導航:首頁 > 凈水問答 > 離心超濾的濃縮效應

離心超濾的濃縮效應

發布時間:2023-04-30 03:45:05

㈠ 你知道哪些關於超濾法的知識

超濾又稱超過濾,用於截留水中膠體大小的顆粒,而水和低分子量溶質則允許透過膜。超濾的機理是指由膜表面機械篩分、膜孔阻滯和膜表面及膜孔吸附的綜合效應,以篩濾為主。超濾膜篩分過程,以膜兩側的壓力差為驅動力,以超濾膜為過濾介質,在一定的壓力下,當原液流過膜表面時,超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液,而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側,成為濃縮液,因而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的。常用的超濾膜有:醋酸纖維素膜,聚碸膜,聚醯胺膜。超濾裝置:主要有板框式、管式、卷式和中空纖維式等,與反滲透裝置類似。

超濾工藝參數主要參數有膜通量、膜清洗和膜壽命。在操作壓力為0.11~0.6Mpa,溫度小於60℃時,超濾膜的膜通量以1~500L/m2h為宜。影響膜通量的因素有:進水流速、操作壓力、溫度、進水濃度和原水預處理等。膜必須定期清洗,以延長膜的壽命,正常使用的膜的壽命為12~18個月。超濾原理也是一種膜分離過程原理,超濾利用一種壓力活性膜,在外界推動力(壓力)作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對較高的物質,而水和小的溶質顆粒透過膜的分離過程。通過膜表面的微孔篩選可截留分子量為3x10000—1x10000的物質。當被處理水藉助於外界壓力的作用以一定的流速通過膜表面時,水分子和分子量小於300—500的溶質透過膜,而大於膜孔的微粒、大分子等由於篩分作用被截留,從而使水得到凈化。也就是說,當水通過超濾膜後,可將水中含有的大部分膠體硅除去,同時可去除大量的有機物等。超濾原理並不復雜。在超濾過程中,由於被截留的雜質在膜表面上不斷積累,會產生濃差極化現象,當膜面溶質濃度達到某一極限時即生成凝膠層,使膜的透水量急劇下降,這使得超濾的應用受到一定程度的限制。為此,需通過試驗進行研究,以確定最佳的工藝和運行條件,最大限度地減輕濃差極化的影響,使超濾成為一種可靠的反滲透預處理方法。

㈡ ultrafiltration是什麼意思

【ultrafiltration】
英 [ʌltrəfɪl'treɪʃən]
美 [ˌʌltrəfɪl'treɪʃən]
n.超過濾作用

【超過濾】
一種以壓力差為推動力,按粒徑選擇分離溶液中所含的微粒和大分子的膜分離操作。超過濾將液體混合物分成濾液和濃縮液兩部分:濾液為溶液或在其中含有粒徑較小的微粒的懸浮液;濃縮液中保留原料液中所有較大的微粒。用於截留水中膠體大小的顆粒,而水和低分子量溶質則允許透過膜。超濾的機理是指由膜表面機械篩分、膜孔阻滯和膜表面及膜孔吸附的綜合效應,以篩濾為主。

㈢ 影響微濾和超濾膜水通量的因素有哪些

膜通量是膜分離過程中重要的一項工藝參數,是指單位時間內通過單位膜面積上的流體量,影響膜通量的因素主要有四點:

1.壓力:在超濾中膜兩側壓力差△P對通量和截留率的影響,在超濾中,壓力升高引起膜面濃縮升高,則透過膜的溶質也增大,因而截留率減小。

2.濃度:當以微濾過濾菌體時,通量與濃度的關系不同於超濾,在谷氨基酸發酵液的微濾中:開始通量下降很快,可能是由於膜面的污染;然後通量變化較小,可能由於管狀收縮效應引起通量的增加和濃度增大引起的降低互相對消,最後通量急劇降低。

3.流速:根據濃差極化,凝膠層模型,流速較大,可使通量增大。對於超濾,通常在略低於極限通量的條件下操作。雖然增大流速可以加大通量,但需考慮:只有當通量為濃差極化控制時,增大流速才會使通量增加;增大流速會使膜兩側壓力差減小,因為流經通道的壓力將增大;增大流速,使剪切力增加,對某些蛋白質不利;動力消耗增加。

4.溫度:在超濾或微濾中,一般來說,溫度升高都會導致通量增大,因為溫度升高使粘度降低和擴散系數增大。所以操作溫度的選擇原則是:在不影響料液和膜的穩定范圍內,盡量選擇較高的溫度。由於水的粘度每升高1℃,約降低2.5%,所以,一般可認為,每升高1℃,通量約增加3%。

㈣ 酶的分離和純化方法是什麼

酶的分離純化一般包括三個基本步驟:即抽提、純化、結晶或制劑。

首先將所需的酶從原料中引入溶液,此時不可避免地夾帶著一些雜質,然後再將此酶從溶液中選擇性地分離出來,或者從此溶液中選擇性地除去雜質,然後製成純化的酶制劑。

酶分離純化的最終目的是獲得單一純凈的酶,因此,容許在不破壞「目的酶」的限度內,使用各種手段;酶與底物和抑制劑的結合常使其理化性質和穩定性發生改變,這種特性已被用於酶的分離純化。

由於酶及其來源的多樣性及與之共存的高分子物質的復雜性,目前還很難找到一種通用的方法以適用於一切酶的純化。為了使一種酶達到高度純化,往往需要多種方法協同作用,通過酶活性的跟蹤檢測確定最佳流程。

(4)離心超濾的濃縮效應擴展閱讀:

酶的本性是蛋白質,凡可用於蛋白質分離純化的方法都同樣適用於酶,但酶易失活,故分離純化需在低溫(4℃)、溫和pH(4<pH>10)等條件下進行。

與蛋白質類似,酶易在溶液表面或界面處形成薄膜而變性,因此操作中應盡量減少泡沫形成,此外重金屬易使酶失效,有機溶劑能使酶變性,微生物污染以及蛋白水解酶的存在能使酶分解破壞。

在進行菌種鑒定時,所用的微生物一般均要求為純的培養物。得到純培養的過程稱是分離純化。

㈤ 生物分離高手進

這寫起來復雜了....... 很多地方都有這樣的實驗步驟啊,我看了一下 下面這個,還可以
酶的分離簡單,就是麻煩,時間挺長的

酶的分離純化方法簡介
生物細胞產生的酶有兩類:一類由細胞內產生後分泌到細胞外進行作用的酶,稱為細胞外酶。這類酶大都是水解酶,如酶法生產葡萄糖所用的兩種澱粉酶,就是由枯草桿菌和根酶發酵過程中分泌的。這類酶一般含量較高,容易得到;另一類酶在細胞內產生後並不分泌到細胞外,而在細胞內起催化作用,稱為細胞內酶,如檸檬酸、肌苷酸、味精的發酵生產所進行的一系列化學反應,就是在多種酶催化下在細胞內進行的,在類酶在細胞內往往與細胞結構結合,有一定的分布區域,催化的反應具有一定的順序性,使許多反應能有條不紊地進行。
酶的來源多為生物細胞。生物細胞內產生的總的酶量雖然是很高的,但每一種酶的含量卻很低,如胰臟中期消化作用的水解酶種類很多,但各種酶的含量卻差別很大。
因此,在提取某一種酶時,首先應當根據需要,選擇含此酶最豐富的材料,如胰臟是提取胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、澱粉酶和脂酶的好材料。由於從動物內臟或植物果實中提取酶制劑受到原料的限制,如不能綜合利用,成本又很大。目前工業上大多採用培養微生物的方法來獲得大量的酶制劑。從微生物中來生產酶制劑的優點有很多,既不受氣候地理條件限制,而且動植物體內酶大都可以在微生物中找到,微生物繁殖快,產酶量又豐富,還可以通過選育菌種來提高產量,用廉價原料可以大量生產。
由於在生物組織中,除了我們所需要的某一種酶之外,往往還有許多其它酶和一般蛋白質以及其他雜質,因此為製取某酶制劑時,必須經過分純化的手續。
酶是具有催化活性的蛋白質,蛋白質很容易變性,所以在酶的提純過程中應避免用強酸強鹼,保持在較低的溫度下操作。在提純的過程中通過測定酶的催化活性可以比較容易跟蹤酶在分離提純過程中的去向。酶的催化活性又可以作為選擇分離純化方法和操作條件的指標,在整個酶的分離純化過程中的每一步驟,始終要測定酶的總活力和比活力,這樣才能知道經過某一步驟回收到多少酶,純度提高了多少,從而決定著一步驟的取捨。

酶的分離純化一般包括三個基本步驟:即抽提、純化、結晶或制劑。首先將所需的酶從原料中引入溶液,此時不可避免地夾帶著一些雜質,然後再將此酶從溶液中選擇性地分離出來,或者從此溶液中選擇性地除去雜質,然後製成純化的酶制劑。下面就酶的分離純化的常用方法作一綜合介紹:
一、預處理及固液分離技術
1.細胞破碎(cell disruption)
高壓均質器法:此法可用於破碎酵母菌、大腸菌、假單胞菌、桿菌甚至黑麴黴菌。將細胞懸浮液在高壓下通入一個孔徑可調的排放孔中,菌體從高壓環境轉到低壓環境,細胞就容易破碎。菌懸液一次通過均質器的細胞破碎率在12%-67%。細胞破碎率與細胞的種類有關。要達到90%以上的細胞破碎率,起碼要將菌懸液通過均質器兩次。最好是提高操作壓力,減少操作次數。但有人報道,當操作壓力達到175Mpa時,破碎率可達100%。當壓力超過70Mpa時,細胞破碎率上升較為緩慢。高壓均質器的閥門是影響細胞破碎率的重要因素。絲狀菌會堵塞均質器的閥門,尤其高濃度菌體時更是如此。在豐富培養基上比在合成培養基上生長的大腸菌更難破碎。
容菌酶處理法:蛋清中含有豐富的溶菌酶,價格便宜,常用來裂解細胞。具體做法是:溶壁微球菌(micrococcus lysodeikticus)43kg,置於0.5%的氯化鈉溶液中,使細胞濃度為5%(乾重),在35℃用0.68kg(乾重)的蛋清處理20min,得到的細胞碎片用相同體積的乙醇處理,用離心機將細胞碎片和胞內蛋白質除去,再將乙醇濃度提高到75%(體積分數),可以得到純度為5%的過氧化氫酶1500g。
2.離心
離心分離過程可分為離心過濾、離心沉澱、離心分離3種類型,所使用的設備有過濾式離心機、沉降式離心機和離心機。過濾式離心機的轉鼓壁上開有小孔,壁上有過濾介質,一般可用於處理懸浮固體顆粒較大、固體含量較高的場合。沉降式離心機用於分離固體濃度較低的固液分離,如發酵液中的菌體,用鹽析法或有機溶劑處理過的蛋白質等。分離機用於分離兩種互不相溶的、密度有微小差別的乳濁液或含微量固體微粒的乳濁液。
在生物領域採用的離心機系統,除了應具備離心機的一般要求外,還應滿足生物生產的技術要求,這包括滅菌、冷卻、密封,以保證產品不受污染並不污染環境。現代哦離心機裝置包括以下三個步驟,並進行程序控制:離心、離心系統的滅菌及就地清洗。如阿法-拉伐公司離心機產品的裝置,具有雙重軸向密封,密封由裝在轉筒主軸上下的碳化硅動環和固定環組成,密封由水連續冷卻和潤滑,可防止產品被污染,也可防止生產過程中排出的廢物對環境的污染。該離心機又如一個密閉的壓力容器,可在121℃溫度下進行蒸汽滅菌,該離心設備設有環繞離心機轉筒的冷卻夾套,對懸浮液和濃縮的固體都能進行充分的冷卻,並能有效地控制溫度,這對於生物製品是非常重要的。如BTPX205型離心機可用於細胞收集、培養液的凈化和細胞碎片的分離,可用於疫苗、酶制劑等的提取。該機的其他輔助系統及控制系統也較為完善,如設有壓力指示器、力量計、溫度感測器和液面感測器。
3.膜分離技術
在蛋白質純化過程中主要用到的膜分離技術多為超濾。在靜壓作用下降溶液通過孔徑非常小的濾膜,使溶液中分子量較小的溶質透過薄膜,而大分子被截留於膜表面。大多數超濾膜是由一層非常薄的功能膜與較厚的支撐膜結合在一起而組成的。功能膜決定了膜的孔徑,而支撐膜提供機械強度以抵抗靜壓力。超濾濃縮的優點是:操作條件溫和,無相變化,對生物活性物質沒有破壞。
超濾系統主要由料液貯罐、泵、超濾器、透過液收集罐組成,料液經泵打入超濾器,水及低分子量物質排出超濾器外,被濃縮的料液在料液貯罐、泵、及超濾器中循環。當料液濃縮至一定的倍數後即可作為進一步處理的濃縮料液。
超濾應用於蛋白質類物質的濃縮和脫鹽過程中時應注意以下問題:第一,在超濾循環過程中,由於泵和葉輪與料液的摩擦放熱作用,料液的溫度會逐漸升高,會造成蛋白質分子的損失。因此,料液貯罐應加冷卻系統,並安裝自動測溫及控制系統。第二,某些酶的輔助因子散失為問題:一些酶含有輔助因子,其分子量小,超濾時易從透過液中排除掉,因而在超濾前或超濾後要添加一定濃度的的輔助因子。
還可將超濾與親和層析相結合以提高分離純度。其工作原理是:當溶液中欲被分離的蛋白質不受阻礙地通過超濾膜的孔隙時,如果在膜的一側結合著親和配基,該蛋白質就會與配基結合因而結聚在膜的這一側。不與配基結合的其他物質就將穿過孔而被帶走。再用適宜的洗脫劑將該蛋白質洗脫下來,洗脫液用於進一步的分離純化。
4.泡沫分離
原理:將氣體通入含多種組分的溶液中,由於這些組分的表面活性由差異,因此在溶液的表面,某些組分將形成泡沫,泡沫的穩定性取決於操作條件及溶液的生物學特性。泡沫中含有更多的表面活性成分,故泡沫的組分種類及其含量與溶液中的不相同。這樣,溶液中的組分舅得以分離。
蛋白質較易吸附與氣液界面,這有利於其結構的穩定。泡沫分離過程是:蛋白質從主體溶液中擴散到氣液界面,該過程可能是可逆的也可能是不可逆的;分子發生重排,一般認為在空氣-水界面會形成兩種類型的膜,一種是稀膜,另一種是濃膜,可能會發生由多個分子聚集在一起的現象。在氣液界面形成的蛋白質膜可以是單層的也可以是多層的。膜的類型取決於主體溶液及氣液界面上蛋白質的特性、結構和濃度。
泡沫分離的目的,一方面提高酶蛋白的富集率(泡沫中蛋白質的濃度/最初溶液中蛋白質濃度),另一方面提高酶蛋白的提取率(泡沫中蛋白質的提取率/最初的蛋白質質量),或使多組分混合物中某一組分的分配系數最大。

二、抽提
沉澱
1. 鹽析
常用的鹽析劑是硫酸銨,其溶解度大、價格便宜。硫酸銨沉澱蛋白質的能力很強,其飽和溶液能使大多數的蛋白質沉澱下來。對酶沒有破壞作用。
pH的控制:應從酶的溶解度與穩定性兩個方面考慮,在酶等電點時其溶解度最小易沉澱,但有些酶再等電點時穩定性較差,因此要選擇最佳pH值.一般要求在酶最穩定的pH值的前提下再考慮最適宜酶沉澱的pH值。在操作中一旦確定最佳pH值後,在添加硫酸銨之前甲酸或鹼調節好酶液的pH值,要盡量避免溶液pH值的波動以免破壞酶的穩定性。在添加硫酸銨時要注意攪拌,並注意硫酸銨的加入速度,一般是由少到多,緩慢加入,硫酸銨盡可能磨成細粉。
溫度的控制:有些酶在較高溫度下穩定性能較好,可在常溫下進行鹽析操作,而對於大多數酶,盡可能在低溫下操作。
酶液的凈置:加完硫酸銨後,酶液要靜置一段時間,使酶蛋白完全沉澱下來,酶靜置後,就不要再加以攪拌。
2.有機溶劑沉澱
有機溶劑選擇:可用於酶蛋白沉澱的有機溶劑包括醇類物質等,如甲醇、乙醇、異丙醇。乙醇的親水性能較好,可防止蛋白質的變性,酶蛋白在其中的溶解度也較低。
有機溶劑沉澱操作:有機溶劑一般都使蛋白質變性,當溫度較高時變性蛋白質分子就會變成永久失活。因此用有機溶劑處理時最好在0℃以下進行。用有機溶劑沉澱得到的酶蛋白不要放置過久,要盡快加水溶解。
3.聚合物絮凝劑沉澱
聚合物絮凝劑,如葡聚糖和聚乙二醇,與酶分子爭奪水分子,具有脫水作用使酶沉澱。聚乙二醇作為一種沉澱劑的優點是在水溶液中,其濃度可達到50%,濃度為6%-12%的蛋白質大都可以沉澱下來。這種試劑不需要低溫操作,而且對蛋白質的穩定還有一定的保護作用。聚乙二醇不會被吸附,故在離子交換吸附前不必去除。
4.用金屬離子和絡合物沉澱
酶和其他蛋白質都會形成金屬鹽,其溶解度較低。用金屬離子沉澱的缺點是酶與金屬離子相互作用後,可逆變化較差,尤其是用巰基衍生物,它結合的]金屬離子會催化酶變性而失活。
5.用特殊試劑沉澱法
用鏈黴素可選擇性去除核酸,從而使胞內酶沉澱出來。鏈黴素鹽(濃度為0.5-1.0mg/mg蛋白質)對於選擇性沉澱核酸的效果比錳離子還要好,酶不易失活。
6.親和沉澱
將親和反應的高度選擇性、低處理量特性與沉澱操作的大處理量、地選擇性有機結合形成了親和沉澱技術。將配基與可溶性載體偶聯後形成載體-配基復合物,該復合物與生物分子結合後在一定條件下可以沉澱出來。
配基-載體復合物可以選擇性地與蛋白質結合,溶液中的pH值、離子強度及蛋白質濃度等條件對親和結合的影響力並不大,只有競爭性的配基會降低產物與原配基的親和結合力,甚至使親和結合發生逆轉。
引導產生沉澱的方法有:離子交聯;加入帶相反電荷的聚合物;加入帶相反電荷的疏水基團;改變pH值,誘導產生疏水沉澱;溫度誘導產生沉澱。
親和結合:將親和配基加入到含有目的物蛋白質的溶液中,調節好有關沉澱的條件,使之有利於親和結合。
洗滌:為經過處理的粗製液中發生親和沉澱可能會發生非特異性結合,尤其是使用帶電的聚合物,離子交換的效應將使其他蛋白質共同沉澱,因此在分離目的物之前要洗滌沉澱物。其做法是:加入適當的清洗劑重新溶解沉澱,再沉澱;或在專一性洗脫之前,徹底清洗沉澱。在上述過程中要始終保持目的蛋白質與配基處於親和結合狀態。
配基-載體復合物與目的蛋白質的分離:分離結束之後,要確保回收目的蛋白質和配基-載體復合物,目的蛋白質要達到一定的純度,回收率要高。

㈥ 生物化學與分子生物學的知識點

一、蛋白質的結構與功能

1.凱氏定氮法:由於體內的含氮物質以蛋胡友唯白質為主,各種蛋白質的含氮量很接近,平均為16%,只要測定生物樣品中的含氮量,就可推算出蛋白質的大致含量:

100克樣品中蛋白質的含量(g%)=每克樣品含氮克數×6.25×100

2.蛋白質的生物學重要性(一廣三多):分布廣、種類多、含量多、功能多。

3.組成人體蛋白質的20種氨基酸均屬於L—?—氨基酸(Gly除外)。硒代半胱氨酸在某些情況下也可用於合成蛋白質。

註:將氨基酸含C基團置於豎線上,H原子位於豎線右側的為L型

4.20種L—?—氨基酸分類及其縮寫、符號。

(1)非極性脂肪族氨基酸:側鏈為非極性的疏水基團,水中溶解度小,等電點近中性

(2)極性中性氨基酸:側鏈基團有極性,水中溶解度大,等電點近中性

(3)芳香族氨基酸:側鏈含有苯環

(4)酸性氨基酸:側鏈含有兩個羧基,等電點低

(5)鹼性氨基酸:側鏈含有氨基,胍基或咪唑基,等電點高

5.脯氨酸是一種α—亞氨基酸,可以看成是α—氨基酸的側鏈取代了自身氨基上的一個氫原子

6.半胱氨酸的巰基失去質子的傾向性較其他氨基酸大,而兩個半胱氨酸巰基之間可脫氫形成二硫鍵

7.必需氨基酸:「甲(Met)擷(Val)來(Lys)一(Ile)本(Phe)亮(Lue)色(Trp)書(Thr)」;條件必需氨基酸:Cys、Tyr;兒童必需氨基酸:Arg、His

8.在某一pH的溶液中,氨基酸解離成陽離子和陰離子的趨勢及程度相等,呈電中性。此時溶液的pH值稱為該氨基酸的等電點(pI)。pI=(pK1+pK2)/2

9.酸性氨基酸的等電點取兩羧基的pK值的平均值;鹼性氨基酸的等電點取兩氨基的pK值的平均值。

10.含有共軛雙鍵的色氨酸、酪氨酸的最大吸收峰在280nm附近。大多數蛋白質含有這兩種氨基酸殘基,所以測定蛋白質溶液280nm的光吸收值是分析溶液中蛋白質含量的快速簡便的方法。

11.氨基酸與茚三酮水合物共熱,可生成藍紫色化合物,其最大吸收峰在570nm處,而且吸收峰值與氨基酸釋放出的氨量成正比,作為氨基酸定量分析方法。

12.所謂主鏈骨架原子即N(氨基氮)、Cα(α—碳原子)和CO(羧基碳)3個原子依次重復排列。

13.參與肽鍵的6個原子C?1、C、O、N、H、C?2位於同一平面,C?1和C?2在平面上所處的位置為褲培反式構型,此同一平面上的6個原子構成肽單元(peptideunit)

14.α—螺旋的走向是右手螺旋,每3.6個氨基酸殘基螺旋上升一圈,螺距約0.54nm;每個肽鍵的N-H與第四個肽鍵的C=O形成氫鍵,氨基酸殘基側鏈伸向外側。如:頭發的角蛋白、肌肉的肌球蛋白、血凝塊的纖維蛋白。

15.β—折疊結構呈折紙狀,氨基酸殘基側鏈交替位於鋸齒狀結構的上下方,肽鏈之間的肽鍵N-H和C=O形成氫鍵。

16.β—轉角常見於肽鏈進行180°回折的轉角上,第一個殘基C=O與第四個殘基N—H形成氫鍵。第二個殘基通常為脯氨酸。

17.模體(motif):兩個或兩個以上具有二級結構的肽段,在空間上相互接近,形成一個有規則的二級結構組合,又稱超二級結構。有三種形式:αα、βαβ、ββ20.鋅指是常見的模體例子,由1個α—螺旋和2個反向平行的β—折疊組成,N端有一對Cys,C端有一對His,在空間上形成容納Zn2+的洞穴。

18.分子量較大的'蛋白質常可折疊成多個結構較為緊密且穩定的區域,並各行其功能,稱為結構域(domain)。結構域具有相對獨立的空間構象和生告則物學功能。

19.在分子伴侶(一類蛋白質)的輔助下,合成中的蛋白質才能折疊成正確的空間構象。

20.有些蛋白質分子含有二條或多條多肽鏈,每一條多肽鏈都有完整的三級結構,稱為蛋白質的亞基。單一的亞基一般沒有生物學功能,完整的四級結構是其發揮生物學功能的保證。同聚體、異聚體

21.按蛋白質組成成分將蛋白質分為單純蛋白質和結合蛋白質(非蛋白質部分稱為輔基);按蛋白質形狀將蛋白質分為纖維狀蛋白質和球狀蛋白質。

22.蛋白質家族(proteinfamily):氨基酸序列相似而且空間結構與功能也十分相近的蛋白質。屬於同一蛋白質家族的成員,稱為同源蛋白質(homologousprotein)

23.蛋白質超家族(superfamily):2個或2個以上的蛋白質家族之間,其氨基酸序列的相似性並不高,但含有發揮相似作用的同一模體結構。

24.蛋白質一級結構是高級結構和功能的基礎:

(1)一級結構是空間構象的基礎;

(2)一級結構相似的蛋白質具有相似的高級結構和功能;(3)氨基酸序列提供重要的生物進化信息;

(4)重要蛋白質的氨基酸序列改變可引起疾病。蛋白質分子發生變異所導致的疾病,稱為分子病。

25.蛋白質的功能依賴特定空間結構

(1)血紅蛋白亞基與肌紅蛋白結構相似

(2)血紅蛋白亞基構象變化可影響亞基與氧結合

(3)蛋白質構象改變可引起疾病(蛋白質構象疾病)

26.協同效應:一個亞基與其配體結合後,能影響此寡聚體中另一個亞基與配體結合能力的現象。正協同效應/負協同效應

27.別構效應:寡聚蛋白與配基結合改變蛋白質的構象,導致蛋白質生物活性改變的現象

28.當蛋白質溶液處於某一pH時,蛋白質解離成正、負離子的趨勢相等,即成為兼性離子,凈電荷為零,此時溶液的pH稱為蛋白質的等電點pI。

29.表面電荷和水化膜是維持蛋白質膠體穩定的因素

30.蛋白質的變性(denaturation):在某些物理和化學因素作用下,蛋白質特定的空間構象被破壞,也即有序的空間結構變成無序的空間結構,從而導致其理化性質改變和生物活性的喪失。

本質:主要發生非共價鍵和二硫鍵的破壞,不涉及一級結構中氨基酸序列的改變。

導致變性的因素:如加熱、乙醇等有機溶劑、強酸、強鹼、重金屬離子及生物鹼試劑等變性的表現:溶解度降低、粘度增加、結晶能力消失、生物活性喪失、易被蛋白酶水解

31.若蛋白質變性程度較輕,去除變性因素後,蛋白質仍可恢復或部分恢復其原有的構象和功能,稱為復性(renaturation)。

32.消除蛋白質在溶液中的穩定因素後,蛋白質疏水側鏈暴露在外,肽鏈融匯相互纏繞繼而聚集,因而從溶液中析出,稱為蛋白質沉澱。

33.蛋白質的凝固作用:蛋白質變性後的絮狀物加熱可變成比較堅固的凝塊,不易再溶於強酸和強鹼中

34.由於蛋白質分子中含有共軛雙鍵的酪氨酸和色氨酸,因此在280nm波長處有特徵性吸收峰。

35.蛋白質和多肽分子中肽鍵在稀鹼溶液中與硫酸銅共熱,呈現紫色或紅色,稱為雙縮脲反應。

36.鹽析是將(NH4)2SO4、Na2SO4、NaCl等加入蛋白質溶液,使表面電荷被中和以及水化膜被破壞而導致蛋白質沉澱。

37.丙酮(乙醇)沉澱蛋白質:0~4℃低溫下進行;用量一般10倍於蛋白質溶液體積;沉澱後應立即分離。

38.免疫沉澱法是利用特異抗體識別相應的抗原蛋白,並形成抗原抗體復合物的性質,從蛋白質混合溶液中分離獲得抗原蛋白。

39.透析(dialysis)是利用透析袋把大分子蛋白質與小分子化合物分開的方法。

40.應用正壓或離心力使蛋白質溶液透過有一定截留分子量的超濾膜,達到濃縮蛋白質溶液的目的稱為超濾法。

41.蛋白質在高於或低於其pI的溶液中為帶電的顆粒,在電場中能向正極或負極移動。這種通過蛋白質在電場中泳動而達到分離各種蛋白質的技術,稱為電泳(elctrophoresis)

42.SDS-聚丙烯醯胺凝膠電泳(SDS—PAGE):大量的SDS(帶大量負電荷)結合蛋白質,使所有蛋白質顆粒表面覆蓋一層SDS分子,導致蛋白質分子間的電荷差異消失,泳動速率僅與顆粒大小有關;聚丙烯醯胺凝膠具有分子篩作用48.等電聚焦電泳(IFE):在聚丙烯醯胺凝膠內製造一個線性pH梯度,當蛋白質泳動到與其自身pI值相等的pH區域時,其凈電荷為零而不再移動。

43.雙向電泳(2—DGE):先進行等電聚焦電泳(按pI),然後再進行SDS-PAGE(按分子大小),經染色得到的電泳圖是個二維分布的蛋白質圖。

二、核酸的結構與功能

1.脫氧核糖—→核酸—→DNA雙螺旋—→

超螺旋—→染色質—→染色體

2.核糖的C—1』原子和嘌呤的N—9或者嘧啶的N—1原子形成β—N—糖苷鍵,核糖和鹼基處在反式構象。

3.核苷C—5』原子上的羥基可與磷酸反應,脫水後形成磷脂鍵,生成脫氧核苷酸。

4.脫氧核苷酸通過3』,5』磷酸二酯鍵的連接形成多聚核苷酸,只能從3』—OH端延長,具有5』—→3』的方向性。

5.DNA的一級結構是構成DNA自5』端到3』端脫氧核苷酸的排列順序;DNA的二級結構是雙螺旋結構;DNA的高級結構是超螺旋結構。

6.DNA雙螺旋結構的特點:

(1)DNA由兩條反向平行的多聚核苷酸鏈組成,形成右手螺旋結構;

(2)脫氧核糖與磷酸構成的骨架位於外側,DNA表面存在大溝和小溝;

(3)DNA雙鏈之間形成互補鹼基對;

(4)鹼基對的疏水作用(堆積力)和氫鍵共同維護DNA雙螺旋結構的穩定。

7.DNA雙螺旋結構是在相對濕度為92%時的結構,稱為B型DNA;而在相對濕度低於75%時,DNA空間結構參數發生變化,稱為A型DNA;自然界還發現一種左手螺旋的Z型DNA。

8.B型DNA雙螺旋螺距為3.54nm,直徑為2.37nm;每個螺旋有10.5個鹼基對,每兩個鹼基對之間的相對旋轉角度為36°,每兩個相鄰鹼基對平面之間的垂直距離為0.34nm。

9.DNA雙鏈可以盤繞形成超螺旋結構。正超螺旋、負超螺旋。

10.原核生物的DNA是環狀的雙螺旋分子。

11.染色質的基本組成單位是核小體,它是由DNA和H1、H2A、H2B、H3、H4等5種組蛋白共同構成。

12.DNA是遺傳信息的物質基礎:

(1)DNA是生物遺傳信息的載體;

(2)DNA是生命遺傳的物質基礎;

(3)DNA是個體生命活動的信息基礎;

(4)DNA具有高度穩定性,能保持遺傳的相對穩定性;

(5)DNA具有高度復雜性,可以發生各種重組和突變,適應環境。

13.大部分真核細胞mRNA的5』端有一反式的7—甲基鳥嘌呤—三磷酸核苷,稱為5』—帽結構。原核生物mRNA沒有這種特殊的帽結構。

14.真核細胞mRNA的3』端,有一段由80至250個腺苷酸連接而成多聚腺苷

酸結構,稱為多聚腺苷酸尾(poly—A)。

15.5』—帽結構和3』—poly—A共同負責mRNA從細胞核向細胞質的轉運,維持mRNA的穩定性以及翻譯起始的控制。

16.tRNA的3』端連接氨基酸。

17.rRNA與核糖體蛋白共同構成核糖體。

18.非編碼RNA分為長鏈非編碼RNA(lncRNA)和短鏈非編碼RNA(sncRNA)。參與轉錄調控、翻譯調控、RNA的剪切和修飾、mRNA的穩定、蛋白質的穩定和轉運、染色體的形成和結構穩定。

19.催化性小RNA也稱核酶,是細胞內具有催化功能的一類小分子RNA。

小干擾RNA(siRNA)能以單鏈形式與外源基因表達的mRNA結合,並誘導其降解。微RNA(miRNA)主要通過結合mRNA而選擇性調控基因的表達。

20.嘌呤和嘧啶含有共軛雙鍵,故核酸(鹼基、核苷、核苷酸)在260nm波長處有強烈紫外光吸收。

21.DNA變性:某些理化因素會導致DNA雙鏈互補鹼基對之間的氫鍵發生斷裂,雙鏈解離為單鏈。表現為粘度降低,增色效應。

22.DNA解鏈過程中,更多共軛雙鍵暴露,使DNA在260nm波長處的吸光度增加的現象稱為DNA的增色效應。

23.DNA復性:變性條件緩慢地除去後,兩條解離的互補鏈可重新配對,恢復原來的雙螺旋結構。

24.tRNA二級結構為三葉草結構,三級結構為倒「L」型結構。其中從5』—→3』依次為DHU環、反密碼子環、TΨC環。

25.鹼基對之間的氫鍵維持DNA雙螺旋橫向穩定;鹼基堆積力維持DNA雙螺旋縱向穩定。

三、酶

1.酶是由活細胞產生的,對其底物具有高度特異性和高度催化效能的蛋白質。

2.生物催化劑包括酶(蛋白質)、核酶(RNA)、脫氧核酶(DNA)。

3.僅含有蛋白質的酶為單純酶;結合酶則是由酶蛋白(蛋白質部分)和輔助因子(非蛋白質部分)共同組成。酶蛋白和輔助因子結合在一起稱為全酶。

4.酶蛋白決定酶促反應的特異性,輔助因子決定酶促反應的類型。

5.與酶蛋白結合疏鬆(非共價鍵)的輔助因子稱輔酶;與酶蛋白結合緊密(共價鍵)的輔助因子稱輔基。另一說法:有機物或金屬有機物類型的輔助因子稱為輔酶。

6.金屬酶:金屬離子與酶結合緊密,提取過程中不易丟失;金屬激活酶:金屬離子與酶的結合是可逆結合

7.酶的活性中心或活性部位是酶分子中能與底物特異性結合並催化底物轉化為產物的具有特定三維結構的區域。

8.與酶活性密切相關的化學基團稱為酶的必須基團,包括:

結合基團:識別與結合底物和輔酶,形成酶—底物過渡態化合物;

催化基團:催化底物發生化學反應轉化為產物。

9.酶活性中心的三維結構是裂縫或凹陷,多由氨基酸殘基的疏水基團組成。

10.酶活性中心外的必須基團維持酶活性中心的空間構象,又或是調節劑的結合部位。

11.酶的催化效率通常比非催化反應高108~1020倍,比一般催化劑高107~1013。

12.一種酶僅作用於一種或一類化合物,或一定的化學鍵,催化一定的化學反應並產生一定的產物,稱為酶的特異性或專一性。

13.有的酶僅作用於特定結構的底物分子,進行一種專一的反應,生成一種特定結構的產物,稱為絕對專一性。

14.有些酶對底物的專一性不是依據整個底物分子結構,而是依據底物分子中特定的化學鍵或特定的基團,因而可以作用於含有相同化學鍵或相同化學基團的一類化合物,稱為相對專一性。

15.有些酶只能催化一種光學異構體或立體異構體進行反應,稱為空間結構專一性。

16.活化能是指在一定的溫度下,1摩爾底物從基態轉變為過渡態所需要的自由能。活化能是決定化學速率的內因,是化學反應的能障。

17.酶—底物結合的誘導契合假說(inced-fithypothesis):酶在發揮催化作用前須先與底物結合,酶與底物相互接近時,兩者在結構上相互誘導、相互變形和相互適應,進而結合並形成酶—底物復合物。

18.鄰近效應:酶在反應中將各底物結合到酶的活性中心,使它們相互接近並形成有利於反應的正確定向關系,即將分子間的反應變成類似於分子內的反應,從而提高反應速率。

19.酶的催化機制:酸—鹼催化、共價催化、親核和親電催化。

20.米氏方程推導所基於的假設:

21反應是單底物反應;○2測定的反應速率是初速率;○3當[S]>>[E]時,在初速率范圍○內底物的消耗很少

㈦ 【生物化學上冊名詞解釋】生物化學名詞解釋重點

一、核酸

1.核苷:戊糖與鹼基靠糖苷鍵縮合而成的化合物。

2.核苷酸:核苷分子中戊糖的羥基與一分子磷酸以磷酸酯鍵相連而成的化合物。

3.核酸:許多單核苷酸通過磷酸二酯鍵連接而成的高分子化合物。

4.核酸的變性:在某些理化因素作用下,核酸分子中的氫鍵斷裂,雙螺旋結構鬆散分開,理化性質改變,失去原有的生物學活性。

5.DNA復性或退火:變性DNA在適當條件下,兩條互補鏈可重新配對,恢復天然的雙螺旋構象,這一現象稱為復性。熱變性的DNA經緩慢冷卻後即可復性,這一過程稱為退火。

6.DNA的一級結構:組成DNA的脫氧多核苷酸鏈中單核苷酸的種類、數量、排列順序及連接方式稱DNA的一級結構。也可認為是脫氧多核苷酸鏈中鹼基的排列順序。

7.解鏈溫度、熔解溫度或Tm:DNA的變性從開始解鏈到完全解鏈,是在一個相當窄的溫度內完成的。在這一范圍內,紫外光吸收值達到最大值的50%時的溫度稱為DNA的解鏈溫度。由於這一現慶含巧象和結晶體的融解過程類似,又稱融解溫度。

8.核酸的雜交:不同來源的DNA單鏈與DNA或RNA鏈彼此可有互補的鹼基順序,可通過變性、復性以形成局部雙鏈,即所謂雜化雙鏈,這個過程稱為核酸的雜交。

9.鹼基對:核酸分子中腺嘌呤與胸腺嘧啶、鳥嘌呤與胞嘧啶總是通過氫鍵相連形成固定的鹼基配對關系,因此鹼基對,也稱為鹼基互補。

10.增色效應是指與天然DNA相比,變性DNA因其雙螺旋破壞,使鹼基充分外露,因此紫外吸收增加,這種現象叫增色效應。

減色效應是指若變性DNA復性形成雙螺旋結構後,其紫外吸收會降低,這種現象叫減色效應。

11、 分子雜交:兩條來源不同但有鹼基互補關系的DNA單鏈分子,或DNA單鏈分子與RNA分子,在去掉變性條件後互補的區段能夠退火復性形成雙鏈DNA分子或DNA/RNA異質雙鏈分子,這一過程叫分子雜交。

12、迴文結構:雙鏈DNA中含有的二個結構相同、方向相反的序列稱為反向重復序列,也稱為迴文結構,

二、蛋白質

1. 氨基酸的等電點(pI):在某一pH的溶液中,氨基酸解離成陽離子和陰離子譽鍵的趨勢及程度相等,成為兼性離子,呈電中性,此時溶液的pH叫氨基酸的等電點(pI)。

2. 蛋白質的一級結構:在蛋白質分子中,從N-端至C-端的氨基酸殘基的排列順序稱為蛋白質的一級結構。

3. 蛋白質的二級結構:是指蛋白質分子中,某一段肽鏈的局部空間結構,也就是該段肽鏈主鏈骨架原子的相對空間位置,並不涉及氨基酸殘基側鏈的構象。

4.分子病:由於基因或DNA分子的缺陷,致使細胞內RNA及蛋白質合成出現異常、人體結構與功能隨之發生變異的疾病。

5. 蛋白質的三級結構:是指整條肽鏈中全部氨基酸殘基的相對空間位置,也就是整條肽鏈所有原子在三維空間的排布老祥位置。

6. 結構域:分子量大的蛋白質三級結構常可分割成1個和數個球狀或纖維狀的區域,

折疊的較為緊密,各行其功能,稱為結構域。

7. 蛋白質的四級結構:蛋白質分子中各個亞基的空間排布及亞基接觸部位的布局和相互作用,稱為蛋白質的四級結構。

8. 蛋白質的等電點:在某一pH的溶液中,蛋白質解離成陽離子和陰離子的趨勢及程度相等,成為兼性離子,呈電中性,此時溶液的pH叫蛋白質的等電點(pI)。

9. 蛋白質的變性:在某些理化因素的作用下,其特定的空間構象被破壞,也即有序的空間結構變成無序的空間結構,從而導致其理化性質的改變和生物活性的喪失,稱為蛋白質變性。

10. 鹽溶:加入少量鹽時,很易離解成帶電離子,對穩定蛋白質所帶的電荷有利,從而增加了蛋白質的溶解度。

11. 鹽析:是將鹽(中性)加入蛋白質溶液,使蛋白質表面電荷被中和以及水化膜被破壞,導致蛋白質在水溶液中的穩定性因素去除而 沉澱。

12. 透析:利用半透膜原理把大分子蛋白質與小分子化合物分開的方法叫透析。

13. 超濾法:應用正壓或離心力使蛋白質溶液透過有一定截留分子量的超濾膜,達到濃縮蛋白質溶液的目的,稱為超濾法。

14. 電泳:蛋白質在高於或低於其pI的溶液中為帶電的顆粒,由於不同的蛋白質帶電的性質、數量、分子量和形狀等的不同,在電場的作用下而達到分離各種蛋白質的技術,稱為電泳。

15. 等電聚焦電泳:用一個連續而穩定的線性pH梯度的聚丙烯醯胺凝膠進行電泳,從而根據蛋白質不同的pI而在電場中加以分離,這種電泳稱為等電聚焦電泳

16.超二級結構:蛋白質二級結構和三級結構之間的一個過渡性結構層次,在肽鏈折疊過程中,因一些二級結構的構象單元彼此相互作用組合而成。

三、酶

1. 同工酶:是指催化的化學反應相同,酶蛋白的分子結構、理化性質乃至免疫學性質不同的一組酶。

2. 酶:由活細胞所產生的,具有催化能力的大分子,大多數是蛋白質,個別是核酸或脫氧核酸。

3. 單體酶:僅具有三級結構的酶,即僅有一條肽鏈所形成的酶稱為單體酶。

4. 寡聚酶: 由多個(至少是兩個)相同或不同亞基以非共價鍵連接組成的酶稱為寡聚酶。

5. 多功能酶(串聯酶):具有多個催化功能的一條多肽鏈所形成的酶稱為多功能酶。

6. 結合酶:由蛋白質和非蛋白質部分所組成的酶。

7. 單純酶:僅有氨基酸所組成的酶,沒有非蛋白質的部分。

8. 酶的活性中心:與酶的活性密切相關一些化學基團在一級結構上可能相距甚遠,但在空間結構上相互靠近,組成具有特定空間結構的區域,能與底物特異的結合並將底物轉化為產物。這一區域稱為酶的活性中心或活性部位。

9. 誘導契合假說:酶在與底物密切結合前,必需與底物相互靠近,相互誘導、相互變形和相互適應,進而相互結合。這一過程稱為酶-底物結合的誘導契合假說。

10. 酶促反應動力學:酶促反應動力學就是研究酶濃度、底物濃度、pH、溫度、抑制劑和激活劑等理化因素對酶促反應速度的影響及其變化規律的。

11. 不可逆性抑製作用:就是指抑制劑通常與酶的活性中心上的必需基團以共價鍵

相結合,使酶失活,不能用透析、超濾等方法予以去除的抑製作用叫不可逆性抑製作用。

12. 可逆性抑製作用:就是指抑制劑通過非共價鍵與酶和(或)酶-底物復合物可逆性結合,使酶活性降低或消失,採用透析、超濾等方法可將抑制劑除去,這種抑製作用叫可逆性抑製作用。

13. 競爭性抑製作用:有些抑制劑與酶的底物結構相似,可與底物競爭酶的活性中心,從而阻礙酶與底物結合成中間產物。這種抑製作用叫競爭性抑製作用。

14. 非競爭性抑製作用:有些抑制劑與酶活性中心以外的必需基團結合,不影響酶與底物的結合,酶和底物的結合也不影響與抑制劑的結合,但酶-底物-抑制劑復合物不能進一步釋放出產物,這種抑製作用叫非競爭性抑製作用。

15. 反競爭性抑製作用:抑制劑只能與酶-底物復合物結合,使中間產物的量下降,從而起到抑製作用。這種抑製作用叫反競爭性抑製作用。

16. 酶的活性單位:是衡量酶活力大小的尺度,它反應在規定條件下,酶促反應在單位時間內生成一定量的產物或消耗一定數量的底物所需的酶量。

17. 酶的國際單位:在特定條件下,每分鍾催化1µmol底物轉化為產物所需要的酶量為一個國際單位(IU)。

18酶原:某些酶在細胞內合成或初分泌時沒有活性,這些沒有活性的酶的前身稱為酶原

19. 酶原的激活:酶原轉變為活性酶的過程稱為酶原的激活,酶原的激活實際上是酶的活性中心形成或暴露的過程。

20. 變構酶:變構效應劑與酶分子活性中心以外的部位可逆的結合,使酶分子發生構象改變,從而改變了催化活性的酶稱為變構酶。

21.酶的特異性:一種酶僅作用於一種或一類化合物,或一定的化學鍵,催化一定的化學反應並生成一定的產物。酶的這種選擇性稱為酶的特異性或專一性。

22.原手性分子:如果一個對稱分子經一個基團被取代後失去了其對稱性,而變成了一個非對稱分子,那麼原來的對稱分子稱為 「原手性分子」。

而發生變化的碳原子稱為 「原手性碳原子」。

23.酶的比活力:每毫克酶蛋白所含的酶活力單位數

24.別構效應(變構效應):某種不直接涉及蛋白質活性的物質,結合於蛋白質活性部位以外的其他部位(別構部位),引起蛋白質分子的構象變化,而導致蛋白質活性改變的現象。 25、輔酶:作為酶的輔因子的有機分子,本身無催化作用,但一般在酶促反應中有傳遞電子、原子或某些功能基團(如參與氧化還原或運載醯基的基團)的作用。在大多數情況下,可通過透析將輔酶除去

26、輔基:酶的輔酶中緊密共價結合的小分子有機物,與酶或蛋白質結合的非常緊密,用透析法不能除去。

27、Km:Km值等於酶促反應速度達到最大反應速度一半時所對應的底物濃度,是酶的特徵常數之一。

㈧ 超濾技術使用了什麼原理

‍‍

超濾處理過程無相變,對物料中組成成分無任何不良影響,且分離、純化、濃縮過程中始終處於常溫狀態,特別適用於熱敏性物質的處理,完全避免了高溫對生物活性物質破壞這一弊端,有效保留原物料體系中的生物活性物質及營養成分。超濾設備系統回收率高,可實現物料的高效分離、純化及高倍數濃縮。系統製作材質採用衛生級管閥,現場清潔衛生,滿足GMP或FDA生產規范要求。系統工藝設計先進,集成化程度高,結構緊湊,佔地面積少,操作與維護簡便,工人勞動強度低。超濾設備系統能耗低,生產周期短,與傳統工藝設備相比,能有效降低生產成本,提高企業經濟效益。

‍‍

㈨ 請問有沒有孫彥所編的《生物分離工程》的課後習題解答或者是分析之類的書

第一章 緒論
P8思考題:1、5、6
1、 生物分離工程:是指從發酵液、酶反應液或動植物細胞培養液中分離、純化生物產品的過程。P1
2、 生物分離純化過程的一般流程可分為幾大部分?分別包括哪些單元操作?P4
答:一、發酵液的預處理(固液分離):單元操作:過濾和離心;
二、產物的提取(初純化):單元操作:沉澱、吸附、萃取、超濾;
三、產物的精製(高度純化):單元操作:層析(包括柱層析和薄層層析)、離子交換、親和色譜、吸附色譜、電色譜;
四、成品的加工處理:單元操作:濃縮、結晶和乾燥;
3、 生物分離工程的特點有哪些?P6
答:①原料液體系非常復雜,雜質含量高,難於分離;②原料液一般為產物濃度很低的水溶液;③原料液抗環境變化能力差,容易變性失活;④分離過程必須保持目標物的生物活性;⑤分離粗產物純度低,最終產品純度要求極高,而對與人類生命息息相關的生物產物的質量要求必須達到國家相關標准;⑥常無固定操作方法可循;⑦分離操作步驟多,不易獲得高收率;⑧對於基因工程產品,一般要求在密封環境下操作;⑨分離純化過程代價昂貴,產品回收率低。

第二章 發酵液的預處理
1、 發酵液預處理的方法:P11
按預處理的目的分為:提高過濾速度的方法、改變發酵液性質的方法和雜質去除的方法
具體的方法有:凝集和絮凝、加熱法、調節PH法、加水稀釋法、加入助濾劑法、加吸附劑法或加鹽法、高價態無機離子去除的方法、可溶性雜蛋白質去除的方法、色素及其他雜質去除的方法。
2、 凝集:指在投加的化學物質(如水解的凝集劑、鋁、鐵的鹽類或石灰等)作用下,發酵液中的膠體脫穩並使粒子相互凝集成為1mm大小塊狀絮凝體的過程。P11
3、 絮凝:指某些高分子絮凝劑能在懸浮粒子之間產生橋梁作用,使膠粒形成粗大絮凝團的過程。P12
4、 具體方法中常採用的物質試劑:P14~15
調節PH法:一般採用草酸等有機酸或某些無機的酸鹼;
高價態無機離子去除的方法:
①、 Ca2+的去除:常採用的酸化劑為草酸;
②、 Mg2+的去除:採用加入磷酸鹽,是Mg+生成磷酸鎂沉澱的方法;
③、 Fe3+的去除:採用加入黃血鹽,生成普魯士藍沉澱的方法。
5、 影響發酵液過濾的因素:P17
一、 菌種:決定發酵液中各種懸浮粒子的大小和形狀;
二、 發酵液黏度:通常發酵液黏度越大,分離速度越慢
影響其因素有:①發酵條件、②放罐時間、③發酵染菌、④發酵液的PH、溫度
6、 錯流過濾:料液流動方向與過濾介質平行的過濾,常用的過濾介質為微孔濾膜或超濾膜,主要適用於懸浮粒子細小的發酵液,如細菌發酵液的過濾。P18
7、 發酵液的過濾設備:
按過濾的推動力分為:重力式過濾器、壓力式過濾器、真空式過濾器和離心式過濾器四種。P23
第三章 細胞分離技術
1、 細胞破碎的方法:P34 根據破碎機理不同,可分為:
⑴機械破碎法:珠磨法、高壓勻漿法、超聲波破碎法和其他類型的機械破碎法;
⑵物理破碎法:凍融法、低溫玻璃化法;
⑶化學滲透法:酸鹼法、鹽法、表面活性劑處理、有機溶劑法、變性劑法、溫和化學滲透劑處理;
⑷酶溶法:降解細胞壁。
2、 變性劑的作用:變性劑(如鹽酸胍和脲)的加入,可削弱氫鍵的作用,使胞內產物相互之間的作用力減弱,從而易於釋放。P38
3、 包含體:是聚集蛋白質形成的濃密顆粒(密度達1.3mg/ml),可在光學顯微鏡下觀察到,直徑可達μm級,呈無定形或類晶體。
4、 蛋白質復性:又稱再折疊,是指變性蛋白質在變性劑去除或濃度降低後,就會自發地從變性的熱不穩定狀態向熱穩定狀態轉變,形成具有生物學功能的天然結構。P42
復性方法:①稀釋與透析復性法、②色譜復性技術、反膠束萃取復性法。
第四章 沉澱技術
1、 沉澱:又稱為沉析,是指在溶液中加入沉澱劑使溶質溶解度降低,生成無定形固體從溶液中析出的過程。P48
2、 蛋白質沉澱方法:P51
鹽析法、有機溶劑沉澱法、等電點沉澱法、非離子多聚物沉澱法、生成鹽復合物法、選擇性的變性沉澱、親和沉澱及SIS聚合物與親和沉澱等。
3、 鹽析:蛋白質在高離子強度溶液中溶解度降低,以致從溶液里沉澱出來的現象。P51
4、 鹽析原理:在蛋白質溶液中加入大量中性鹽後,破壞蛋白質分子上的親水基團與水分子作用形成的水化層,奪走水分子,破壞水膜,暴露出疏水區域,同時中和電荷,使顆粒間的相互斥力喪失,布朗運動加劇,導致蛋白質分子相互結合成聚集物而沉澱析出。P51
5、 影響鹽析的因素:P52
① 蛋白質種類、②離子類型、③溫度和PH、④鹽的加入方式、⑤蛋白質的原始濃度。
6、脫鹽處理的方法:透析法、超濾及凝膠過濾法。P55
7、有機溶劑沉澱法的原理:P56
一傳統觀點:在蛋白質溶液中加入丙酮或乙醇等有機溶劑,水的活度降低,水對蛋白質分子表面的水化程度降低,即破壞了蛋白質表面的水化層;另外,溶液的介電常數下降,蛋白質分子間的靜電引力增大,從而聚集和沉澱。
二新觀點:有機溶劑可能破壞蛋白質的某種鍵,使其空間結構發生某種程度的變化,致使一些原來包在內部的疏水基團暴露於表面並與有機溶劑的疏水基團結合形成疏水層,從而使蛋白質沉澱,而當蛋白質的空間結構發生變形超過一定程度時,便會導致完全的變性。
第五章 萃取技術
1、萃取:是利用溶質在互不相溶的溶劑里的溶解度不同,用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑所組成的溶液(原料)中提取出來的方法。P64
2、分配定律:在恆溫恆壓條件下,溶質在互不相溶的兩相中分配時,達到分配平衡後,如果其在兩相中的相對分子質量相等,則其在兩相中的平衡濃度之比為一常數,此常數稱為分配常數A,A=c1/c2 P64
3、分配常數在使用時,必須注意滿足3個條件:P65
①必須是稀溶液;②溶質對溶劑的互溶度沒有影響;③溶質在兩相中必須是同一分類型,不發生締合夥離解。
4、工業上液液萃取的基本過程包括幾個步驟:P67
①混合:料液與萃取劑充分混合並形成乳濁液的過程,設備:混合器;
②分離:將乳濁液分開形成萃取相和萃余相的過程,設備:分離器;
③溶劑回收:從萃取相或萃余相中回收萃取劑的過程,設備:回收器。
5、按操作流程劃分,液液萃取可分為:P67
①單級萃取,②多級萃取:多級錯流萃取和多級逆流萃取。
6、影響有機溶劑萃取的因素:P73
一水相條件的影響:影響萃取操作的因素:主要有PH、溫度、無機鹽等
①PH ②溫度 ③鹽析 ④帶溶劑
二有機溶劑的選擇
三乳化現象:乳化是一種液體分散在另一種不相混合的液體的現象。P75
7、去乳化劑有兩種:①陽離子表面活性劑溴代十五烷基吡啶,適用於破壞W/O型乳濁液;
②陰離子表面活性劑十二烷基磺酸鈉,易溶於水,微溶於有機溶劑,適用於破壞W/O型乳濁液。P75
8、 聚合物的不相溶性:兩種聚合物分子間如存在相互排斥作用,即某種分子的周圍將聚集同種分子而非異種分子,達到平衡時,就有可能分成兩相,而兩種聚合物分別進入一相中的現象。P80
9、在生化工程中得到廣泛應用的雙水相體系主要是:聚乙二醇-葡聚糖體系和聚乙二醇-無機鹽系統。P80
10、液膜分離系統的膜相組成:通常有膜溶劑、表面活性劑、流動載體、膜增強劑構成。P87
11、液膜分類:根據其結構可分為3種 P87
①乳狀液膜,②支撐液膜,③流動液膜
12、液膜萃取機理:根據待分離溶質種類的不同,可分為以下幾種類型。P89
一單純遷移:
二促進遷移:
三載體輸送:
13、流動載體的選擇原則:①溶解性,②絡合性,③穩定性。 P92
14、溶脹:是指外相水透過膜進入了液膜內相,從而使液膜體積增大的現象。P94
15、反膠團:若將表面活性劑溶於非極性的有機溶劑中,並使其濃度超過臨界膠束濃度,便會在有機溶劑內形成聚集體,這種聚集體稱為反膠團。P99
16、反膠團的優點:P99
⑴極性「水核」具有較強的溶解能力;
⑵生物大分子由於具有較強的極性,可溶解於極性水核中,防止與外界有機溶劑接觸,減少變性作用;
⑶由於「水核」的尺度效應,可以穩定蛋白質的立體結構,增加其結構的剛性,提高其反應性能。
17、反膠團萃取蛋白質的推動力:萃取過程是靜電力、疏水力、空間力、親和力或幾種力協同作用的結果,其中蛋白質與表面活性劑性頭間的靜電相互作用是主要推動力。P100
18、液固萃取的過程:包括潤濕、溶解、擴散、和置換,其中置換中浸取的關鍵在於保持最大的濃度梯度。P103
19、超臨界流體特點:P107
⑴在臨界點的附近,密度線聚集於臨界點周圍,壓力或溫度的小范圍變化,就會引起流體密度的大幅度變化;
⑵超臨界流體的密度和溶劑化能力接近液體,黏度和擴散系數接近氣體,在臨界點附近流體的物理化學性質隨溫度和壓力的變化極其敏感,在不改變化學組成的條件下,即可通過壓力調節流體的性質;
⑶在臨界點附近,會出現流體的密度、黏度、溶解度、熱容量、介電常數等所有流體的物性發生急劇變化的現象。
20、超臨界流體萃取的原理:P107
它是利用超臨界流體(SCF),即溫度和壓力略超過或靠近臨界溫度(Tc)和臨界壓力(Pc)、介於氣體和液體之間的流體,作為萃取劑,從固體或液體中萃取出某種高沸點或熱敏性成分,以達到分離和純化的目的。
21、超臨界流體萃取的典型流程有:等溫法、等壓法和吸附法。P113
第六章 膜分離過程
1、膜分離過程:是用具有選擇透過性的天然或合成薄膜為分離介質,在膜兩側的推動力(如壓力差、濃度差、電位差、溫度差等)作用下,原料液體混合物或氣體混合物中的某個或某些組分選擇地透過膜,使混合物達到分離、分級、提純、富集和濃縮的過程。P120
2、膜的功能:①物質的識別與透過;②相界面;③反應場。
3、濃差極化:較高的壓力和料液濃度以及緩慢的膜面流速可造成膜表面溶質濃度高於主體濃度,形成高濃度邊界層,使料液側膜面的滲透壓升高,有效壓差減小的現象。P127
4、凝膠極化:是指在膜分離的過程中,由於溶質受到膜的截留作用,不能完全通過膜,溶質在膜表面附近濃度升高,導致膜兩側的有效壓差減少,膜的通透量降低,當膜表面附近的濃度超過溶質的溶解度時,溶質析出,並在膜的表面形成凝膠層的過程。
5、超濾和微濾:是以膜兩側壓力差為推動力,以微孔膜為過濾介質,當溶液流過膜表面時,主要利用篩分原理將溶液中的懸浮粒子或大分子物質截留,而使溶劑和小分子物質透過膜,以實現凈化、分離與濃縮的膜分離過程。P132
微濾膜:一般為均質膜,膜阻力由總的膜厚度決定,微濾膜相比超濾膜來說孔徑較大且孔徑分布較均勻,膜孔徑為0.05~10µm,截留對象是細菌、膠體以及氣溶膠等懸浮粒子;超濾膜:一般為不對稱結構,膜的傳質阻力主要在表皮層,其厚度僅為1µm或更小,孔徑大多在0.005~0.05µm,截留對象是相對分子質量為10³~10^6的溶質。
6、影響截留率的因素:
⑴溶質的分子量;
⑵分子特性:①球形>帶支鏈>線性分子;
②對於荷電膜與膜相反電荷分子截留率低,若膜對溶質有吸附作用,截留率高;
③其他高分子溶質存在,使截留率增大;
④操作條件:當PH=PI時,蛋白質截留率Ro高;溫度升高,Ro降低。
7、電滲析的基本原理:P139
註:自己看書結合圖示總結
第七章 吸附與離子交換
1、吸附:是指溶質從液相或氣相轉移到固相的現象。P154
2、活性炭:是一種非極性吸附劑,在水中的吸附能力大於在有機溶劑中的吸附能力。針對不同類型的物質,具有一定的規律性:①對極性基團多的化合物的吸附力大於極性基團少的化合物;②對芳香族化合物的吸附能力大於脂肪族化合物;③對相對分子質量大的化合物的吸附能力大於相對分子質量小的化合物。P156
3、大孔網狀吸附劑:是一種非離子型共聚物,是藉助於范德華力從溶液中吸附各種有機化物質。具有選擇性好、解析容易、機械強度高、使用壽命長、流體阻力較小、吸附質容易脫附、吸附速度快等優點。P157
4、離子交換劑的構成:網路骨架(具有三維空間立體結構)、活性基團和可交換的離子(與網路骨架帶相反電荷)構成。P158
5、交換容量:是表徵離子交換劑交換能力的主要的參數,是單位質量的乾燥離子交換劑或單位體積的濕離子交換劑所能吸附的一價離子的毫摩爾數(mmol)。P158
6、影響交換速度的因素:P164
⑴顆粒大小:顆粒減小無論對內部擴散控制或外部擴散控制的場合,都有利於交換速度的提高;
⑵交聯度:交聯度越低樹脂越易膨脹,在樹脂內部擴散越容易,當內擴散控制時,降低樹脂交聯度,能提高交換速度。樹脂交聯度大,樹脂孔徑小,離子運動阻力大,交換速度慢;
⑶溫度:溶液溫度提高,擴散速度加快,交換速度也增加;
⑷離子的化合價:離子化合價越高,離子和樹脂骨架間的庫侖力越大,擴散速度越小;
⑸離子的大小:小離子的交換速度比較快;
⑹攪拌速度:當液膜控制時,增加攪拌速度會使交換速度增加,但增大到一定程度後再繼續增加轉速,影響就比較小;
⑺溶液濃度:當溶液濃度為0.001mol/L時,一般為外擴散控制,當溶液濃度增加時,交換速度也按比例增加。當濃度達到0.01mol/L左右時,濃度再增加,交換速度增加的較慢。此時內擴散和外擴散同時起作用,當濃度繼續增加,交換速度達到極限值後就不再增大,此時已轉變為內擴散控制。
7、影響離子交換選擇性的因素:P165
⑴水合離子半徑:半徑越小,親和力越大;
⑵離子化合價:高價離子易於被吸附;
⑶溶液PH:影響交換基團和交換離子的解離程度,但不影響交換容量;
⑷離子強度:越低越好;
⑸有機溶劑:不利於吸附;
⑹交聯度、膨脹度、分子篩:交聯度大,膨脹度小,篩分能力增大;交聯度小,膨脹度大,吸附量減少;
⑺樹脂與粒子間的輔助力:除靜電力以外,還有氫鍵和范德華力等輔助力。
第八章 色譜分離技術
1、阻滯因素:又稱遷移率,是指一定條件下,在相同的時間內某一組分在固定相移動的距離與流動相本身移動的距離之比值,常用Rf(Rf≤1)表示。P177
2、正向色譜:是指固定相的極性高於流動相的極性,在這種色譜過程中,非極性分子或極性小的分子比極性大的分子移動速度快,先從柱中流出來;
反向色譜:是指固定相的極性低於流動相的極性,在這種色譜過程中,極性大的分子比極性小的分子移動的速度快,而先從柱中流出。P179
3、色譜法的分類:根據分離原理的不同分類 P181
可以分為:吸附色譜、分配色譜、離子交換色譜、凝膠過濾色譜、親和色譜等。
4、顯色的方法:P189
⑴碘蒸氣顯色;⑵紫外線顯色;⑶噴霧顯色。
5根據載體多糖種類的不同,多糖基離子交換劑可分為:P197
①離子交換纖維素;②離子交換葡聚糖;③離子交換瓊脂糖。
6、親和色譜原理:P206
將一對能可逆結合和解離生物分子的一方作為配基(配體),與具有大孔徑、親水性的固相載體相偶聯、製成專一的親和吸附劑,再用此親和吸附劑填充色譜柱,當含有被分離物質的混合物隨著流動相流經色譜柱時,親和吸附劑上的配基就有選擇地吸附能與其結合的物質,而其他的蛋白質及雜質不被吸附,從色譜柱中流出,使用適當的緩沖液使被分離物質及配基解吸附,即可獲得純化的目的產物。
7、蛋白質A來源於金黃色葡萄球菌,蛋白質G分離自G群鏈球菌。P208
8、輔酶和磷酸腺苷:某些酶(如脫氫酶和激酶)需要在輔酶存在的情況下才能表現出催化活性,即輔酶能與脫氫酶和激酶之間通過親和作用相互結合,因此這些輔酶可用作脫氫酶和激酶的親和配基。P208
9、活化:載體上的化學基團是不活潑的,不能與配基直接偶聯,通過化學反應使介質上化學基團處於活化狀態。P211
10、洗脫方法:⑴特異性洗脫;⑵非特異性洗脫。P219
第九章 離心技術
1、離心機的轉子的類型:有甩出式水平轉子、角轉子、垂直轉子、(區帶轉子、細胞洗脫轉子、分析轉子)等。P237
2、計算:
①懸浮微粒在重力場中重力沉澱速度Vg的計算公式:P233 9-4
②例題9-1
③料流量Q的計算公式:P244 9-19
④例題9-3
⑤註:ω=2πn/60
第十章 濃縮、結晶與乾燥
1、蒸發濃縮:是利用加熱的方法使溶液中的一部分溶劑(通常為水)汽化後除去,得到含較高濃度溶質的一種操作過程。P267
2、結晶:是溶液中的溶質在一定條件下因分子有規則的排列而結合成晶體的過程,它是溶質提純和得到固體顆粒的一種方法。P281
3、結晶的一般步驟:
⑴過飽和溶液的形成;⑵晶核產生;⑶晶體生長。
4、二次成核:已被認為是晶核的主要來源,其中起決定作用的兩種機理為:液體剪應力成核和接觸成核。P283
5、噴霧乾燥:是利用霧化器將料液(含水50%以上的溶液、懸浮液、漿狀液等)噴成霧滴分散於熱氣流中,使水分迅速蒸發而成為粉粒狀乾燥製品的一種乾燥方式。P302
6、冷凍乾燥:又稱升華乾燥,是指將待乾燥物快速凍結後,再在高真空條件下將其中的冰升華為水蒸氣而去除的乾燥方法。由於冰的升華帶走熱量使凍干整個過程保持低溫凍結狀態,有利於保留一些生物樣品(如蛋白質)的活性。

㈩ 阿爾法蛋白濃縮設備有哪些

阿爾法蛋白濃縮設備是一種專門用於從生物樣品中提取和濃縮蛋白質的設備。以下是一些常見的阿爾法蛋白濃縮設備:1. 超濾器:利用分子篩分離原理,通過選擇性篩選分離目標蛋白質,將其濃縮。2. 離心管:利用離心力將樣品中的蛋白質沉澱於管底,然後將上清液去除,從而得培改到濃縮的蛋白質。3. 水平電泳:利用電場作用將樣品中的蛋白質分離出來,然後將目標蛋白帶切下,再進行電泳濃縮。4. 色譜柱:利用不同的色譜柱對蛋白質進行分離和濃縮。5. 毛細管電泳:利用電泳效應將蛋白質分離,再通過毛細管進行濃縮。6. 酸沉澱法:利用酸性條件下蛋白質的不溶性,將蛋白質從樣品中沉澱出來,再進行濃縮。7. 尿素溶液:在尿素溶液中,蛋白質的生物活性受到保護,可實現蛋白敬廳質的濃縮。以上是一些常見的阿爾法蛋白濃縮設備,其中每種設備亮中隱都有其獨特的優點和適用范圍。在使用時,需要根據實際需要選擇合適的設備和濃縮方法。

閱讀全文

與離心超濾的濃縮效應相關的資料

熱點內容
二樓怎麼防止下水道堵塞污水倒灌 瀏覽:681
陽船陰床離子交換除鹽順序 瀏覽:797
悅翔v3濾芯怎麼樣 瀏覽:725
國家對污水處理站 瀏覽:529
凈水器龍頭安裝哪裡合適 瀏覽:887
馬桶里的水垢太厚了怎麼清除 瀏覽:690
二手反滲透膜怎麼存儲 瀏覽:437
凈水器七級超濾是什麼意思 瀏覽:172
家用純凈水桶蓋怎麼擰下來 瀏覽:243
科詩達凈水器怎麼接線 瀏覽:91
提升機減速器包括的主要形式有什麼 瀏覽:312
蒸餾水有氯 瀏覽:685
純水機廢水可以用來干什麼 瀏覽:640
鈹廢水 瀏覽:523
南部縣污水處理廠招聘 瀏覽:334
做樹脂瓦機器的溫度 瀏覽:413
內壓式超濾膜需要增壓泵嗎 瀏覽:389
富氫凈水器價值多少錢 瀏覽:363
滁州市沙河鎮污水處理廠 瀏覽:410
咸寧廢水處理工招工 瀏覽:188