酸性青霉素的提取。对 8.卡那霉素晶体的生产可以采用添加一定浓度的甲醇来沉淀浓缩液中的卡那霉 素。 9.凝胶电泳和凝胶过滤的机理是一样的。错 10.PEG-硫酸钠水溶液能用于淀粉酶的提取。对 11.乙醇能沉淀蛋白质是由于降低了水化程度和盐析效应的结果。对 12.冷冻干燥一般在-20℃—-30℃下进行，干燥过程中可以加入甘油、蔗糖等作为保 护剂。对 13.反相层析的固定相和流动相都含有高极性基团，可用来分离生物物质。错 14.大网格吸附剂由于在制备时加入致孔剂而具有大孔径、高交联度，高比表面积 的特点。错（不确定） 15.PEG沉淀蛋白质是基于体积不相容性。错 三、选择题（本大题共10小题，每小题2分，总计20分） 1.对于反胶束萃取蛋白质，下面说法正确的是：A A 在有机相中，蛋白质被萃取进表面活性剂形成的极性核里 B 加入助溶剂，可用阳离子表面活性剂CTAB萃取带正电荷的蛋白质 C 表面活性剂浓度越高越好 D 增大溶液离子强度，双电层变薄，可提高反胶束萃取蛋白质的能力 2.能进行海水脱盐的是：C A 超滤 B 微滤
生物化学各章练习题及答案
生化练习题 一、填空题： 1、加入高浓度的中性盐，当达到一定的盐饱和度时，可使蛋白质的溶解度__________并__________,这种现象称为__________。 2、核酸的基本结构单位是_____________。 3、____RNA 分子指导蛋白质合成，_____RNA 分子用作蛋白质合成中活化氨基酸的载体。 4、根据维生素的溶解性质，可将维生素分为两类，即____________和____________。 5、___________是碳水化合物在植物体内运输的主要方式。 6、糖酵解在细胞的_____________中进行 7、糖类除了作为能源之外，它还与生物大分子间识别有关，也是合成__________，___________，_____________等的碳骨架的共体。 8、脂肪是动物和许多植物主要的能源贮存形式，是由甘油与3分子_____________酯化而成的。 9、基因有两条链，作为模板指导转录的那条链称_____________链。 10、以RNA 为模板合成DNA 称_____________。 二、名词解释 1、蛋白质的一级结构： 2、糖的有氧氧化： 3、必需脂肪酸： 4、半保留复制： 三、问答题 1、蛋白质有哪些重要功能 2、DNA 分子二级结构有哪些特点 3、怎样证明酶是蛋白质 4、简述酶作为生物催化剂与一般化学催化剂的共性及其个性 5、什么是必需氨基酸和非必需氨基酸 6、遗传密码如何编码有哪些基本特性 简答： 2、DNA 分子二级结构有哪些特点 3、怎样证明酶是蛋白质 4．简述酶作为生物催化剂与一般化学催化剂的共性及其个性 5、什么是必需氨基酸和非必需氨基酸 6．遗传密码如何编码有哪些基本特性 一、 1、减小；沉淀析出；盐析 2、核苷酸 3、m ; t 4、水溶性维生素；脂溶性维生素 5、蔗糖 6、细胞质 7、蛋白质；核酸；脂肪 8、脂肪酸 9、有意义链 10、反向转录 1、蛋白质的一级结构：指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序，以及二硫键的位置。 2、糖的有氧氧化：糖的有氧氧化指葡萄糖或糖原在有氧条件下氧化成水和二氧化碳的过程。是糖氧化的主要方式。 3、必需脂肪酸：为人体生长所必需但有不能自身合成，必须从事物中摄取的脂肪酸。在脂肪中有三种脂肪酸是人体所必需的，即亚油酸，亚麻酸，花生四烯酸。 4、半保留复制：双链DNA 的复制方式，其中亲代链分离，每一子代DNA 分子由一条亲代链和一条新合成的链组成。 三、问答题 2、DNA 分子二级结构有哪些特点
生物化学题库及答案1
生物膜 五、问答题 1．正常生物膜中，脂质分子以什么的结构和状态存在？ 答：.脂质分子以脂双层结构存在，其状态为液晶态。 2．流动镶嵌模型的要点是什么？ 答：.蛋白质和脂质分子都有流动性，膜具有二侧不对称性，蛋白质附在膜表面或嵌入膜内部 3．外周蛋白和嵌入蛋白在提取性质上有那些不同？现代生物膜的结构要点是什么？ 4．什么是生物膜的相变？生物膜可以几种状态存在？ 5．什么是液晶相？它有何特点？ 6．影响生物膜相变的因素有那些？他们是如何对生物膜的相变影响的？ 7．物质的跨膜运输有那些主要类型？各种类型的要点是什么？ 1.脂质分子以脂双层结构存在，其状态为液晶态。 2.蛋白质和脂质分子都有流动性，膜具有二侧不对称性，蛋白质附在膜表面或嵌入膜内部 3.由于外周蛋白与膜以极性键结合，所以可以有普通的方法予以提取；由于嵌入蛋白与膜通过非极性键结合，所以只能用特殊的方法予以提取。 现代生物膜结构要点：脂双层是生物膜的骨架；蛋白质以外周蛋白和嵌入蛋白两种方式与膜结合；膜脂和膜蛋白在结构和功能上都具有二侧不对称性；膜具有一定的流动性；膜组分之间有相互作用。 4.生物膜从一种状态变为另一种状态的变化过程为生物膜的相变，一般指液晶相与晶胶相之间的变化。生物膜可以三种状态存在，即：晶胶相、液晶相和液相。 5.生物膜既有液态的流动性，又有晶体的有序性的状态称为液晶相。其特点为：头部有序，尾部无序，短程有序，长程无序，有序的流动，流动的有序。 6.影响生物膜相变的因素及其作用为：A、脂肪酸链的长度，其长度越长，膜的相变温度越高；B、脂肪酸链的不饱和度，其不饱和度越高，膜的相变温度越低；C、固醇类，他们可使液晶相存在温度范围变宽；D、蛋白质，其影响与固醇类相似。 7.有两种运输类型，即主动运输和被动运输，被动运输又分为简单扩散和帮助扩散两种。简单扩散运输方 向为从高浓度向低浓度，不需载体和能量；帮助扩散运输方向同上，需要载体，但不需能量；主动运输运 输方向为从低浓度向高浓度，需要载体和能量。 生物氧化与氧化磷酸化 一、选择题 1．生物氧化的底物是： A、无机离子 B、蛋白质 C、核酸 D、小分子有机物 2．除了哪一种化合物外，下列化合物都含有高能键？ A、磷酸烯醇式丙酮酸 B、磷酸肌酸 C、ADP D、G-6-P E、1,3-二磷酸甘油酸 3．下列哪一种氧化还原体系的氧化还原电位最大？ A、延胡羧酸→丙酮酸 B、CoQ(氧化型) →CoQ(还原型) C、Cyta Fe2+→Cyta Fe3+ D、Cytb Fe3+→Cytb Fe2+ E、NAD+→NADH 4．呼吸链的电子传递体中，有一组分不是蛋白质而是脂质，这就是：
完整版ydm生物分离工程复习题一第1 9章16K含答案
《生物分离工程》复习题一（第1~3章） 一、选择题 1、下列物质不属于凝聚剂的有（C）。 A、明矾 B、石灰 C、聚丙烯类 D、硫酸亚铁 2、发酵液的预处理方法不包括（C） A. 加热B絮凝 C.离心 D. 调pH 3、其他条件均相同时，优先选用哪种固液分离手段（B） A. 离心分离B过滤 C. 沉降 D.超滤 4、那种细胞破碎方法适用工业生产（A） A. 高压匀浆B超声波破碎 C. 渗透压冲击法 D. 酶解法 5、为加快过滤效果通常使用（C） A.电解质B高分子聚合物 C.惰性助滤剂 D.活性助滤剂 6、不能用于固液分离的手段为（C） A.离心B过滤 C.超滤 D.双水相萃取 7、下列哪项不属于发酵液的预处理：（D ） A.加热 B.调pH C.絮凝和凝聚 D.层析 8、能够除去发酵液中钙、镁、铁离子的方法是（C） A．过滤B．萃取C．离子交换D．蒸馏 9、从四环素发酵液中去除铁离子，可用（B） A．草酸酸化B．加黄血盐C．加硫酸锌D．氨水碱化 10、盐析法沉淀蛋白质的原理是（B） A.降低蛋白质溶液的介电常数 B.中和电荷，破坏水膜 C.与蛋白质结合成不溶性蛋白 D.调节蛋白质溶液pH到等电点 11、使蛋白质盐析可加入试剂（D） A：氯化钠；B：硫酸；C：硝酸汞；D：硫酸铵 12、盐析法纯化酶类是根据（B）进行纯化。 A.根据酶分子电荷性质的纯化方法 B.调节酶溶解度的方法 C.根据酶分子大小、形状不同的纯化方法 D.根据酶分子专一性结合的纯化方法 13、盐析操作中，硫酸铵在什么样的情况下不能使用（B） A.酸性条件B碱性条件 C.中性条件 D.和溶液酸碱度无关 14、有机溶剂沉淀法中可使用的有机溶剂为（D） A.乙酸乙酯B正丁醇 C.苯 D.丙酮 15、有机溶剂为什么能够沉淀蛋白质（B） A.介电常数大B介电常数小 C.中和电荷 D.与蛋白质相互反应 16、蛋白质溶液进行有机溶剂沉淀，蛋白质的浓度在（A）范围内适合。 A. 0.5％～2％B1％～3％ C. 2％～4％ D. 3％～5％ 17、生物活性物质与金属离子形成难溶性的复合物沉析，然后适用（C ）去除金属离子。 A. SDS B CTAB C. EDTA D. CPC 18、单宁沉析法制备菠萝蛋白酶实验中，加入1%的单宁于鲜菠萝汁中产生沉淀，属于(D )沉析原理。 A盐析B有机溶剂沉析C等电点沉析D有机酸沉析
生物分离工程复习题库
生物分离工程复习题 一、名词解释 1.凝聚：在电解质作用下，破坏细胞菌体和蛋白质等胶体粒子的分散状态，使胶体粒子聚集的过程。 2.分配系数：在一定温度、压力下，溶质分子分布在两个互不相溶的溶剂里，达到平衡后，它在两相的浓度为一 常数叫分配系数。 3.絮凝：指在某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间发生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程 4.过滤：是在某一支撑物上放过滤介质，注入含固体颗粒的溶液，使液体通过，固体颗粒留下，是固液分离的常 用方法之一。 5.萃取过程：利用在两个互不相溶的液相中各种组分（包括目的产物）溶解度的不同，从而达到分离的目的 6.吸附：是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力，使其富集在吸附剂表面的过程。 7.反渗析：当外加压力大于渗透压时，水将从溶液一侧向纯水一侧移动，此种渗透称之为反渗透。 8.离心沉降：利用悬浮液或乳浊液中密度不同的组分在离心力场中迅速沉降分层，实现固液分离 9.离心过滤：使悬浮液在离心力场作用下产生的离心力压力，作用在过滤介质上，使液体通过过滤介质成为滤液， 而固体颗粒被截留在过滤介质表面，从而实现固液分离，是离心与过滤单元操作的集成，分离效率更高 10.离子交换：利用离子交换树脂作为吸附剂，将溶液中的待分离组分，依据其电荷差异，依靠库仑力吸附在树脂 上，然后利用合适的洗脱剂将吸附质从树脂上洗脱下来，达到分离的目的。 11.固相析出技术：利用沉析剂（precipitator）使所需提取的生化物质或杂质在溶液中的溶解度降低而形成无定 形固体沉淀的过程。 12.助滤剂：助滤剂是一种具有特殊性能的细粉或纤维，它能使某些难以过滤的物料变得容易过滤 13.色谱技术：是一组相关分离方法的总称，色谱柱的一般结构含有固定相（多孔介质）和流动相，根据物质在两 相间的分配行为不同（由于亲和力差异），经过多次分配（吸附-解吸-吸附-解吸…），达到分离的目的。 14.有机溶剂沉淀：在含有溶质的水溶液中加入一定量亲水的有机溶剂，降低溶质的溶解度，使其沉淀析出。 15.等电点沉淀：调节体系pH值，使两性电解质的溶解度下降，析出的操作称为等电点沉淀。 16.膜分离：利用膜的选择性（孔径大小），以膜的两侧存在的能量差作为推动力，由于溶液中各组分透过膜的迁 移率不同而实现分离的一种技术。 17.化学渗透破壁法：某些化学试剂，如有机溶剂、变性剂、表面活性剂、抗生素、金属螯合剂等，可以改变细胞 壁或细胞膜的通透性，从而使胞内物质有选择地渗透出来。 18.超临界流体：超临界流体是状态超过气液共存时的最高压力和最高温度下物质特有的点——临界点后的流体。 19.反渗透：在只有溶剂能通过的渗透膜的两侧，形成大于渗透压的压力差，就可以使溶剂发生倒流，使溶液达到 浓缩的效果，这种操作成为反渗透。 20.树脂工作交换容量：单位质量干树脂或单位体积湿树脂所能吸附的一价离子的毫摩尔数称为树脂交换容量，在 充填柱上操作达到漏出点时，树脂所吸附的量称为树脂工作交换容量。 21.色谱阻滞因数：溶质在色谱柱（纸、板）中的移动速率与流动相移动速率之比称为阻滞因数，以Rf表示。 22.膜的浓差极化：是指但溶剂透过膜，而溶质留在膜上，因而使膜面浓度增大，并高于主体中浓度。 23.超滤：凡是能截留相对分子量在500以上的高分子膜分离过程称为超滤，它主要是用于从溶剂或小分子溶质中 将大分子筛分出来。 24.生物分离技术：是指从动植物与微生物的有机体或器官、生物工程产物（发酵液、培养液）及其生物化学产品 中提取、分离、纯化有用物质的技术过程。 25.物理萃取：即溶质根据相似相溶的原理在两相间达到分配平衡，萃取剂与溶质之间不发生化学反应。 26.化学萃取：则利用脂溶性萃取剂与溶质之间的化学反应生成脂溶性复合分子实现溶质向有机相的分配。 27.盐析：是利用不同物质在高浓度的盐溶液中溶解度的差异，向溶液中加入一定量的中性盐，使原溶解的物质沉 淀析出的分离技术。 28.有机聚合物沉析：利用生物分子与某些有机聚合物形成沉淀而析出的分离技术称为有机聚合物沉析。 29.离子交换平衡：当正反应、逆反应速率相等时，溶液中各种离子的浓度不再变化而达平衡状态，即称为离子交 换平衡。 30.功能基团：离子交换树脂中与载体以共价键联结的不能移动的活性基团，又称功能基团 31.平衡离子：离子交换树脂中与功能基团以离子键联结的可移动的平衡离子，亦称活性离子。 32.树脂的再生：就是让使用过的树脂重新获得使用性能的处理过程，树脂的再生反应是交换吸附的逆反应。 33.层析分离：是一种物理的分离方法，利用多组分混合物中各组分物理化学性质的差别，使各组分以不同的程度 分布在两个相中。 34.流动相：在层析过程中，推动固定相上待分离的物质朝着一个方向移动的液体、气体或租临界体等，都称为流 动相。 35.正相色谱：是指固定相的极性高于流动相的极性，因此，在这种层析过程中非极性分子或极性小的分子比极性 大的分子移动的速度快，先从柱中流出来。
生物化学新试题库[含答案]
第28章脂代谢 一、判断题（每小题1.0分） 1．脂肪酸合成的碳源可以通过酰基载体蛋白穿过线粒体内膜而进入胞浆。（ F ）2．甘油在生物体内可转变为丙酮酸。（ T） 3．在脂肪酸合成中,由乙酰辅酶A生成丙二酸单酰辅酶A的反应需要消耗两个高能键。（ F） 4．只有偶数碳脂肪酸氧化分解产生乙酰辅酶A。（ F ） 5．酮体在肝内产生,在肝外组织分解,是脂肪酸彻底氧化的产物。（ F ） 6．胆固醇是环戊烷多氢菲的衍生物。（ T） 7．脂肪酸的合成是脂肪酸?-氧化的逆过程。（ F） 8．用乙酰辅酶A合成一分子软脂酸要消耗8分子ATP。（ F ） 9．脂肪酸合成的每一步都需要CO2参加，所以脂肪酸分子中的碳都来自CO2。（ F ）10．?-氧化是指脂肪酸的降解每次都在α和?-碳原子之间发生断裂，产生一个二碳 化合物的过程。（T ） 11．磷脂酸是三脂酰甘油和磷脂合成的中间物。（T ） 12．CTP参加磷脂生物合成，UTP参加糖原生物合成，GTP参加蛋白质生物合成(T）13．在动植物体内所有脂肪酸的降解都是从羧基端开始。（ F） 14．不饱和脂肪酸和奇数脂肪酸的氧化分解与?-氧化无关。（ F ） 15．胆固醇的合成与脂肪酸的降解无关。（ F ） 16．植物油的必需脂肪酸含量较动物油丰富，所以植物油比动物油营养价格高。( T ）17．ACP是饱和脂肪酸碳链延长途径中二碳单位的活化供体。（ F ） 18．人可以从食物中获得胆固醇，如果食物中胆固醇含量不足，人体就会出现胆固醇缺乏症。（ F ） 19．脂肪酸β—氧化是在线粒体中进行的，其所需的五种酶均在线粒体内。（ F ）20．细胞中酰基的主要载体一般是ACP。（ F ） 21．脂肪酸的从头合成与其在微粒体中碳链的延长过程是全完相同的。（F）22．脂肪酸的分解与合成是两个不同的过程，所以它们之间无任何制约关系。（ F ）23．脂肪酸的彻底氧化需要三羧酸循环的参与。（ T） 24．动物不能把脂肪酸转变为葡萄糖。（T） 25．柠檬酸是脂肪酸从头合成的重要调节物。（ T ） 26．已酸和葡萄糖均含6个碳原子，所以它们氧化放出的能量是相同的。（ F）
生化分离工程实验试题答案
生化分离 1.动物脏器DNA提取实验中，加入NaCl-SSC缓冲液的原因 答：①形成等渗液②PH中性，维持DNA稳定③抑制DNA酶活 2.动物脏器DNA提取实验中，如何鉴定分析DNA的纯化 答：当A260/A280=→DNA最纯，<混有Pro，>混有RNA，～→较纯 3.DNA提取实验中，加氯仿-异戊醇的作用是什么震荡离心后，分几层每一层的 主要成分是什么 答：使核蛋白质变性、乳化；分三层；上层为DNA和核蛋白的水层，中层为变性蛋白凝胶，下层为氯仿二异戊醇的有机溶剂层。 4.在DNA提取时，RNP（脱氧核糖核蛋白）是如何去除的 答：用氯仿一异戊醇剧烈震荡10min，使其乳化，然后离心除去变性蛋白。 5.茶叶咖啡因提取实验中，加生石灰的作用 答：①吸水②吸收单宁酸③使提取液受热均匀（热缓冲） 6.索氏提取和传统提取有何不同 答：传统提取耗时，效率低。索氏提取利用溶剂回流、虹吸原理，反复多次纯萃取，减短提取时间，节省材料，效率高。 7.茶叶咖啡因提取的原理是什么 答：利用咖啡因易溶于乙醇，易升华等特点，以95%乙醇作溶剂，通过索氏提取、浓缩、焙炒、升华得到纯化咖啡因。 8.离子交换柱层析实验中，离子交换剂为什么要进行预处理 答：①使离子交换剂充分溶胀②酸碱除杂③把活性离子（反离子）转型为clˉ。 9.离子交换柱层析实验中，TCA和丙酮的作用是什么 答：在PH在±时，TCA：使杂质蛋白变性，多得黏蛋白。丙酮：沉淀黏蛋白10.离子交换柱层析实验中，加TCA后，为什么要将PH调 答：①TCA变性能力与PH值密切相关；PH↑，TCA变性能力减弱；PH↓，TCA 变性能力增强 ②当PH在时，黏蛋白是最稳定的，卵清蛋白等杂质蛋白不稳定易沉淀，可得到相对较纯的黏蛋白。 11.离子交换柱层析实验中，为什么要维持PBS的PH在 答：黏蛋白的PI值约，小于，蛋白质带负电，又由于大多杂蛋白PI值约为10，不易于转型的离子交换剂交换而被洗脱时利用交换剂与蛋白结合程度不同而把它们分离开来，达到纯化的目的。 12.请画出离子交换柱层析分离鸡蛋卵黏蛋白的预期实验结果图，并对该图作合 理分析。 答：分析：第一个波峰：稀土ode杂蛋白；第二个波峰：目标蛋白洗脱 13.简述大蒜SOD提取中，SOD活性测定原理。 答：邻苯三酚在碱性条件下自氧化释放O2ˉ，生成有色中间产物，初始阶段中间产物积累在滞留30~45s后，与时间成线性关系（4min内），在420nm有强烈吸光值。当SOD，它催化O2ˉ与H+结合生成O2和H2O2，从而阻止中间产物积累，因此，通过计算可求出SOD酶活。 14.栀子黄色素提取实验中，吸附前为什么滤液PH调制3
生物分离工程题库+答案
《生物分离工程》题库 一、填充题 1. 生物产品的分离包括R 不溶物的去除 ，I 产物分离 ，P 纯化 和P 精 制 ； 2. 发酵液常用的固液分离方法有 过滤 和 离心 等； 3. 离心设备从形式上可分为 管式 ， 套筒式 ， 碟片式 等型式； 4. 膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径）不同可分为 微滤膜 ， 超滤膜 ， 纳滤膜 和 反渗透膜 ； 5. 多糖基离子交换剂包括 离子交换纤维素 和 葡聚糖凝胶离子交换剂 两大类； 6. 工业上常用的超滤装置有 板式 ， 管式 ， 螺旋式和 中空纤维式 ； 7. 影响吸附的主要因素有 吸附质的性质 ， 温度 ， 溶液pH 值 ， 盐的浓度 和 吸附物的浓度与吸附剂的用量 ； 8. 离子交换树脂由 网络骨架 （载体） ， 联结骨架上的功能基团 （活性基） 和 可 交换离子 组成。 9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是 引发剂（ 提供催化丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚 合所必需的自由基） ； 甲叉双丙烯酰胺的作用是 交联剂（丙烯酰胺单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺催化剂的作 用下聚合而成的含酰胺基侧链的脂肪族长链） ； TEMED 的作用是 增速剂 （催化过硫酸胺形成自由基而加速丙烯酰胺和双丙烯酰胺的 聚合 ）； 10 影响盐析的因素有 溶质种类 ， 溶质浓度 ， pH 和 温度 ； 11.在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有 自然起晶法 ， 刺激起晶法 和 晶种起晶法 ； 12.简单地说离子交换过程实际上只有 外部扩散 、内部扩散 和化学交换反应 三步； 13.在生物制品进行吸附或离子交换分离时，通常遵循Langmuir 吸附方程，其形式为c K c q q 0+= 14.反相高效液相色谱的固定相是 疏水性强 的，而流动相是 极性强 的；常用的固定相有C 8 辛烷基 和 十八烷基C 18 ；常用的流动相有 乙腈 和 异丙醇 ； 15.超临界流体的特点是与气体有相似的 粘度和扩散系数 ，与液体有相似的 密度 ； 16.离子交换树脂的合成方法有 加聚法 和 逐步共聚法 两大类；
生物化学课后习题详细解答
生物化学（第三版）课后习题详细解答第三章氨基酸 提要α-氨基酸是蛋白质的构件分子，当用酸、碱或蛋白酶水解蛋白质时可获得它们。蛋白质中的氨基酸都是L型的。但碱水解得到的氨基酸是D型和L型的消旋混合物。 参与蛋白质组成的基本氨基酸只有20种。此外还有若干种氨基酸在某些蛋白质中存在，但它们都是在蛋白质生物合成后由相应是基本氨基酸（残基）经化学修饰而成。除参与蛋白质组成的氨基酸外，还有很多种其他氨基酸存在与各种组织和细胞中，有的是β-、γ-或δ-氨基酸，有些是D型氨基酸。 氨基酸是两性电解质。当pH接近1时，氨基酸的可解离基团全部质子化，当pH在13左右时，在这中间的某一pH（因不同氨基酸而异），氨基酸以等电的兼性离子（HNCHRCOO）+-则全部去质子化。 pH称为该氨基酸的等电点，用3状态存在。某一氨基酸处于净电荷为零的兼性离子状态时的介质 pI表示。 所有的α-氨基酸都能与茚三酮发生颜色反应。α-NH与2,4-二硝基氟苯（DNFB）作用产生相应 DNP-氨基酸（Sanger反应）；α-NH与苯乙硫氰酸酯（PITC）作用形成相应氨基酸的苯胺基2的 硫甲2酰衍生物（ Edman反应）。胱氨酸中的二硫键可用氧化剂（如过甲酸）或还原剂（如巯基乙醇）断裂。半胱氨酸的SH基在空气中氧化则成二硫键。这几个反应在氨基酸荷蛋白质化学中 占有重要地位。 除甘氨酸外α-氨基酸的α-碳是一个手性碳原子，因此α-氨基酸具有光学活性。比旋是α-氨基酸的物理常数之一，它是鉴别各种氨基酸的一种根据。 参与蛋白质组成的氨基酸中色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸在紫外区有光吸收，这是紫外吸收法定量蛋白质的依据。核磁共振（NMR）波谱技术在氨基酸和蛋白质的化学表征方面起重要作用。 氨基酸分析分离方法主要是基于氨基酸的酸碱性质和极性大小。常用方法有离子交换柱层析、高效液相层析（HPLC）等。 习题 1.写出下列氨基酸的单字母和三字母的缩写符号：精氨酸、天冬氨酸、谷氨酰氨、谷氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸。[见表3-1] 表3-1 氨基酸的简写符号 三字单字母单字母三字母符母符名称名称符号符号号号L Leu Ala A (leucine) (alanine) 亮氨酸丙氨酸K Arg Lys R (lysine) 精氨酸(arginine) 赖氨酸M N Asn Met )(methionine) 蛋氨酸(asparagines) 甲硫氨酸(天冬酰氨F D Asp Phe (phenylalanine) 苯丙氨酸(aspartic acid) 天冬氨酸 B Asx Asp Asn或和/P C Pro Cys (praline) 脯氨酸半胱氨酸(cysteine) S Q Gln Ser (serine) 丝氨酸(glutamine) 谷氨酰氨T E Glu Thr (threonine) 谷氨酸(glutamic acid) 苏氨酸Z Gls Glu /和Gln或W G Gly Trp (tryptophan) (glycine)
生物化学习题集题库
糖 一、名词解释 1、直链淀粉：是由α―D―葡萄糖通过1，4―糖苷键连接而成的，没有分支的长链多糖分子。 2、支链淀粉：指组成淀粉的D－葡萄糖除由α－1,4糖苷键连接成糖链外还有α－1，6糖苷键连接成分支。 3、构型：指一个化合物分子中原子的空间排列。这种排列的改变会关系到共价键的破坏，但与氢键无关。例氨基酸的D型与L型，单糖的α—型和β—型。 4、蛋白聚糖：由蛋白质和糖胺聚糖通过共价键相连的化合物，与糖蛋白相比，蛋白聚糖的糖是一种长而不分支的多糖链，即糖胺聚糖，其一定部位上与若干肽链连接，糖含量可超过95%，其总体性质与多糖更相近。 5、糖蛋白：糖与蛋白质之间，以蛋白质为主，其一定部位以共价键与若干糖分子链相连所构成的分子称糖蛋白，其总体性质更接近蛋白质。 二、选择 *1、生物化学研究的内容有（ABCD） A 研究生物体的物质组成 B 研究生物体的代谢变化及其调节 C 研究生物的信息及其传递 D 研究生物体内的结构 E 研究疾病诊断方法 2、直链淀粉的构象是（Ａ） A螺旋状 B带状 C环状 D折叠状 三、判断 1、D-型葡萄糖一定具有正旋光性，L-型葡萄糖一定具有负旋光性。（×） 2、所有糖分子中氢和氧原子数之比都是2:1。（×）# 3、人体既能利用D-型葡萄糖，也能利用L-型葡萄糖。（×） 4、D-型单糖光学活性不一定都是右旋。（√） 5、血糖是指血液中的葡萄糖含量。（√） 四、填空 1、直链淀粉遇碘呈色，支链淀粉遇碘呈色，糖原与碘作用呈棕红色。（紫蓝紫红） 2、蛋白聚糖是 指 。 (蛋白质和糖胺聚糖通过共价键连接而成的化合物) 3、糖原、淀粉和纤维素都是由组成的均一多糖。(葡萄糖) 脂类、生物膜的组成与结构 一、名词解释 1、脂肪与类脂：脂类包括脂肪与类脂两大类。脂肪就是甘油三酯，是能量储存的主要形 式，类脂包括磷脂，糖脂。固醇类。是构成生物膜 的重要成分。 2、生物膜：细胞的外周膜和内膜系统统称为生物膜。 #3、外周蛋白：外周蛋白是膜蛋白的一部分，分布 于膜的脂双层表面，通过静电力或范德华引力与膜 结合，约占膜蛋白质的20—30%。 二、选择 1、磷脂作为生物膜主要成分，这类物质的分子最重 要的特点是：（A） A 两性分子 B 能与蛋白质共价结合 C 能替代胆固醇 D 能与糖结合 2、生物膜含最多的脂类是（ C ） A.甘油三酯 B.糖脂 C.磷脂 3、下列那种物质不是脂类物质（Ｄ） A前列腺素 B甾类化合物 C胆固醇 D鞘 氨醇 4、“流体镶嵌”模型是何人提出的？（ D ） A、Gorter和Grendel B、Danielli和 Davson C、Robertson D、Singer和Nicolson 5、下列哪一种脂蛋白的密度最低（ A ） A、乳糜微粒 B、β-脂蛋白 C、β-前 脂蛋白 D、α-脂蛋白 *6、生物膜中分子之间不起主要作用的力有（ D E ） A、静电力 B、疏水力 C、范得华力 D、 氢键 E、碱基堆积力 三、判断 生物膜内含的脂质有磷脂、胆固醇、糖脂等，其中 以糖脂为主要成分。（×） 2、生物膜在一般条件下，都呈现脂双层结构，但在 某些生理条件下，也可能出现非双 层结构。（√） 3、甘油三酯在室温下为液体者是脂，是固体者为油。（×） 4、生物膜质的流动性主要决定于磷脂。（√） 5、植物细胞膜脂的主要成分是甘油磷脂，动物细胞 膜脂的主要成分是鞘磷脂。（×） 6、生物膜的流动性是指膜脂的流动性。（×） 四、填空 生物膜主要由、、组成。（蛋白质脂质多糖） 2、磷脂分子结构的特点是含一个的头部和两 个尾部。（极性非极性） 3、生物膜主要由蛋白质、脂质、多糖组成。 4、根据磷脂分子所含的醇类，磷脂可分为
生物分离工程复习题一(第1-9章16K含答案)
1、下列物质不属于凝聚剂的有（C）。 A、明矾 B、石灰 C、聚丙烯类 D、硫酸亚铁 2、发酵液的预处理方法不包括（C） A. 加热B絮凝 C.离心 D. 调pH 3、其他条件均相同时，优先选用哪种固液分离手段（B） A. 离心分离B过滤 C. 沉降 D.超滤 4、那种细胞破碎方法适用工业生产（A） A. 高压匀浆B超声波破碎 C. 渗透压冲击法 D. 酶解法 5、为加快过滤效果通常使用（C） A.电解质B高分子聚合物 C.惰性助滤剂 D.活性助滤剂 6、不能用于固液分离的手段为（C） A.离心B过滤 C.超滤 D.双水相萃取 7、下列哪项不属于发酵液的预处理：（D ） A.加热 B.调pH C.絮凝和凝聚 D.层析 8、能够除去发酵液中钙、镁、铁离子的方法是（C） A．过滤B．萃取C．离子交换D．蒸馏 9、从四环素发酵液中去除铁离子，可用（B） A．草酸酸化B．加黄血盐C．加硫酸锌D．氨水碱化 10、盐析法沉淀蛋白质的原理是（B） A.降低蛋白质溶液的介电常数 B.中和电荷，破坏水膜 C.与蛋白质结合成不溶性蛋白 D.调节蛋白质溶液pH到等电点 11、使蛋白质盐析可加入试剂（D） A：氯化钠；B：硫酸；C：硝酸汞；D：硫酸铵 12、盐析法纯化酶类是根据（B）进行纯化。 A.根据酶分子电荷性质的纯化方法 B.调节酶溶解度的方法 C.根据酶分子大小、形状不同的纯化方法 D.根据酶分子专一性结合的纯化方法 13、盐析操作中，硫酸铵在什么样的情况下不能使用（B） A.酸性条件B碱性条件 C.中性条件 D.和溶液酸碱度无关 14、有机溶剂沉淀法中可使用的有机溶剂为（D） A.乙酸乙酯B正丁醇 C.苯 D.丙酮 15、有机溶剂为什么能够沉淀蛋白质（B） A.介电常数大B介电常数小 C.中和电荷 D.与蛋白质相互反应 16、蛋白质溶液进行有机溶剂沉淀，蛋白质的浓度在（A）范围内适合。 A. ％～2％B1％～3％ C. 2％～4％ D. 3％～5％ 17、生物活性物质与金属离子形成难溶性的复合物沉析，然后适用（C ）去除金属离子。 A. SDS B CTAB C. EDTA D. CPC 18、单宁沉析法制备菠萝蛋白酶实验中，加入1%的单宁于鲜菠萝汁中产生沉淀，属于(D )沉析原理。 A盐析B有机溶剂沉析C等电点沉析D有机酸沉析
生物分离工程总复习题
第一章复习题 1.生物分离工程在生物技术中的地位？ 2.生物分离工程的特点是什么？ 3.生物分离工程可分为几大部分，分别包括哪些单元操作？ 4.在设计下游分离过程前，必须考虑哪些问题方能确保我们所设计的工艺过程最为经济、可靠？ 5.生物分离效率有哪些评价指标？ 第二章复习题 1．简述细胞破碎的意义 2．细胞破碎方法的大致分类 3．化学渗透法和机械破碎法相比有哪些优缺点？ 第三章复习题 1．常用的蛋白质沉淀方法有哪些？ 2．影响盐析的主要因素有哪些？ 3．何谓中性盐的饱和度？ 4．盐析操作中，中性盐的用量（40% 硫酸铵饱和度）如何计算？5．简述盐析的原理。6．简述有机溶剂沉析的原理。 7．简述等电点沉析的原理。 第四章复习题 1．膜分离技术的概念 2．膜的概念 3．根据膜孔径大小，膜分离技术的分类 4．基本的膜材料有哪些？ 5．常用的膜组件有哪些？ 6．何谓反渗透？实现反渗透分离的条件是什么？其特点有哪些？ 7．强制膜分离的概念？ 8．电渗析的工作原理？ 9．膜污染的主要原因是什么？常用的清洗剂有哪些？如何选择？ 10．膜分离在生物产物的回收和纯化方面的应用有哪些方面？ 第五章复习题 1.什么是萃取过程？ 2.液－液萃取从机理上分析可分为哪两类？ 3.常见物理萃取体系由那些构成要素？ 4.何谓萃取的分配系数？其影响因素有哪些？ 5.何谓超临界流体萃取？其特点有哪些？有哪几种方法？ 6.何谓双水相萃取?常见的双水相构成体系有哪些？ 7.反胶团的构成以及反胶团萃取的基本原理 第六章复习题 1.影响吸附的主要因素？ 2.亲和吸附的原理和特点是什么？ 3.常用的离子交换树脂类型有哪些？ 4.影响离子交换速度的因素有哪些？ 5.用于蛋白质提取分离的离子交换剂有哪些哪些特殊要求，主要有哪几类？ 第七章复习题