生物分离工程练习题1精品文档.docx

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《生物分离工程》练习题

绪论

1.生物分离过程包括目标产物的提取、浓缩、纯化。

2.生物分离过程的显著特点是什么？

1、条件温和2、安全性、卫生性要求高3、方法需要具有高选择性4、对原料高度浓缩

3.评价一个分离过程的效率主要有三个标准，目标产物的浓缩程度、分离纯化程度、回收率。

4.图中F表示流速，c表示浓度；下标T和X分别表示目标产物和杂质。

C、P和W分别表示原料、产品和废料。

写出产品浓缩率m、分离因子α、回收率REC的计算公式。

书本第九页

第一章细胞分离与破碎

1.在细胞分离中，细胞的密度ρS越大，细胞培养液的密度ρL越小，则细胞沉降速率越大。

2.过滤中推动力要克服的阻力有过滤介质阻力和滤饼阻力，其中滤饼占主导作用。

3.B可以提高总回收率。

A.增加操作步骤B.减少操作步骤C.缩短操作时间D.降低每一步的收率

4.重力沉降过程中，固体颗粒不受C的作用。

A.重力B.摩擦力C.静电力D.浮力

5.过滤的透过推动力是D。

A.渗透压B.电位差C.自由扩散D.压力差

6.在错流过滤中，流动的剪切作用可以B。

A.减轻浓度极化，但增加凝胶层的厚度B.减轻浓度极化，但降低凝胶层的厚度

C.加重浓度极化，但增加凝胶层的厚度D.加重浓度极化，但降低凝胶层的厚度

7.重力沉降过程中，固体颗粒受到重力，浮力，流体摩擦阻力的作用，当固体匀速下降时，三个力的关系平衡

8.撞击破碎适用于D的回收。

A.蛋白质B.核酸C.细胞壁D.细胞器

9.区带离心包括差速区带离心和平衡区带离心。

10.管式和碟片式离心机各自的优缺点。

管式，优点:

离心力较大缺点：

沉降面积小，处理能力降低

碟片式，优点：

沉降面积大缺点：

转速小，离心力较小

11.单从细胞直径的角度，细胞直径越小，所需的压力或剪切力越大，细胞越难破碎

12.细胞的机械破碎主要方法有高压匀浆、珠磨、喷雾撞击破碎、超声波破碎

13.细胞的化学破碎技术包括酸碱处理、酶溶、化学试剂处理。

第二章初级分离

1.防止蛋白质沉淀的屏障有蛋白质周围水化层和双电层。

2.判断：

当蛋白质周围双电层的ζ电位足够大时，静电排斥作用抵御蛋白质分子之间的分子间力，使蛋白质溶液处于稳定状态而难以沉淀。

（正确）

3.降低蛋白质周围的水化层和双电层厚度，可以破坏蛋白质溶液的稳定性，实现蛋白质沉淀。

4.常用的蛋白质沉淀方法有：

盐析沉淀，等电点沉淀，有机溶剂沉淀。

5..在Cohn方程中，logS=β-KsI中，盐析常数Ks反映C对蛋白质溶解度的影响。

A.操作温度B.pH值C.盐的种类D.离子强度

6.蛋白质溶液的pH接近其等电点时，蛋白质的溶解度B。

A.最大B.最小C.恒定D.零

7.蛋白质溶液的pH在其等电点时，蛋白质的静电荷数为0。

8.判断：

在高离子强度时，升温会使蛋白质的溶解度下降，有利于盐析沉淀（错）

9..判断：

利用在其等电点的溶液中蛋白质的溶解度最低的原理进行分离，称为等电点沉淀，而不必考虑溶液的离子浓度的大小。

（错）

10..在Cohn方程中，logS=β-KsI中，β常数反映B对蛋白质溶解度的影响。

A.无机盐的种类B.pH值和温度C.pH值和盐的种类D.温度和离子强度

11.无论是亲水性强，还是疏水性强的蛋白质均可采用等电点沉淀。

（×）因为亲水性强的蛋白在水中的溶解度很大，等电点时也不易沉淀，所以只适用于疏水性强的蛋白质（酪蛋白）。

12.。

变性活化能A的蛋白质可利用热沉淀法分离。

A.相差较大B.相差较小C.相同D.相反

13.在相同的离子强度下，不同种类的盐对蛋白质盐析的效果不同，一般离子半径A效果好。

A.小且带电荷较多的阴离子B.大且带电荷较多的阴离子

C.小且带电荷较多的阳离子D.大且带电荷较多的阳离子

14.盐析沉淀时，对A蛋白质所需的盐浓度低

A.结构不对称且高分子量的B.结构不对称且低分子量的

C.结构对称且高分子量的D.结构对称且低分子量的

15.盐析常数Ks随蛋白质的相对分子量的增高或分子结构的不对称性而增加。

16.疏水性氨基酸量高的蛋白质的疏水区大，疏水性强，因此，蛋白质表面由不均匀分布的荷电基团形成的荷电区、亲水区和疏水区构成。

17.名词解释

盐析:

蛋白质在高离子强度的溶液中溶解度的降低、发生沉淀的现象

等电点沉淀：

利用蛋白质在pH值等于其等电点的溶液中溶解度下降的原理进行沉淀分级的方法

18.影响盐析的因素有哪些？

无机盐种类：

相同离子强度下，不同种类的盐对蛋白质的盐析效果不同。

主要影响盐析常数Ks

浓度

pH值和温度：

对蛋白质溶解度的影响反映在对β值的影响

第四章膜分离

1.膜分离是利用具有一定D特性的过滤介质进行物质的分离过程。

A.扩散B.吸附C.溶解D.选择性透过

2.反渗透中，溶质浓度越高，渗透压越大，则施加的压力越大。

3.反渗透分离的对象主要是A。

A.离子B.大分子C.蛋白质D.细胞

4.超滤膜主要用于D分离。

A.菌体B.细胞C.微颗粒D.不含固形物的料液

5.微滤主要用于A分离。

A.悬浮物B.不含固形物的料液C.电解质溶质D.小分子溶质溶液

6.透析主要用于D。

A.蛋白质分离B.细胞分离C.悬浮液的分离D.生物大分子溶液的脱盐

7.菌体分离可选用C。

A.超滤B.反渗透C.微滤D.电渗析

8.除去发酵产物中的热源通常选用C。

A.反渗透B.微滤C.超滤D.透析

9.蛋白质的回收浓缩通常选用B。

A.反渗透B.超滤C.微滤D.电渗析

10.不对称膜主要由起膜分离作用的表面活性层和起支撑强化作用的惰性层构成。

11.孔径越大的微滤膜，其通量A。

A.下降速度越快B.下降速度越慢C.上升速度越快D.上升速度越慢

12.超滤和微滤是利用膜的筛分性质以B为传质推动力。

A.渗透压B.膜两侧的压力差C.扩散D.静电作用

13.超滤和微滤的通量C。

A.与压差成反比，与料液粘度成正比B.与压差成正比，与料液粘度成正比

C.与压差成正比，与料液粘度成反比D.与压差成反比，与料液粘度成反比

14.电渗析过程采用的膜为C。

A.亲水性膜B.疏水性膜C.离子交换膜D.透析膜

15.相对分子量相同时，B分子截留率最大。

A.线状B.球型C.带有支链D.网状

16.相对分子质量相同时，A分子截留率较低。

A.线状B.带有支链C.球状D.不带支链

17.两种以上高分子溶质共存时与单纯一种溶质存在的截留率相比要A。

A.高B.低C.无变化D.低许多

18.膜面流速增大，则C。

A.浓度极化减轻，截留率增加B.浓度极化严重，截留率减少

C.浓度极化减轻，截留率减少D.浓度极化严重，截留率增加

19.膜分离过程中，料液浓度升高，则D。

A.粘度下降，截留率增加B.粘度下降，截留率降低

C.粘度上升，截留率下降D.粘度上升，截留率增加

20.当pHC，蛋白质在膜表面形成凝胶极化层浓度最大，透过阻力最大，此时截留率最高。

A.大于等电点B.小于等电点C.等于等电点D.等电点附近

21.真实截留率和表面截留率在B情况相等。

A．存在浓差极化B.不存在浓度极化C.料液浓度较大D.料液浓度较低

22.错流过滤操作中，料液流动的剪切力作用可以B。

A.减轻浓度极化，但增加凝胶层厚度B.减轻浓度极化，但降低凝胶层厚度

C.加重浓度极化，且增加凝胶层厚度D.加重浓度极化，且降低凝胶层厚度

23.当压力逐渐增大时，膜表面出现浓差极化现象，此时，透过通量的增长速率A。

A.放慢B.加快C.不变D.为零

24.欲使溶质浓度高的一侧溶液中的溶剂透过溶质低的一侧时，在溶质浓度高的一侧A。

A.施加压力大于渗透压B.加压力小于渗透压C.加压等于渗透压D.减压小于渗透压

25.论述：

分离影响膜分离速率的因素。

操作形式、流速、压力、料液浓度（书本74页）

26.膜分离过程中影响截留率的因素有哪些？

p72

分子特性：

相对分子质量相同时，呈线状的分子截留率较低，有支链的分子截留率较高，球形分子的截留率最大。

其他高分子溶质的影响：

当两种以上高分子溶质共存时，其中某一溶质的截留率要高于其单独存在的情况

操作条件：

温度升高，黏度下降，则截留率降低。

膜表面流速增大，则浓度极化现象减轻，截留率减小。

27.膜污染的主要原因是什么？

p81

1、凝胶极化引起的凝胶层，阻力为Rg

2、溶质在膜表面的吸附层，阻力为Ras

3、膜孔堵塞，阻力为Rp

4、膜孔内的溶质吸附，阻力为Rap

28.名词解释

膜组件：

由膜、固定膜的支撑、间隔物以及收纳这些部件的容器构成的一个单元

浓度极化：

在膜分离操作中，所有溶质均被透过液传送到膜表面上，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用，在膜表面附近浓度升高。

在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象。

凝胶极化：

当分离含有菌体、细胞或其他固形成分的料液时，在膜表面形成凝胶层的现象。

膜的截留相对分子质量：

截留曲线上截留率为0.9的溶质的相对分子质量

错流过滤：

又称切线流过滤，料液的流动方向与膜面平行，流动的剪切作用可大大减轻浓度极化现象或凝胶层厚度，使透过通量维持在较高的水平。

30.膜的孔道特性包括孔径、孔径分布、孔径率

第五章萃取

1.溶质在液—液两相中达到萃取平衡时，萃取速率为B。

A.常数B.零C.最大值D.最小值

2.溶质在两相达到分配平衡时，溶质在两相中的浓度C。

A.相等B.轻相大于重相中的浓度C.不再改变D.轻相小于重相中的浓度

3.分配常数与分配系数C。

A.完全相同B.数值相同C.分配常数是分配系数的一种特例D.分配系数是分配常数的一种特例

4.溶质在两相中的分配平衡时，状态函数与萃取操作形式无关。

5.Henry型平衡关系，y=mx在低浓度范围内适用。

6.Langmuir型平衡方程，在高浓度范围适用。

7.弱酸性电解质的分配系数随pH降低而增大，弱碱性电解质随pH降低而减小。

8.有机溶剂的选择原则为相似相容性原则。

9．①萃取因子是表示萃取相中溶质的量与萃余相中溶质的量之比。

（对）

②萃取分率是表示萃取相与原料液中溶质的量之比。

（对）

③萃余分率是表示萃余相与原料液中溶质的量之比。

（对）

10.若萃取平衡符合线性关系，并且各级萃取流量之和为一常数，各级萃取流量均相等时萃取分率A。

A.大B.相等C.小D.不确定

11.红霉素是碱性电解质，采用有机溶剂萃取，水相从pH9.8降至pH5.5时，分配系数会B。

A.不改变B.降低C.先升后降D.增加

12.青霉素是较强的有机酸，采用有机溶剂萃取时，水相中pH从3升至6时，分配系数会A。

A.明显降低B.变化不大C.明显增加D.恒定不变

13.双水相相图中，系线越长，两相间的性质差别越大。

14.双水相中溶质在两相中的分