生物分離與純化技術知識點歸納

　　在平平淡淡的學習中，不管我們學什么，都需要掌握一些知識點，知識點就是掌握某個問題/知識的學習要點。哪些知識點能夠真正幫助到我們呢？以下是小編精心整理的生物分離與純化技術知識點歸納，歡迎閱讀，希望大家能夠喜歡。

　　1、生化分離，生化分離技術的基本步驟

　　生物分離與純化的目的是從微生物發(fā)酵液，酶反應產(chǎn)物，動植物細胞培養(yǎng)和生物體本身分離并純化對人類有用的，符合質(zhì)量要求的各種生物藥物和生物制品。

　　來源：

　　（1）動物臟器

　�。�2）血液，分泌物和其它代謝物

　�。�3）海洋生物

　　（4）植物

　�。�5）微生物

　　特點：

　�。�1）目的產(chǎn)物濃度低，純化難度大

　�。�2）活性物質(zhì)性質(zhì)不穩(wěn)定，操作過程容易失活

　�。�3）生物材料中生化組分數(shù)量大，分離困難。

　　（4）生物材料易變質(zhì)，保存困難

　　（5）生物產(chǎn)品的質(zhì)量標準高基本步驟：原料的選取和預處理，分離提取，精制和成品的制作。

　　2、吸附技術

　　概念：是指在一定條件下，將待分離的料液（或氣體）通入適當?shù)奈�附劑中，利用吸附劑對料液（或氣體）中某一組分具有選擇吸附的能力，使該祖墳富集在吸附劑表面，然后再用適當?shù)南疵摍C將吸附的組分從吸附劑上解吸下來的一種分離技術

　　吸附劑類型：

　�。�1）物理吸附（范德華力）

　�。�2）化學吸附（電子轉移）

　�。�3）交換吸附（離子交換）

　　常用的吸附劑：一類有機吸附劑，如活性炭、纖維素、大孔吸附樹脂、聚酰胺等；另一類是無機吸附劑，如氧化鋁、硅膠、人造沸石、磷酸鈣‘氫氧化鋁等。

　　活性炭吸附規(guī)律：對具有極性基團的化合物吸附力較大；對芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化合物；對相對分子質(zhì)量大的化合物的吸附力大于相對分子質(zhì)量小的化合物。

　　影響吸附的因素：吸附劑的性質(zhì)；吸附物的性質(zhì)；吸附條件（溫度、PH、鹽的濃度）、溶劑的影響。

　　3、膜分離技術

　　概念：指物質(zhì)在推動力作用下由于傳遞速度不同而得到分離的過程。特點：易于操作；成本低、壽命長；高效；常溫下操作無相態(tài)的變化，分離精度高，沒有二次污染；膜材質(zhì)的價格高；操作過程中膜面容易被污染；膜的耐藥性，耐溶性，耐熱性能有限。

　　類型：滲析；電滲析；微濾；超濾；反滲透；納濾；氣體分離微孔濾膜清洗和再生方法：將濾膜平放于清潔盛器內(nèi)，用60℃左右的蒸餾水浸泡，使全部濕潤，數(shù)小時候（約4小時以）傾去水，再用上法浸泡12小時，使用前再用適量溫蒸餾水清洗一次。

　　微孔濾過膜截留粒子的范圍：0.1—10μm的粒子。

　　4、液膜分離技術

　　概念：是一種以液膜為分離介質(zhì)，以濃度差為推動力的分離操作，是屬于液—液系統(tǒng)的傳質(zhì)分離過程。

　　組成：膜溶劑；表面活性劑；流動載體；膜增強劑。

　　分類：乳狀液膜；支撐液膜。

　　液膜分離步驟：制備液膜；液膜萃取；澄清分離；破乳。

　　影響因素：液膜乳液成分的影響；乳水比；連續(xù)的PH；攪拌速度的影響；料液的濃度和酸度的影響；操作溫度的影響；接觸時間。應用：分離氨基酸；提取抗生素；提取生物堿；提取蛋白質(zhì)；分離有機酸；應用酶反應和酶萃�。灰耗ぐ�裹。

　　5、鹽析

　　基本原理：在高濃度中性鹽存在的情況下，蛋白質(zhì)（或酶）等生物大分子在水溶液中的溶解度降低并沉淀出的現(xiàn)象稱為鹽析。

　　影響鹽析的因素：鹽飽和度；蛋白質(zhì)濃度；PH值；溫度

　　鹽加入方式：

　�。�1）加硫酸銨的飽和溶液；

　　（2）直接加固體硫酸銨

　　6、等電點沉淀法

　　基本原理：兩性生化物質(zhì)在溶液PH處于等電點時，分子表面電荷為零，分子間靜電排斥作用減弱，因此吸引力增大，能相互聚集起來，發(fā)生沉淀。

　　等電點概念：蛋白質(zhì)或兩性電解質(zhì)（如氨基酸）所帶凈電荷為零時溶液的pH，此時蛋白質(zhì)或兩性電解質(zhì)在電場中的遷移率為零。

　　7、結晶

　　概念：溶質(zhì)呈晶態(tài)從溶液中析出的過程稱為結晶。

　　過程：過飽和溶液的形成；晶核的生成；晶體的生長。

　　影響結晶因素：溶液濃度；樣品純度；溶劑；PH；溫度；時間。方法：鹽析法；加飽和鹽溶液；透析法；有機溶劑（直接加有機溶劑或者利用揮發(fā)性溶劑蒸發(fā)結晶）；等電點；其它（溫度差，加入金屬離子）等。

　　8、有機沉淀法

　　原理：向蛋白質(zhì)等生物大分子的水溶液中加入一定量親水性的有機溶劑，能顯著降低蛋白質(zhì)等生物大分子的溶解度，使其沉淀析出。常用有機溶劑：乙醇、丙酮、甲醇等。

　　9、固相析出分離技術

　　主要有：結晶法、鹽析法、有機溶劑沉淀法和電點沉淀法。

　　10、離子交換法

　　概念：是應用離子交換劑作為吸附劑，通過靜電引力將溶液中帶相反

　　電荷的物質(zhì)吸附在離子交換劑上，然后用合適的洗脫機將吸附物從離子交換劑上洗脫下來，從而達到分離、濃縮、純化的目的。

　　常用離子交換劑：人工高聚物作載體的離子交換樹脂；多糖作載體的多糖基離子交換劑。

　　分類：

　　1）、按樹脂骨架的主要成分分：①聚苯乙烯型樹脂②聚苯烯酸型樹脂③多乙烯多氨—環(huán)氧氯苯烷樹脂④酚醛樹脂。

　　2）、按骨架的物理結構來分：①凝膠型樹脂②大網(wǎng)格樹脂③均孔樹脂

　　3）、按活性基團分類：

　　陽離子交換樹脂：①強酸性陽離子交換樹脂（磺酸基團和次甲酸磺酸基團）②弱酸性陽離子交換樹脂（羧基和酚羥基）

　　陰離子交換樹脂：①強堿性陰離子交換樹脂（季銨基團）②弱堿性陰離子交換樹脂（伯胺基。仲胺基）

　　離子交換樹脂的理化性能：交聯(lián)度；交換容量；粒度和形狀；滴定曲線；穩(wěn)定性；膨脹性。

　　影響離子交換樹脂選擇因素：離子化合價；離子的水化半徑；溶液濃度；離子強度；溶液的PH；有機溶劑的影響；樹脂的物理結構的影響；樹脂與離子間的輔助力。

　　影響離子交換速度的因素：樹脂粒度；樹脂的交聯(lián)度；溶液流速；溫度；離子的大小；離子的化合價；離子濃度。

　　離子交換技術的一般流程：原料液的預處理——原料液與離子交換樹脂的充分接觸——淋洗交換樹脂——把離子交換樹脂上的有用物質(zhì)解吸并洗脫下來——離子交換樹脂的再生。

　　11、層析柱裝柱的操作方法：

　　首先選好柱子，一般柱子的直徑與長度比為1：10~50；凝膠柱可以選1：100~200，同時將柱子洗滌干凈。將層析用的基質(zhì)（如吸附劑、樹脂、凝膠等）在適當?shù)娜軇┗蚓彌_液中溶脹，并用適當濃度的酸（0.5N~1N）、堿（0.5N~1N）、鹽（0.5M~1M）溶液洗滌處理，以除去其表面可能吸附的雜質(zhì)。然后用去離子水（或蒸餾水）洗滌干凈并真空抽氣（吸附劑等與溶液混合在一起），以除去其內(nèi)部的氣泡。關閉層析柱出水口，并裝入1/3柱高的緩沖液，并將處理好的吸附劑等緩慢地倒入柱中，使其沉降約3cm高。打開出水口，控制適當流速，使吸附劑等均勻沉降，并不斷加入吸附劑溶液。（吸附劑的多少根據(jù)分離樣品的多少而定。）最后使柱中基質(zhì)表面平坦并在表面上留有2~3cm高的緩沖液，同時關閉出水口。

　　12、親和層析

　　原理：親和層析是一種吸附層析，抗原（或抗體）和相應的抗體（或抗原）發(fā)生特異性結合，而這種結合在一定的條件下又是可逆的。所以將抗原（或抗體）固相化后，就可以使存在液相中的相應抗體（或抗原）選擇性地結合在固相載體上，借以與液相中的其他蛋白質(zhì)分開，達到分離提純的目的。

　　影響吸附劑親和力的因素：配基濃度；空間障礙；配基與載體的結合位點；載體孔徑。

　　13、疏水作用層析

　　概念：固定相由非極性物質(zhì)（如烴類、苯基等）組成的層析。非極性分子間或分子的非極性基團間具有吸引力，不同分子的非極性基團與固定相非極性物質(zhì)結合的強弱不同，從而達到分離。多用于蛋白質(zhì)分析和分離。

　　原理：蛋白質(zhì)表面一般有疏水與親水集團，疏水層析是利用蛋白質(zhì)表面某一部分具有疏水性，與帶有疏水性的載體在高鹽濃度時結合。在洗脫時，將鹽濃度逐漸降低，因其疏水性不同而逐個地先后被洗脫而純化，可用于分離其它方法不易純化的蛋白質(zhì)。

　　14、過濾

　　概念：在推動力或者其他外力作用下懸浮液（或含固體顆粒發(fā)熱氣體）中的液體（或氣體）透過介質(zhì)，固體顆粒及其物質(zhì)被過濾介質(zhì)截留，從而使固體及其他物質(zhì)與液體（或氣體）分離的操作。

　　原理：利用物質(zhì)的溶解性差異，將液體和不溶于液體的固體分離開來的一種方法

　　類型：

　�。�1）常規(guī)過濾

　�。�2）錯流過濾

　　15、助濾劑濾餅作用

　　助濾劑原理：通過加入助濾劑改變進入濾池之前的顆�；驗V料表面性質(zhì)、電性與尺寸。改變?yōu)V料表面性質(zhì)可提高顆粒向濾料遷移速度與黏附效率；改變進入濾池懸浮顆粒的表面性質(zhì)與尺寸可提高顆粒黏附效率。按照該機理形成的聚合物–顆粒絮體，使顆粒和黏附作用都得到加強。

　　助濾劑的主要種類有：

　�、啪酆蠠o機高分子（如聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁）

　�、坪铣捎袡C高分子（如聚丙烯酰胺、HAC陽離子絮凝劑）

　　⑶天然有機高分子（如骨膠、海藻酸鈉）

　　⑷氧化劑（如氯、臭氧、二氧化氯等）。

　　助濾劑使用方法：

　�。�1）在過濾之前先在過濾介質(zhì)表面預涂一層助濾劑；

　　（2）助濾劑按一定比例均勻加入待過濾的料液中。

　　濾餅：過濾介質(zhì)一般有一定孔徑的紗布或不銹鋼網(wǎng)。過濾介質(zhì)一般是形成濾餅用的。真正起到過濾作用的是濾餅。濾餅的孔隙較過濾介質(zhì)小。截留能力大。所以，在實驗時一般將頭一定體積的濾液重新過濾。過濾介質(zhì)、濾餅都有一定的過濾阻力。過濾介質(zhì)阻力是不變的。而隨著過濾的進行，濾餅不斷變厚。阻力不斷增加。過濾速度不斷減小

　　16、提取：

　　通過溶劑（如乙醇）處理、蒸餾、脫水、經(jīng)受壓力或離心力作用，或通過其他化學或機械工藝過程從物質(zhì)中制�。ㄈ缃M成成分或汁液）。謂經(jīng)過提煉而取得。

　　17、精制：

　　從一種物質(zhì)中把不需要的成分除去

　　18、萃取：

　　利用溶質(zhì)在互不相容的兩相之間分配系數(shù)的不同而使溶質(zhì)得到純化或濃縮的技術。

　　萃取選取的原因：

　　（1）萃取劑分子至少有一個萃取功能基

　�。�2）萃取劑分子中必須有相當長的鏈烴或芳烴

　�。�3）選擇性好、萃取容量大、化學和輻射穩(wěn)定性強、容易與原料液分層、操作安全等。

　　影響因素：

　�。�1）PH，溫度‘鹽析

　�。�2）有機溶劑的選擇

　　（3）帶溶劑

　�。�4）乳化和去乳化

　　19、細胞破碎常用的技術：

　�。�1）高壓勻漿法

　�。�2）高速珠磨法

　�。�3）超聲波法

　�。�4）化學法

　　（5）酶解法

　�。�6）滲透壓沖擊法

　�。�7）凍結—融化法

　　（8）干燥法

　　常用的溶酶：溶菌酶、透明質(zhì)酸酶、蛋白酶、脂肪酶、核酸酶等。

　　20、高壓勻漿法的原理：

　　細胞懸浮液在高壓作用下從閥座與閥之間的環(huán)隙高速噴出后撞擊到碰撞環(huán)上，細胞在受到高速撞擊后，幾句釋放到低壓環(huán)境，從而在撞擊力和剪切力等綜合作用下破碎影響因素：壓力、循環(huán)操作次數(shù)和溫度

　　21、化學滲透法破碎細胞的特點：

　　速度低，效率差，且化學或生化試劑的添加形成新的污染，但化學滲透法選擇性高，胞內(nèi)產(chǎn)物的總釋放率低，可有效抑制核酸的釋放，料液粘度小，有利于后處理。

　　22、珠磨法破碎細胞的影響因素：

　　攪拌速度、料液的循環(huán)速度、細胞懸浮液的濃度、珠粒大小和數(shù)量、溫度等。

　　23、發(fā)酵液預處理降低液體黏度常用的方法：

　　（1）加熱

　�。�2）凝聚和絮凝

　�。�3）變性沉淀

　�。�4）調(diào)節(jié)PH

　　24、加入電解質(zhì)凝聚劑的目的

　　發(fā)酵液中的細胞，菌體或蛋白質(zhì)等膠體粒子ide表面都帶有同種電荷，使得這些膠體粒子之間相互排斥，保持一定距離而不互相凝聚。另外，這些膠體粒子和水有高度的親和性，其表面很容易吸住水分，形成一層水膜，從而使膠體粒子呈分散狀態(tài)。在發(fā)酵液中加入電解質(zhì)，就能中和膠體粒子的電性，奪取膠體粒子表面的水分子，破壞其表面的水膜，從而使膠體粒子能直接碰撞而聚集起來。

　　25、絮凝絮凝的主要影響因素

　　概念：是指使用絮凝劑，在懸浮粒子之間產(chǎn)生架橋作用而使膠粒形成粗大的絮凝團的過程。

　　原理：絮凝劑一般為高分子聚合物，具有長鏈線狀結構，容易溶于水，其相對分子質(zhì)量高達數(shù)萬至1000萬以上，在長的鏈節(jié)上含有相當多的活性功能團。絮凝劑的功能團能強烈地吸附在膠粒的表面，由于一個高分子絮凝劑的長鏈節(jié)上含有相當多的活性功能團，所以一個絮凝劑分子可分別吸附在不同顆粒的表面，從而產(chǎn)生架橋鏈接。

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