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《生物分离工程》练习题
绪论
生物分离过程包括 目标产物的提取 、 浓缩 、 纯化 。 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 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 。
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. 2. 3. 4. 5. 6.
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。
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。
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 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 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 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
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 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
区带离心包括 差速 区带离心和 平衡 区带离心。
7. 8. 9.
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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
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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pH C ，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
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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。
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