生物工程[推荐]_生物工程类

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1细胞破碎就是采用物理、化学、酶的方法，在一定程度上破坏细胞壁和细胞膜，设法使胞内产物最大程度地释放到液相中。

2破碎率定义:被破碎的细胞的数量占原始细胞数量的百分数，3料液：在溶剂萃取过程中，通常将供提取的溶液称为料液，通常是水溶液；溶质：从料液中提取出来的物质称为溶质；萃取剂：用来萃取产物的溶剂常称为萃取剂；

萃取液：溶质转移到萃取剂中与萃取剂形成的溶液称为萃取液；萃余液：被萃取出溶质后的料液称萃余液（萃残液）。

4在一定温度和压力下，溶质分配在两个互不相溶的溶剂中，达到平衡时溶质在两相中的活度之比为一常数，为分配定律。

5乳化：是一种液体(分散相)分散在另一种不相混溶的液体（连续相）中的现象.6超临界流体萃取::利用超临界流体（SCF）作为萃取剂，从固体或液体中萃取出某种高沸点或热敏性成分，达到分离纯化的目的。

7微胶团：水溶液中表面活性剂的极性头朝外，疏水的尾部朝内，中间形成非极性的“核”

8膜分离的概念：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。9反渗透：

定义：在溶质浓度高的一侧施加超过渗透压的压力，使溶剂透过膜的操作。

是一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作，孔径范围在0.1~1 nm之间

10电渗析：以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，从溶液中脱除或富集电解质的膜分离操作。

11截留曲线：测定分子量不同的球形蛋白质或水溶性聚合物的截留率，所得到的膜的截留率与溶质分子量之间关系的曲线。

12浓差极化:在膜分离过程中，膜表面上溶质浓度高于主体溶质浓度的现象。13膜溶剂 ：是形成液膜的基体物质。

表面活性剂：是分子中含有亲水基和疏水基两个部分的化合物，在液体中可以定向排列，显著改变液体表面张力或相互间界面张力。

流动载体：其作用是使指定的溶质或离子进行选择性迁移，其作用相当于萃取剂。稳定剂 ：可以提高膜相液的粘度,促进液膜的稳定性。交换容量是表征树脂活性基团数量－交换能力的重要参数，总交换容量：每克干树脂上活性功能团的总数。

工作交换容量也叫实用交换容量，即在某一指定的应用条件下树脂表观出来的交换容量，流出液中被交换离子含量达到漏出点的交换容量15影响交换速度的因素①树 脂  ★ 颗粒大小：ro，扩散速度，内扩散F内。★ 交联度：交联度，孔，Di，F内；

但是选择性；机械强度。交联度应从交换速度，选择性，机械强度三方面综合考虑。

★ 活性基团电离度：电离度大，交换速度快，选择性也增大。强酸、强碱及弱酸、弱碱的盐型树脂，交换速度快，∵ 树脂电离度大；弱酸H型、弱碱OH型树脂，交换速度慢。

161软化水:将水中硬度(钙、镁离子）去除或降低到一定程度的水，水在软化过程中，仅硬度降低而总含盐量不变。

.脱盐水:指水中盐类(主要是溶于水的强电解质)除去或降低到一定程度的水,其电导率为1.0—10.0 μs /cm电阻率1万-100万欧·厘米,含盐量小于1-5毫克/升。纯水:是指水中的强电解质和弱电解质(如SIO2,CO2等)去出或降低到一定程度的水.电导率为1.0—0.1 μs/cm；电阻率100万-1000万欧·厘米,含盐量小于1毫克/升。.超纯水:水中的导电介质几乎完全去除,同时不离解的气体,胶体以及有机物质(细菌等)也去除至很低程度的水。其电导率为0.1—0.055 μs电阻率大于1000万 ,含盐量小于0.1毫克/升.理想纯水(理论上)电导率为0.05 μs,电阻率为18.3兆欧·厘米。17色谱分离（Chromatographic Resolution，CR）利用多组分混合物中各组分物理化学性质（如吸附力、分子极性、分子形状和大小、分子亲合力、分配系数等）的差别，使各组分以不同程度分布在固定相和流动相中。当多组分混合物随流动相流动时，由于各组分物理化学性质的差别，而以不同的速率移动，使之分离。18阻滞因子是在色谱系统中溶质的移动速度和标准物（与固定相没有亲和力的流动相 Kd=0）的迁移率之比

1超声破碎法：

三十离子交换树脂的选择性影响因素：离子水化半径2 离子化合价 3溶液的酸碱度 4交联度，膨胀5 辅助力 6有机溶剂

三十一色谱分离优点1 分离效率高，每米柱长可达几千至几十万的塔板数； 2应用范围广，从极性到非极性、离子型到非离子型、小分子到大分子、无机到有机及生物活性物质，以及热稳定到热不稳定的化合物，尤其是对生物大分子样品的分离，是其他方法无法代替的；3选择性强；4高灵敏度的在线检测，可采用不同的高灵敏度检测器进行连续的在线检测；5快速分离；6过程自动化操作。

三十二对吸附剂的一般要求：1具有较大的表面积和足够的吸附能力2对不同组分有不同的吸附能力3化学惰性，即不溶于流动相，不与样品组分和流动相起化 学反应4颗粒均匀，具有一定的机械强度的粒度 一般采用白色或无色吸附剂，便于观察实验

常用的吸附剂硅胶、氧化铝、活性炭、聚酰胺、纤维素等。

一发酵液的基本特性1发酵产物浓度较低，大多为1-10%，2悬浮物颗粒小，细胞的相对密度与培养液相似。3固体粒子可压缩性大4液相粘度大，大多为非牛顿型流体；

5性质不稳定，随时间变化；6悬浮状态稳定：双电层、水化膜、布朗运动

二预处理的目的：降低液体黏度，促进从悬浮液中分离固形物的速度，提高固液分离的效率：

⑴ 改变发酵液的物理性质，包括增大悬浮液中固体粒子的尺寸，降低液体黏度。⑵ 相对纯化，去除发酵液中的部分杂质（高价无机离子和杂蛋白质），以利于后续各步操作。

⑶ 尽可能使产物转入便于后处理的一相中（多数是液相）；

三预处理的方法1 凝聚和絮凝2降低液体粘度3调节悬浮液的PH值4助滤剂和反应剂

四工业上使用的絮凝剂可分为三类：1人工合成有机高分子聚合物、2天然有机高分子聚合物、3无机高分子聚合物

五絮凝的影响因素发酵液的性质（细胞浓度，表面电荷）；絮凝剂的浓度(最佳用量为粒子表面积约有一半被聚合物覆盖)；絮凝剂的分子量；pH 控制；搅拌速度。六影响发酵液粘度的因素：

1菌体的种类和浓度（重要因素），通常丝状菌、动物或植物细胞悬浮液粘度较大，浓度增大，粘度也提高。

2培养液中蛋白质、核酸大量存在：

3细胞破碎或细胞自溶后粘度增大。因此细胞破碎的程度应控制，发酵放罐时间要

2溶剂萃取法：利用一种溶质组分（如产物）在两个互不混溶的液相（如水相和有机溶剂相）中竞争性溶解和分配性质上的差异来进行分离操作的。3双水相：将两种不同的水溶性聚合物的水溶液混合时，当聚合物浓度达到一定值，体系会自然分成互不相融的两相，称为。4截断分子量（MWCO）：相当于一定截留率（通常为90%或95%）的相对分子质量。

5截留率：指对一定相对分子质量的物质，模能截留的程度。6浓差极化：这种盐浓度在模面增加的现象。7萃取：指任意两相之间的传质过程。8下游分离过程：

9高压匀浆法：利用高压使细胞悬浮液通过针形阀，由于突然减压和高速冲击撞击环使细胞破裂。

10分配系数：在一定条件下，一定量的溶质在两种互不相溶的溶剂中达平衡时，溶质在两种溶剂中的浓度之比为一常数，此常数称为分配系数。

11膜污染：模在使用中，尽管操作条件保持不变，但通量仍逐渐降低的现象。12浸取：用某种溶剂把有用物质从固体原料中提取到溶液中的过程。13生物工业下游技术：对于由生物界自然产生的或由微生物菌体发酵的，动植物细胞组织培养的，酶反应等各种生物工业生产过程获得的生物原料，经提取分离，加工并精致目的成分，最终使其成为产品的技术。

14絮凝：指在某些高分子絮凝剂存在下，基于桥架作用，使胶粒凝形成较大絮团的过程。15凝聚：指在电解质作用下，由于胶粒之间双电层电排斥作用降低，电位下降，而使胶体体系不稳定的现象。16溶剂萃取法：利用一种溶质组分在两个互不相融的溶剂中竞争性溶解和分配系数的差异来进行分离的操作。17反胶团：表面活性剂在非极性溶剂中亲水头向内和疏水尾向外的具有极性内核的多分子聚集体，由于其表面活性剂的排列方向与一般的正向胶团相反，因此成为反胶团。

18亲和色谱：是专门用于纯化生物大分子的谱分离技术，它是基于固定相的配基与生物分子之间的特殊生物亲和能力的不同来进行相互分离的。19凝胶色谱：以凝胶为固定相，是一种根据各物质分子大小不同而进行分离的色谱技术。

20超临界流体（SCF）：是指处于临界温度（Tc）和临界压力（Pc）以上，其物理性质介于气体与液体之间的流体。

21分配色谱：利用各组分在两种互不混溶溶剂间得溶解度差异来达到分离的。22对酵母细胞采用酶法破碎时，先加入（蛋白酶），作用蛋白质-甘露聚糖结构，使两者溶解，再加入（葡聚糖酶），作用裸露的（葡聚糖层），最后只剩下原生质体，这时若缓冲液的渗透压变化，则细胞膜破裂，释出胞内产物。23细胞破碎率的方法有（直接测定法），（目的产物测定法）（导电率测定法）。24离子交换树脂由（网状骨架）（功能基因）（活性离子）组成。25分配色谱的基本构成要素有（固定相）（流动相）（溶质）26萃取过程在工业生产中一般包括三个步骤（混合）（分离）（溶剂回收）27向水溶液中加入一定量的亲水性的有机溶剂，降低溶质的溶解度，使其沉淀析出的分离纯化方法，称为(盐析)。

28整个下游加工过程应遵循下列四个原则（时间短）（温度低）（ph适中）（严格清洗消毒）

29生物工业下游技术的发展动态（成本）（质量）（环境保护）将使该技术发展方向和动力。

30常用的机械破碎细胞的方法有（珠磨法）（高压匀浆法）（超声破碎法）（X-pre法）

31蛋白质等生物大分子，在溶液中呈稳定的分散状态，其原因是由于（水合模）和（双电子层）。

32分子筛色谱（凝胶色谱）的主要应用是（脱盐）（分子量的测定）

33当气体的温度高于某一数值时，任何压缩都不能是它变为液体称为(临界温度)34超临界流体萃取的基本过程分为（等温变压）（等压变温）（吸附）35结晶过程包括（过饱和溶液的形成）（晶核的产生）和（晶体的生长）三个过程。36膜分离过程所使用的膜，依据其模特性不同可分为（微滤）（超滤）（纳滤）（反渗透）

37超临界流体的特点是与气体有相似的（扩散性），与液体有相似的（溶解性）。38盐析过程的两种现象为（沉淀）（析出）。

39支撑液膜体系由料液、液膜和反萃液三个相以及支撑体组成适宜。

培养基成分：如用黄豆粉、花生粉作氮源，淀粉作碳源，粘度都会升高。某些染菌发酵液，如染细菌，则粘度会增大。

发酵过程的不正常处理，如大量过剩的培养基和消沫油加入，都会使粘度增大。七错流过滤特点1收率高（97-98%）2质量好3减少处理步聚4染菌罐也能进行处理

5介质阻力大6不能得到干滤饼7需要大的膜面积8目前适用于小分子的分离