第一篇:生物分离与纯化复习题(本站推荐)
生物分离与纯化复习题 第一章
1、生物分离纯化技术的概念?
以生物物质原料为基础,对目标产物进行提取、纯化、加工制备的生产技术。
2、生物物质与生物产品的区别?
生物物质:生物物质是指存在于生物体内的所有生物活性物质的总称。生物物质的制成品统称为生物产品。
生物产品:在产业中的生物物质的制成品。
3、生物分离纯化技术的原理和特点?
基本原理:利用混合物中不同组分间物理、化学和生物学性质的差别来实现组分间的分离或纯化。
技术原理:选用能够识别这些差别的分离介质或扩大这些差别的分离设备来实现组分间的高效分离。
特点:⑴环境复杂、分离纯化困难含量低、工艺复杂
⑵ 稳定性差、操纵要求严格
⑶ 目标产物最终的质量要求很高
⑷ 终极产品纯度的均一性与化学分离上纯度的概念并不完全相同 ⑸ 终极产品纯度的均一性与化学分离上纯度的概念并不完全相同
4、发酵生物产品分离纯化的生产工艺? ⑴原材料的预处理 ⑵颗粒性杂质的去除
⑶可溶性杂质的去除和目标产物的初步纯化 ⑷目标产物精制
⑸目标产物的成品加工
5、生物分离技术的应用? 食品添加剂 药物
第二章
6、预处理的目的?
使目标产物最大限度的转移到溶液中。
7、改变发酵液过滤特性的基本方法?
⑴降低液体黏度(常用加水稀释法和加热法)⑵调整pH(改变物质的电离度和电荷性质)⑶加入反应剂(沉淀杂质)
⑷加入助滤剂(不可压缩的多孔微粒,使滤饼疏松,增大滤速)⑸凝聚和絮凝
8、对发酵液相对纯化的基本方法? 高价无机离子(Ca2+、Mg2+、Fe2+)
⑴Ca2+ 草酸钠→草酸钙沉淀(回收草酸)⑵Mg2+ 三聚磷酸钠→三聚磷酸钠镁络合物 ⑶Fe2+ 黄血盐→普鲁士蓝沉淀 杂蛋白 ⑴沉淀
⑵变性 ①加热大幅度调解pH ②加酒精、丙酮等有机溶剂或表面活性剂 ⑶吸附法
9、凝聚和絮凝的作用原理?
凝聚原理:加入电解质,中和胶体粒子的电性,夺取胶体粒子表面的水分子,破坏其表面的水膜,使胶体粒子能聚集起来 絮凝原理:(絮凝剂是一种能溶于水的高分子聚合物)通过静电引力、范德华引力或氢键的作用,强烈地吸附胶粒,形成较大的絮团
10、离心分离的基本原理?
⑴当物体围绕一中心轴做圆周运动时,运动物体就受到离心力的作用。
⑵旋转的速度越高,运动物体所受到的离心力越大。在相同转速条件下,不同运动物体所受到的离心力大小不同,表现出不同的沉降速度。
11、离心分离的常用方法及特点? ⑴差速离心法
⑵速率区带离心法 最大的梯度密度低于最小密度的沉降样品在最高的沉降物质 达到管底前停止,短时间,低速度
⑶等密度离心法 最大的梯度密度大于密度最大的沉降样品 使各组分沉降到其平衡的密度区,长时间,高速度
11、离心分离的常用设备类型及特点?
⑴根据其离心力大小,可分为低速离心机、高速离心机和超离心机; ⑵按型式可分为管式、碟片式等;
⑶按作用原理不同可分为过滤式离心机和沉降式离心机两大类。⑷按出渣方式可分为人工间歇出渣和自动出渣等方式。
第三章
13、微生物、植物细胞壁组成和结构特点? 细菌:肽聚糖,网状结构;
酵母细胞壁:葡聚糖和甘露聚糖的交联
霉菌细胞:几丁质或纤维素的状结构,其强度比细菌和酵母菌的细胞壁有所提高。
14、常用的细胞破碎方法?
⑴直接测定法:适当稀释,血球计数板计数; ⑵目标产物测定法 ⑶测定导电率
16、沉析分离的依据是什么?
通过加入某种试剂或改变溶液条件,使目标产物以固体形式从溶液中沉降析出的分离纯化技术。
17、盐析法的原理是什么?
在高浓度中性盐存在的情况下,蛋白质等生物大分子在水溶液中的溶解度降低并沉淀析出的现象称为盐析。
18、影响盐析的因素有哪些? ⑴盐饱和度的影响 ⑵蛋白质浓度的影响 ⑶pH的影响 ⑷温度的影响
19、盐析法分离蛋白质的特点? 优点:经济、安全、操作简便、应用范围广 缺点:盐析法分辨率不高
20、常用的蛋白质沉淀方法有哪些? ⑴盐析法
⑵有机溶剂沉淀法 ⑶等电点沉淀法
⑷选择性变性沉淀法 ⑸有机聚合物沉淀法
21、有机溶剂沉析原理和特点?
原理:有机溶剂加入使溶液介电常数减小,溶质之间静电作用增加。有机溶剂破坏溶质的水化层,使溶质间的作用力增加。优点:①分辨能力比盐析法高;
②有机溶剂沸点低,易挥发除去,不会残留于成品中,产品更纯净,沉淀物与母液间的密度差较大,分离容易。
缺点:①有机溶剂沉淀法易使蛋白质等生物大分子变性,操作需在低温下进行; ②需要耗用大量有机溶剂,成本较高;
③有机溶剂一般易燃易爆,所以贮存比较困难或麻烦。
22、等电点沉析原理和特点?
原理:两性电解质处于等电点时,分子表面净电荷为0,双电层和水化膜结构被破坏,溶解度降低。
特点:等电点沉淀法只适用在等电点时溶解度很低的两性生化物质
23、有机聚合物沉析原理和特点?
利用生物大分子与某些有机聚合物形成沉淀而析出的分离技术称为有机聚合物沉析。P52
24、结晶操作的原理是什么?
⑴当溶液处于过饱和状态时,分子间的分散或排斥作用小于分子间的相互吸引作用。
⑵ 结晶是一个以过饱和度为推动力的质量与能量的传递过程。
25、过饱和溶液形成的方法有哪些? ⑴将热饱和溶液冷却 ⑵将部分溶剂蒸发 ⑶化学反应结晶 ⑷解析法
26、稳定、亚稳定和不稳定区溶液的特征? 稳定区——溶液稳定。
亚稳定区——加入晶核,晶体成长 不稳定区——溶液自发形成结晶
27、常用的起晶方法有哪些? ⑴自然起晶法 ⑵刺激起晶法 ⑶晶种起晶法
28、结晶操作中3个主要过程的特点? 过饱和溶液的形成
晶核的形成:晶核是在过饱和溶液中最先析出的微小颗粒。晶核的大小通常在几个纳米到几十个纳米。
晶体的生长:溶液主体的溶质传递到晶体表面,溶质进入适当的晶格位置,结晶产生的热量传导到溶液中
第四章
29、色谱分离技术的概念
利用不同组分在固定相和流动相中的物理化学性质的差别,使各组分在两相中以不同的速率移动而进一步分离的技术。30、色谱分离系统的组成
色谱分离系统包括两个相:固定相,流动相。
31、色谱分离技术的分类
⑴根据分离时一次进样量的多少分类 分析规模(小于10mg)半制备规模(10~50mg)制备规模(0.1~10g)生产规模(>10g)⑵根据流动相的相态不同分类 气相色谱—以气体作流动相 液相色谱—以液体作流动相
超临界流体色谱—流动相是在接近它的临界温度和压力下工作的液体 ⑶根据固定相的附着方式分类: 纸色谱—液体固定相涂在纸上
薄层色谱—固定相涂敷在玻璃或金属板上 柱色谱—固定相装在圆柱管中 ⑷按分离机理不同分类 吸附色谱法 分配色谱法
离子交换色谱法 凝胶色谱法 亲和色谱法
⑸根据操作压力的不同分类 低压色谱:操作压力<0.5MPa 中压色谱:操作压力0.5~4.0MPa 高压色谱:操作压力4.0~40MPa
32、色谱法的特点 ⑴分离效率高 ⑵灵敏度高 ⑶分析速度快 ⑷应用范围广
缺点:处理量小;操作周期长;不能连续操作。
33、吸附色谱分离技术的要点
吸附法的关键是选择吸附剂和展开剂
34、离子交换树脂的基本结构 ⑴三维空间网状骨架 ⑵骨架上连接官能团
⑶官能团携带相反电荷的离子
35、离子交换树脂的分离原理
36、离子交换树脂分离的工艺过程 ⑴离子交换树脂的选择 ⑵离子交换树脂的预处理 ⑶离子交换操作条件的选择 ⑷离子交换过程 ⑸洗脱过程 ⑹树脂的再生 ⑺树脂交换操作 第五章
1、过滤技术的概念及过滤的原理
概念:过滤技术是将固体颗粒与液体进行分离的一种技术,是溶解物与不容物的分离。
原理:利用多孔性介质截留固液悬浮液中的固体粒子,进行固液分离的方法称为过滤
(推动力:重力、压力和离心力)
2、过滤的目的:
获得清净的液体产品,也可能是为了得到固体产品
3、过滤分类:
按料液流动方向:常规过滤、错流过滤
按操作压力:常压过滤、减压过滤和加压过滤 按过滤方式:表面过滤和深层过滤
4、过滤的介质
过滤的介质应由惰性材料制成;耐酸耐碱耐热适用于各种溶液的过滤;过滤阻力小,滤速快,反复利用,易清洗;具有足够的机械强度,廉价易得
5、常用的过滤介质:
滤纸、脱脂棉、织物介质、微孔滤膜等
6、过滤装置
普通漏斗、垂熔玻璃滤器、砂滤棒、板框式压滤机、微孔滤膜过滤器
7、常用的过滤方法
①深层过滤(深层过滤有滤芯和滤膜两种)
②筛式过滤(过滤分离取决于滤片基质孔径的大小)
③系列膜过滤(使用圆盘夹膜式滤器,依次降低所用膜的孔径)
8、影响过滤的因素
①混合物中悬浮微粒的性质和大小 ②混合液的黏度 ③操作条件
④助滤剂的使用
9、膜分离技术的概念
是指利用天然或人工合成的具有选择透过性的薄膜,以外界能量或化学位差为推动力对双组分或多组分体系进行分离、分级、提纯或富集的过程
10、膜的分类 按膜孔径大小:微滤膜、超滤膜、反渗透膜、纳米过滤膜 按膜的结构:对称性膜、不对称性膜、复合膜 按材料分:无机材料膜、高分子合成聚合物膜
11、膜的性能
耐压、耐温、耐酸碱 性、化学相容性、生物相容性、低成本
12、膜分离技术的特点
①处理效率高、设备易于放大; ②可在室温或低温操作
③化学与机械强度小、减少失活 ④无相变、节能
⑤选择性好、可达到部分纯化目的 ⑥回收率较高
13、膜组件 的定义
由膜、固定膜的支撑体、间隔物以及收纳这些部件的容器构成的一个单元称膜组件或膜装置
14、膜组件的形式
管式、螺旋卷式、毛细管式、中空纤维式、平板式
15、微滤技术的概念及原理
概念:利用辩分原理截留直径为0.05~10微米大小的粒子的膜分离技术
原理:利用微孔滤膜的筛分作用,在静压差推动下,将滤液中尺寸大于0.1~10微米的微生物粒子截留下来,以实现溶液的净化、分离和浓缩的技术。
16、微滤的操作方式 死端微滤和错流微滤
17、微滤膜的特性 ①孔径的均一性 ②空隙率高 ③滤材薄
18、超滤的定义
凡是能截留相对分子质量在500以上的高分子的膜分离过程称为超滤
19、超滤的原理
膜表面无数微孔截留住了分子直径大于孔径的溶质和颗粒从而达到分离的目的 20、超滤的特点和影响因素
特点:膜材料无毒无害
膜有较好的耐酸碱耐溶剂性能
低压操作
超滤装置无污染
成本低、回收率高
影响:溶质的分子性质、溶质的浓度、温度、压力 21、超滤前的准备:
充分了解超滤膜的性能、正确安装超滤装置、超滤膜清洗消毒处理后的检测、对加工溶液的要求、洗滤、超滤操作参数的优化、超滤膜的清洗储存(作为了解)、超滤设备
搅拌式超滤、无搅拌式超滤、中空纤维超滤
23、透析技术
透析是一种扩散控制的,一浓度梯度为驱动力的分离方法。
24、反渗透技术
一种只能透过溶剂而不能透过溶质的膜一般称为理想的半透膜
第六章
1、萃取的概念
根据混合物中不同组分在溶剂中的溶解度不同,将所需的组分分离出来,这个操作过程称为萃取
2、萃取的分类
根据参与溶质分配的两相不同分类 ①液液萃取 ②液固萃取 组分数目不同分类
①多组元体系 ②三元体系 有无化学反应分类
①物理萃取 ②化学萃取 萃取剂的种类和形式分类 ①双水相萃取 ②溶剂萃取 ③反胶团萃取 ④凝胶萃取 ⑤超临界萃取
3、萃取的特点
萃取过程具有选择性
能与其他需要的纯化步骤相配合 分离效率高,生产能力大
传质速速快,生产周期短
4、萃取的 原理
萃取是一种扩散分离操作,不同溶质在 两相中分配平衡的差异实现萃取分离
5、工艺流程
①混合 ②分离 ③回收
6、影响溶剂萃取的主要因素
PH、温度、盐析作用、溶剂性质
7、双水相的定义
两种不相容的亲水性高分子 聚合物在水溶液中形成的两相 双水体系形成的原因 :
由于较强的斥力或空间位阻,相互之间无法渗透,在一定条件下,即可形成双水相体系
亲水性聚合物水溶液和一些无机盐相混时,也因盐析作用会形成双水相体系
8、双水相萃取原理
溶质在两相中的溶解能力不同,遵守分配定律K=上相平衡总浓度/下相平衡总浓度
9、双水相萃取的特点: ①相混合能耗低 ②达到萃取平衡所需时间短 ③易进行工业放大 ④易实现连续操作
⑤步骤简便、通用性强
⑥适于易失活的蛋白质酶的提取纯化
10、双水相萃取的工艺流程 ①目的产物的萃取 ②PEG的循环 ③无机盐的循环
11、影响 双水相萃取的影响 ①成相高聚物浓度的影响 ②成相高聚物的分子量的影响 ③盐的影响 ④PH的影响 ⑤温度的影响
12、双水相萃取技术的应用 ①基因工程药物的分离与提取 ②酶工程药物的分离与提取 ③抗生素 的分离与提取
④天然植物药用有效成分的分离与提取
13、当三相成平衡态共存的点 称三相点
14、液气两相成平衡状态的点叫临界点
15、处于临界温度临界压力以上的流体叫做超临界流体
16、萃取原理
在温度不变的条件下,压力增加,其密度增加,其溶解度随之增加;压力不变的情况下,温度升高,密度降低,溶解度随之降低
17、超临界流体萃取的基本方法 等温法、等压法、吸附法
18、超临界流体萃取的特点 ①萃取和分离合二为一
②压力和温度都可以调节萃取过程的参数 ③萃取的温度低
④临街CO2常态下是气体无毒 ⑤超临界流体的极性可改变 20、超临界流体萃取的应用
细胞破碎、催化作用、去除杂质、杀菌作用 第七章
1、浓缩的目的
①作为结晶和干燥的预处理
②提高产品质量
③减少产品的体积和重量 ④增加产品的储藏 时间
2、浓缩的原理
指总固形物与溶剂部分分离的过程,使生物制品原料中水浓度降低到复合工艺要求的过程
3、蒸发浓缩的 定义
蒸发是溶液 表面的溶剂分子获得的动能超过了溶液内溶剂分子的吸引力而脱离液面逸向空间的过程
4、常用浓缩技术
蒸发浓缩、膜浓缩、冷冻浓缩、凝胶浓缩
5、冷冻干燥的过程 预冻
初级干燥 次级干燥
(冷冻温度为-10~-50°C)
6、干燥的定义 :浓缩物料脱水的过程
热干燥技术:指将物料加于湿物料并排除挥发性湿分,获得一定湿含量固体产品的过程
7、冷冻干燥技术原理
通过升华从冻结的生物中去掉水分的过程
8、干燥曲线
在恒定的干燥条件下,以干燥时间为横坐标,物料湿含量为纵坐标可得干燥曲线
(预热阶段——恒速干燥阶段、降速干燥阶段)
第二篇:血清γ-球蛋白的分离纯化实验报告
血清γ-球蛋白的分离纯化
一、目的与要求
1、掌握分离纯化蛋白质的基本原理和基本过程。
2、熟悉盐析、离心、层析、电泳等生化基本技术在蛋白质分离纯化中的综合应用。
3、学会设计和制定分离纯化蛋白质的实验方案,技术路线,质量监控和保证措施。
二、实验原理
血清蛋白有300多种,可粗略的分为清、球蛋白两大类,γ球蛋白只是球蛋白中的一个亚类。欲用常规方法获得,可先用半饱和硫酸铵从血清中盐析出球蛋白,接着用葡萄糖凝胶G-25脱去球蛋白中的盐分最后用DEAE纤维素阴离子交换柱便可直接从脱盐的球蛋白溶液中分离纯化出γ球蛋白,其反应机理如下:
C2H5
H
纤维素-O-(CH2)2-N(C2H5)2
纤维素-O-(CH2)2-N+……H2PO4
H++H2PO4
DEAE纤维素离子交换柱
COOH
C2H5
α、β、γ球蛋白
NH2
COO
H
经过盐析和脱盐的球蛋白液
纤维素-O-(CH2)2-N+…α和β
G
PH6.3
NH2
交换到柱上的α和β-球蛋白
H2PO4
COOH
γ-球蛋白
NH3+
被DEAE柱分离纯化的γ-球蛋白
被柱层析交换结合的α球蛋白和β球蛋白,可通过增加洗脱液的离子强度或降低洗脱的pH值(也可两者同时改变),使其分部洗脱下来而被纯化。纯化前后的γ球蛋白可用电泳方法进行比较鉴定。
三、仪器和材料
仪器:离心机,1.5×40cm层析柱,层析架或滴定台,核酸-蛋白检测仪,部分收集器,紫外分光光度计,色谱柱,电泳槽,电泳仪。
材料:马血清,Sephadex
G-25×200g,DEAE-32×200g。
四、实验步骤
(一)分离纯化步骤
1、取3mL,4℃预冷血清,加入3mL
4℃预冷的饱和硫酸铵。边滴边摇。
2、静置大于10min后,3500rpm离心15min,弃去上清液,将沉淀溶于少量的生理盐水。从中取0.5mL用于测定蛋白质含量。
3、将剩余的样品上Sephadex
G-25柱,用0.02
mol/L
pH6.5的NH4AC缓冲液洗脱,每管收集3
mL,用于绘制洗脱曲线,选择颜色最深(即浓度最高管)的取0.5mL留待电泳用。
4、将剩余的蛋白质溶液上已平衡好的DEAE-32柱(装一半的柱子),用0.02
mol/L
pH6.5
NH4AC缓冲液洗脱,用干净的试管收集,并用20%磺基水杨酸检测是否有蛋白流出,并绘制洗脱曲线,收集的蛋白质溶液即为γ球蛋白(留少量电泳用,0.5ml测[Pr])。
5、柱子再生。先用0.3mol/L高盐缓冲液,再用0.02mol/L缓冲液平衡。
(二)电泳步骤
1、安装垂直板电泳槽,按表配制分离胶溶液。用滴管吸取分离胶溶液,沿管壁注入玻璃板至距上端3cm处(插梳为准)
2、立即用滴管沿凝胶管壁加人蒸馏水约0.5cm高度,加水时应注意减少胶液表面的震动与扩散。加蒸馏水的目的,隔离空气中的氧和消除凝胶柱表面的弯月面,使凝胶表面平坦(加水时切勿呈滴状滴入胶液)。
3、静置30分钟,在凝胶表面与水之间出现清晰的界面,表示聚合已完成(注:刚加水时看出有界面,后逐渐消失,等再看出清晰界面时,表明凝胶已聚合)。用滴管吸去凝胶管的水层,并用滤纸条(无毛边)轻轻吸去凝胶表面残留的水分,注意不要损伤已聚合的凝胶表面。
4、按表制备浓缩胶,沿管壁加入浓缩胶,插上梳子,静置15分钟,待凝胶聚合后,待用。
5、加入10倍稀释的甘氨酸一Tris缓冲溶液于电泳槽中,用注射针排除样品孔中的气泡,样品与样品处理液1:1混合后,用微量注射器上样。
6、将上电泳槽的电极接至电泳仪的负极,下电泳槽的电极接至电泳仪的正极,接通电源,刚开始5分钟内6-7
mA/板,待示踪染料迁移到下口约0.5cm处时,就可停止电泳,切断电源(电泳时间约为
2/小时左右)。
7、剥胶
取下玻璃板,用带有10cm长的注射针头,内盛蒸馏水作润滑剂。将针头插人胶与玻璃板之间,边注水边慢慢推针前进,靠水流压力和润滑作用使玻璃板与凝胶分开。
8、固定,染色与脱色
固定染色液染色过夜,用脱色液脱色.9、染色,加入染色液,染色过夜。
10、拍照,记录结果。
五、实验结果与分析
**
血清样由于蛋白质种类较多,区带不清。脱盐后,样品中剩余蛋白质为α、β、γ-球蛋白,从结果中可以看到几条较为明显的区带。γ-球蛋白的电泳结果显示其分离的较为纯净。
六、注意事项
1、上样前要将使用过的柱子重生。
2、上样时要注意3个相切:缓冲液与柱床表面相切;样品与柱床表面相切;洗样时缓
冲液与柱床表面相切。
3、用琼脂糖封胶时一定要封延时,防止漏胶。
4、配胶时要按照顺序加样,配完后要立刻混匀。
5、剥胶时要在水冲洗的情况下进行。
第三篇:直链淀粉的分离纯化--自己总结
橡实直链淀粉与支链淀粉的分离纯化
谢 涛,陈建华,谢碧霞
(中南林学院资源与环境学院,中国湖南株洲412006)
1.2.3 橡实直链淀粉与支链淀粉的分离纯化
取10 g橡实淀粉,先以少量的无水乙醇润湿,再加200 mL 0.5 mol/L的NaOH溶液,在热水浴中加热分散至整个淀粉糊完全透明,冷至室温,离心(6 000 r/min,20 min)除去不溶性杂质.淀粉糊以2 mol/L的HCl调至中性,再加90 mL正丁醇和异戊醇混合溶液,混合液中V(正丁醇)∶V(异戊醇)=3∶1,在沸水浴中加热搅拌至整个体系透明,冷却至室温,置于7℃冰箱中过夜,离心(6 000 r/min,20 min),沉淀物和上清液分别处理如下.将沉淀物加入120 mL饱和的正丁醇水溶液,在沸水浴中加热搅拌至溶液分散透明,冷至室温,在7℃冰箱中过夜,离心(6 000 r/min,20 min).按上述步骤所得的沉淀物重复处理5~10次(即重结晶5~10次).然后将沉淀物浸于无水乙醇中24 h,再反复以无水乙醇洗涤沉淀后,置于室温下真空干燥,此时得到的是纯化的直链淀粉样品.无水乙醇洗涤沉淀的目的是除去直链淀粉中所络合的正丁醇.上清液中加入10 mL正丁醇于沸水浴中加热搅拌至溶液分散透明,冷至室温,在7℃冰箱中过夜,离心(6 000 r/min,20 min),重复上述操作2~3次.将上清液真空浓缩后,加入冷的无水乙醇进行沉淀,再以无水乙醇洗涤沉淀物数次,室温下真空干燥得到纯化的支链淀粉样品.芋头淀粉的分离和纯化
孙忠伟 张燕萍 向传万
(江南大学食品学院,无锡, 214036)
干燥的芋头淀粉,用体积分数85%甲醇脱脂24h后,用无水乙醇脱脂6h,在40℃干燥48h,待用。
1·3·2 直链淀粉与支链淀粉的分离与纯化
1·3·2·1 直链淀粉与支链淀粉的粗分离
称取10g芋头淀粉,放入500mL烧杯中,加少量的无水乙醇,使样品湿润,再加入0·5mol/LNaOH溶液200mL。在沸水浴中加热搅拌20~30min至完全分散。冷却后离心(6000r/min,20min),去除未分散的残渣(沉淀部分)。用2mol/LHCl中和离心液,并加入100mL正丁醇-异戊醇(体积比3∶1)混合液,然后在沸水浴中加热搅拌20 min,此时溶液透明,冷却至室温,移入2~4℃冰箱静置24 h,离心(6 000 r/min, 20min),沉淀物即为粗直链淀粉,上清液即为粗支链淀粉溶液。分别收集备用。1·3·2·2 直链淀粉的纯化
将沉淀物即粗直链淀粉全部转移至装有120mL正丁醇饱和水溶液,然后置沸水浴中搅拌直至溶液分散透明,再逐渐冷却至室温,移入冰箱内(2~4℃)保持24 h,取出离心(6 000 r/min,20min),将得到的沉淀重复上述操作6次,然后将沉淀物浸入无水乙醇中24h,以无水乙醇洗涤沉淀数次,该沉淀于室温下真空干燥,即得直链淀粉纯品。无水乙醇沉淀的目的是除去直链淀粉中络合的正丁醇。
1·3·2·3 支链淀粉的纯化
支链淀粉溶液置于分液漏斗中静置,取下层溶液加40mL正丁醇-异戊醇(体积
比1∶1)混和液,在沸水浴中加热搅拌直至溶液分散透明,冷却至室温,移入冰箱于2~4℃静置48h,离心(6000r/min,20min),去除沉淀物,用上清液重复上述操作3~5次,所得上清液减压浓缩至原体积的一半,加入2倍体积的无水乙醇沉淀、离心,将沉淀溶于热的200mL 0·5mol/L NaOH溶液中,离心去沉淀,离心液中再加入2倍体积的无水乙醇,将沉淀溶于200mL的蒸馏水中,用2倍体积的无水乙醇再沉淀,以无水乙醇洗涤数次,室温下真空干燥,即得支链淀粉纯品。
直链淀粉的分级制备研究
刘志强,益小苏
(浙江大学高分子科学与工程系,浙江杭州310027)
1.3 原淀粉的去脂处理
(1)将210 g丙三醇或正丁醇与去离子水配成醇浓度为70%或85%的处理液,倒入500 mL的三颈烧瓶中.加入16 g淀粉,配成固含量约5%的淀粉悬浮液.(2)将烧瓶放入超级恒温水槽中,通氮气保护,搅拌溶液.控制水浴温度,使其在1~1.5 h中由
30℃上升至89℃.在89℃保持1 h后将烧瓶撤离水浴.(3)待烧瓶中的溶液冷却至25℃,将其分成两份,分别倒入500 mL的三颈烧瓶中,各加入300mL无水乙醇,搅拌1 h.(4)搅拌结束后,将悬浮液抽滤,用无水乙醇冲洗沉淀约3~4次,得到不含处理液的去脂淀粉.1.4 分散法分级
(1)将二甲基亚砜(DMSO)400 mL和去离子水100 mL倒入1 000 mL的烧杯,配成分散溶液.然后加入50 g淀粉,室温下搅拌若干小时(4,8,18 h),溶液呈乳液状.(2)将乳液倒入1 000 mL烧瓶中,在某一温度(60,80,100℃)的恒温水浴中搅拌加热30 min,然后加入100 mL的正丁醇,同时不停地搅拌5 min.(3)将溶液撤离水浴,冷却至室温,溶液中有细针状沉淀出现.用高速沉淀机分离沉淀(2 000r/min,30 min).(4)取出沉淀于500 mL烧瓶中,加入200 mL的1% NaCl溶液,在80℃的恒温水浴中加热30min,此时沉淀完全溶解.缓慢滴加100 mL正丁醇于热溶液中,同时用玻棒搅拌.(5)滴加结束后,将烧瓶撤离水浴,静止冷却至室温.用高速沉淀机分离出沉淀(2 000 r/min, 30 min).(6)根据需要重复(4),(5)步,增加重结晶次数.(7)取出沉淀置于培养皿,在70℃真空烘箱中干燥至恒重,得到直链级分.1.5 水浸法分级
(1)取8 g淀粉,350 mL去离子水倒入500 mL的三颈烧瓶中,配成浓度约为2%的淀粉悬浮液,用pH为6.3的磷酸缓冲液调节悬浮液的pH值为6.3.(2)将该悬浮液放入某一温度(70,80,90,98℃)的恒温水浴中,搅拌,通氮气保护.(3)保持15 min后,立即把溶液转移至薄壁塑料杯,放入冰盐浴中进行快速冷却.(4)把已冷却的悬浮液用离心沉淀机离心30 min,转速为2 000 r/min.(5)抽取上层清液,将其在60℃水浴中加热10 min后,缓慢滴加200 mL正丁醇,同时不停地搅拌,直至白色细针状沉淀生成.(6)用离心沉淀机分离沉淀(2000 r/min,10 min).(7)取出沉淀放入培养皿中,在70℃真空烘箱中干燥至恒重,得到完全干燥的直链级分.【玉米淀粉】
直链淀粉提纯方法的研究
无锡轻工大学食品学院(214036)
杨光丁霄霖
2·3·3碱液分散法
先加少量无水乙醇将淀粉充分湿润,加入0·5MNaOH溶液,沸水浴10~30min,用2NHCl溶液中和至pH7·5左右,加入丁醇-异戊醇(1∶1, v/ v),沸水浴10~30min,冷却至室温后,于4℃下静置至少12h,离心(1000r/min)20min,得到沉淀物,加适量丁醇饱和水溶液,沸水浴15~30min,不断搅拌,使沉淀物完全溶解,于4~25℃下静置3~12h,离心(1000r/min)20min,得到沉淀;如此循环3次以上,然后分别用78%乙醇洗涤3次,用95%乙醇洗涤3次,用无水乙醇洗涤3次,于40℃下真空干燥,即得直链淀粉纯品。
3·结果与分析
3·1碱液分散法
采用碱液分散法时,加入丁醇后,静置2~6h,即形成大量的沉淀,用普通离心机进行离心,可以将沉淀很好地分离。但是,应注意静置的温度不宜过低,否则,容易导致直链淀粉的老化。老化后的直链淀粉不溶于水,甚至加热至沸腾也不溶解,给以后的使用带来麻烦。直链淀粉老化主要是由直链淀粉结晶造成的,因此,随着纯化次数的增加,饱和丁醇水溶液的添加量也应该相应有所增加,使淀粉浓度适当稀释,尽量避免发生淀粉老化。
葛根直链淀粉和支链淀粉分离纯化的研究
杜先锋 许时婴 王 璋
(无锡轻工大学食品学院,无锡,214036)
1.3.2 淀粉组分的分离和纯化
取10g葛根淀粉,先以少量的无水乙醇润湿,再加200ml 0.5mol/L NaOH溶液,在热水浴中加热分散至整个淀粉糊完全透明,冷至室温,离心(6000r/min,20min)除
去不溶性杂质。淀粉糊以2mol/L HCl调至中性,再加90ml正丁醇-异戊醇(3∶1,V∶V)溶液,在沸水浴中加热搅拌至整个体系透明,冷却至室温,置于7℃冰箱中过夜,离心(6000r/min, 20min),沉淀物和上清液分别处理如下:
(1)沉淀物加120ml饱和的正丁醇水溶液,在沸水浴中加热搅拌至溶液分散透明,冷至室温,在7℃冰箱中过夜,离心(6000r/min,20min),所得的沉淀物按上述步骤重复操作5~10次(即重结晶5~10次),然后将沉淀物浸于无水乙醇中24h,再反复以无水乙醇洗涤沉淀,该沉淀物于室温下真空干燥,得到纯化的直链淀粉样品。无水乙醇洗涤沉淀的目的是除去直链淀粉中所络合的正丁醇。
(2)上清液中加入10ml正丁醇于沸水浴中加热搅拌至溶液分散透明,冷至室温,在7℃冰箱中过夜,离心(6000r/min,20min),重复上述操作2~3次。上清液经真空浓缩后,加冷的无水乙醇进行沉淀,再以无水乙醇洗涤沉淀物数次,室温下真空干燥得到纯化的支链淀粉样品。
马铃薯直链淀粉与支链淀粉的分离方法
吉宏武丁霄霖
A无锡轻工业大学食品学院
2.3淀粉的分散
称取10g干淀粉分散于100ml,水中,然后慢慢地倒入1.3L0.15mol/LNaOH中,并轻轻搅拌均匀,静置5min后加360ml5%NaCl溶液,用HCl中和至pH为6.5-7.5,在室温下放置15-20h,分为两层,将上清液吸出,经两次过滤,即为直链淀粉粗提液,下层胶体为支链淀粉粗提液。
2.4直链淀粉的纯化
直链淀粉粗提液,按10:1体积比加入重蒸的正丁醇,在常温下搅拌1h,静置3h后,将部分沉淀物离心(3500r/min,20min),沉淀物再用正丁醇搅拌饱和1h、静置、离心,重复四次后,将沉淀物转至无水乙醇中浸泡24h,再用乙醇洗涤几次,在室温下真空干燥,即为直链淀粉。
2.5支链淀粉的纯化
支链淀粉粗提液经离心后(30min,20°C,7000r/min),弃去上清液,沉淀物加入适量的1%NaCl,并轻轻搅动,放置15h左右,待其分层后,弃去上清液,部分沉淀物离心(30min,20°C,7000r/min),弃去上清液,沉淀物再加入适量的1%NaCl,并轻轻搅动,静置、离心,重复四次后,将沉淀物转至无水乙醇中放置一夜,再用无水乙醇洗涤3-5次,室温下真空干燥,即为支锭淀粉纯品。
[玉米淀粉]
直链淀粉和支链淀粉纯品的提取及其鉴定
(江南大学食品学院,无锡)
洪雁顾正彪刘晓欣
1.2.1直链淀粉和支链淀粉的分离与纯化
1.2.1.1直链淀粉与支链淀粉的粗分离
称取10g玉米淀粉,加入少量无水乙醇分散并湿润样品,再加入350ml 0.5mol/L的氢氧化钠,在沸水浴中搅拌10min,使溶液清澈透明,无结团状,冷却后冷冻,高速离心(8000r/min)10min,用2mol/L的盐酸中和至中性,加入100mL3:1丁醇(异戊醇的混合液,在沸水浴中加热搅拌10min后,冷却至室温,于2-4°C的冰箱中静置24h,取出,冷冻,高速离心(8000r/min)10min,得到的沉淀物为粗直链淀粉,离心液为粗支链淀粉。
1.2.1.2直链淀粉的纯化
将粗直链淀粉沉淀全部移入丁醇饱和的200ml水中,加热溶解至溶液透明,冷却至室温后放入2-4°C的冰箱中静置24h,取出,冷冻,高速离心(8000r/min)20min,得沉淀物,再纯化数次后,将沉淀物在砂芯漏斗中过滤,用无水乙醇洗涤数次,样品在40°C的鼓风干燥箱中干燥8h,即得纯直链淀粉。
1.2.1.3支链淀粉的纯化
将粗支链淀粉离心液在分液漏斗中静置数分钟后,分成三层,取下层乳胶体溶液,加40ml1:1丁醇(异戊醇的混合液,于沸水浴中加热搅拌10min,冷却后放入2-4°C的冰箱中静置48h后,冷冻,高速离心(8000r/min)10min,离心液中缓缓加入二倍体积的无水乙醇,在2-4°C的冰箱内静置24h,将沉淀物溶于热的0.5mol/L氢氧化钠溶液,依上述方法纯化数次,用无水乙醇脱水洗涤,样品在40°C的鼓风干燥箱中干燥8h,即得纯支链淀粉。
第四篇:制药分离工程复习题
简答
1.分别给出生物制药、化学制药以及中药制药的含义。
生物药物是利用生物体、生物组织或其成分,综合各类学科的原理与方法进行加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制品。
化学合成药物一般由化学结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得(称全合成);或由已知具有一定基本结构的天然产物经对化学结构进行改造和物理处理过程制得(称半合成)。
中药则以天然植物药、动物药和矿物药为主。2.试说明化学合成制药、生物制药和中药制药三种制药过程各自常用的分离技术以及各有什么特点。
3.试按照过程放大从易到难的顺序,列出常用的5种分离技术。
4.结晶、膜分离和吸附三种分离技术中,最容易放大的是哪一种?最不容易放大的又是哪一种?
5.在液液萃取过程选择萃取剂的理论依据和基本原则有哪些?
6.比较多级逆流萃取和多级错流萃取,说明两种方法的缺优点
多级错流萃取流程特点是萃取的推动力较大,萃取效果好。但所用萃取剂量较大,回收溶剂时能量消耗也较大,工业上也较少采用这种流程。
多级逆流萃取流程中,萃取相的溶质浓度逐渐升高,但因在各级中其分别与平衡浓度更高的物料进行解触,所以仍能发生传质过程。萃余相在最末级与纯的萃取剂接触,能使溶质浓度继续减少到最低程度。此流程萃取效果好且萃取剂消耗小,在生产中广泛应用。
7.如何判断采用某种溶剂进行分离的可能性与难易。
8.给出分配系数与选择性系数的定义。
分配系数K:是指溶质在互成平衡的萃取相和萃余相中的质量分率之比。选择性系数β:是指萃取相中溶质与稀释剂的组成之比和萃余相中溶质与稀释剂的组成之比的比值。K=1时,萃取操作可以进行,β=1时萃取操作不能进行 9.液液萃取的影响因素有哪些?
萃取剂的影响,操作温度的影响,原溶剂条件的影响(pH值、盐析、带溶剂),乳化和破乳
10.结合超临界二氧化碳的特性说明超临界二氧化碳萃取技术的优势与局限性。
11.试对超临界萃取应用于天然产物和中草药有效成分的提取的优势与局限性进行评价。
12.简述反胶团与胶团的定义
胶团:将表面活性剂溶于水中,当其浓度超过临界胶团浓度时,表面活性剂就会在水溶液中聚集在一起形成聚集集体,称为胶团
反胶团:若向有机溶剂中加入表面活性剂,当其浓度超过临界胶团浓度时,便会在有机溶剂中也形成聚集体。13.试说明反胶团萃取的原理及特点
反胶团萃取的萃取原理:反胶团萃取的本质仍然是液-液有机溶剂萃取。反胶团萃取利用表面活性剂在有机溶剂中形成反胶团,从而在有机相中形成分散的亲水微环境,使生物分子在有机相(萃取相)内存在于反胶团的亲水微环境中。
14.试说明双水相的基本原理和特点?
基本原理:依据物质在两相间的选择性分配,但萃取体系的性质不同。当物质进入双水相体系后,由于表面性质 电荷作用和各种力(如憎水键 氢键和离子键等)的存在和环境因素的影响,在上相和下相间进行选择性分配,这种分配关系与常规的萃取分配关系相比,表现出更大或更小的分配系数。
特点:1.易于放大 2.双水相系统之间的传质和平衡过程速度快,回收效率高 3.易于进行连续化操作,设备简单,且可直接与后续提纯工序相连接,无需进行特殊处理 4.相分离条件温和,因而会保持绝大部分生物分子活性,而且可直接用在发酵中 5.可以采用多种手段来提高选择性或提高收率 6.操作条件温和,整个操作过程在常温下进行。15.膜分离技术的特点是什么?(1)膜分离过程不发生相变化,与有相变化的分离法和其他分离法相比,能耗要低。
(2)膜分离过程是在常温下进行,因而特别适用于对热敏感的物质,假如汁、酶、药品等的分离、分级、浓缩与富集。
(3)膜分离技术不仅适用于有机物和无机物,从病毒、细菌到微粒的广泛分离的范围,而且还适用于很多特殊溶液体系的分离,如溶液中大分子与无机盐的分离、一些共沸物或近沸点物系的分离等。
(4)由于只是用压力作为膜分离的推动力,因此分离装置简单,操纵轻易,易自控、维修。
16.什么是浓差极化?它对膜分离过程有什么影响?
当溶剂透过膜,而溶质留在膜上时,膜面上溶质浓度增高,这种膜面上的溶质浓度高于主体中溶质浓度的现象叫浓差极化。浓差极化可造成膜的通量大大降低,对膜分离过程产生不良影响,因此,实际操作过程尽量减小膜面上溶质的浓差极化作用。为减少浓差极化,通常采用错流过滤。
17.膜组件主要有几种型式?简要说明各种膜组件的特点。
18.试比较反渗透 纳滤 超滤和微滤四种膜分离过程的特点。
反渗透特点:1.操作过程不需要热处理,故对热敏物质是安全的。2.没有相变化,能耗低。3.浓缩和纯化可以同时完成。4.分离过程不需加入化学试剂。5.设备和工艺较其他分离纯化方法简单,且生产效率高。
滤膜孔径均匀,具有很高的过滤精度;孔隙率高,一般可达80%左右,过滤通量大,过滤所需时间短;滤膜薄,过滤时液体被滤膜吸附造成的损失较小;膜孔结构对称,自膜上表面至下表面,膜孔孔径均匀一致;膜构连续,过滤时无介质脱落,无杂质溶出,滤液清洁; 超滤膜孔径不均匀;孔隙率,滤膜薄厚;膜孔结构是非对称结构,喇叭状,上小下大,上层为致密层,约占膜厚的5%~10%,起精密分离作用,下层为大孔层,仅起支撑作用;
19.吸附作用的机理是什么?
固体内部分子受到作用力的总和为零,分子处于平衡状态。而界面上的分子受到不相等的来自两相的分子作用力,作用力的合力指向固体内部,内从外界吸收分子、原子或离子,并且在其表面形成多分子或单分子层。20.吸附法有几种?各自有何特点?
一.根据操作方式的不同,可分为:(1)变温吸附分离,低温吸附,高温解吸,循环时间较长。(2)变压吸附分离,高压吸附,低压解吸。(3)变浓度吸附分离,热敏性物质在较高温度下容易聚合,因此不宜升温解吸,可用溶剂置换吸附分离。(4)色谱吸附分离,医药工业常用且高效的分离技术之一,按操作方法不同分为迎头分离操作、冲洗分离操作和置换分离操作等。(5)循环吸附分离技术。是一种固定吸附床,经热力学参数和移动项周期性的改变,来分离混合物的技术。
二.按作用力的本质即按吸附剂和吸附质的吸附作用的不同,吸附过程可分为3类。(1)物理吸附,吸附剂和吸附质通过分子间范德华力产生的吸附作用称为物理吸附。特点,吸附区域为自由界面,吸附层为多层,吸附是可逆性的,吸附的选择性较差。规律,易液化的气体易被吸附。焓遍较小。(2)化学吸附,固体表面原子的价态未完全饱和,还有剩余的呈键能力,导致吸附剂与吸附质之间发生化学反应而产生吸附作用,称为化学吸附。特点,吸附区域为未饱和的原子,吸附层数为单层,吸附过程是不可逆的,吸附的选择性较好。焓变较大。(3)交换吸附,吸附剂表面如果由极性分子或者离子组成,则会吸引溶液中带相反电荷的离子,形成双电层同时在吸附剂与溶液间发生离子交换,称为交换吸附。特点,吸附区域为极性分子或离子,吸附为单层或多层,吸附过程可逆,吸附的选择性较好。
21.影响吸附过程的因素有哪些?
(1)吸附剂的特性:组成结构,容量,稳定性等。(2)吸附物的性质:熔点,缔合,离解,氢键等。(3)溶剂,单,混吸附操作条件,温度,ph等 22.何为离子交换法?一般可分为哪几种?
离子交换法是应用合成的离子交换树脂等离子交换剂作为吸着剂,将溶液中的物质,依靠库仑力吸附在树脂上,发生离子交换过程后,再用合适的洗脱剂将吸附物从树脂上洗脱下来,达到分离浓缩提纯的目的,是一种利用离子交换剂与溶液中离子之间所发生的交换反应进行固-液分离的一种方法。
23.离子交换树脂的结构组成?按活性集团不同可分为哪几大类?
24.PH值是如何影响离子交换分离的?
25.各类离子交换树脂的洗涤 再生条件是什么?
强酸性阳离子树脂 :可在全PH范围内使用,采用过量稀酸进行再生后重复使用。
弱酸性阳离子树脂: 溶液PH越高,弱酸性树脂的交换容量就越高,易再生成氢型,耗酸量亦小。
强碱性阴离子交换树脂;在各种PH条件下使用,弱碱性阴离子交换树脂;通常在PH小于7的溶液中使用。用NaOH再生成羟型较容易,耗碱量也小,甚至可用NaOH进行再生。色谱分离过程
26.色谱分离技术有何特点,适用于哪些产品的生产过程?
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 热稳定到热不稳定的化合物都可用色谱方法分离。尤其在生物大分子分离和制备方面,是其他方法无法替代的。
分离效率高 特别适合于极复杂混合物的分离,且收率,产率和纯度较高.操作模式多样 可选择吸附色谱 分配色谱和亲和色谱等不同的色谱分离;可选择不同的固定相和流动相状态和种类;可选择间歇式和连续式色谱等。
高灵敏度在线检测 27.按移动相特点,色谱可以划分为哪两类?
28.最具工业应用价值的色谱技术有哪些?
中/高压液相色谱 SMBC DAC 29.如何理解动态轴向压缩色谱技术的重要性?
DAC 柱柱效高,重现性好,装填所用的时间短,可以采用粒径更小的填料,减小柱长,增加柱径,从而减小管壁效应,可以得到几乎接近分析柱的柱效,从而可以使纯化效率更高。DAC 柱尽管比传统的法兰式封端柱的一次性投入要大一些,但是由于 DAC 柱大大提高了产品的收率和纯度,延长了色谱柱的使用寿命,而且可以自己反复装填,从综合成本效应来说,成本反而更低。所以 DAC 柱可以提高生产效率,节约生产成本。
30.说明影响色谱分离效率的参数。保留值 分离度 柱效率 结晶过程
31.结晶技术的特点是什么?适合分离哪些混合物?
能从杂质含量相当多的溶液或多组分的熔融混合物中形成纯净的晶体。结晶过程可赋予固体产品以特定的晶体结构和形态 如:晶型 粒度分布 堆密度
能量消耗少,操作温度低,对设备材质要求不高,一般亦很少有“三废”排放,有利于环境保护。
结晶产品包装,运输,储存或使用都很方便。
32.什么是溶解度?如何根据溶解度曲线选择结晶工艺??
溶解度:固体与其溶液达到固-液相平衡时,单位质量的溶剂所能溶解的固体的量,称为溶解度。溶解度的大小与溶质及溶剂的性质 温度及压强等因素有关。一般情况下,特定溶质在特定溶剂中的溶解度主要随温度变化。因此,溶解度数据通常用溶解度对温度所标绘的曲线来表示,该曲线称为溶解度曲线。溶解度特征对于结晶方法的选择起决定作用。对于溶解度随温度变化较大的物质,适用冷却结晶方法分离;对于溶解度随温度变化较小的物质,适用蒸发结晶法分离等。另外,根据不同温度下的溶解度数据还可以计算结晶过程的理论产量。
名词解释
1.生物药物:是利用生物体、生物组织或其成分,经过加工、制造而成的一大类预防、诊断、治疗制品。广义的生物药物包括从动物、植物、微牛物等生物体中制取的各种天然生物活性物质及其人工合成或半合成的天然物质类似物。2.化学合成药物:一般由化学结构比较简单的化工原料经过一系列化学合成和物理处理过程制得(称全合成),或由已知具有一定基本结构的天然产物经对化学结构进行改造和物理处理过程制得(称半合成)。
3.中西药:中药人们为了同传入的西医、西药相区分,将中国传统医药分别称为中医、中药。西药主要系指“人工合成药”或从“天然药物”提取得到的化合物;中药则以天然植物药、动物药和矿物药为主。中药具有明显的特点,其形、色、气、味,寒热、温、凉,升、降、沉、浮是中医几千年来解释中药药性的依据。
4.萃取:利用原料液中组分在第三溶剂中溶解度的差异实现分离,是传质过程。5.液液分离(溶剂萃取):以液体溶剂为萃取剂,同时被处理的原料混合物也为液体的操作。6.物理萃取:溶质根据相似相溶原理在两相间达到分配平衡,萃取剂与溶质之间不发生化学反应。
7.化学萃取:通过萃取剂与溶质之间的化学反应(如离子交换或络合反应等)生成复合分子实现溶质向萃取相的分配。8.有效成分:指起主要药效的物质。
9.无效成分:指本身无效甚至有害的成分。
10.带溶剂:能和产物形成复合物,使产物更容易溶于有机溶剂相中,而该复合物在一定条件下又要容易分解的物质。
11.双水相体系;指某些有机物之间或有机物与无机盐之间在水中以适当的浓度溶解后形成互不相容的两相或多相水相体系。
12.超临界流体;当流体的温度和压力分别超过其临界温度和临界压力时,则称该状态下的流体为超临界流体(SCF)。
13夹带剂:夹带剂的作用主要有两点:一是可大大增加被分离组分在超临界流体中的溶解度;二是在加入与溶质起特定作用的适宜夹带剂时,可使该溶质的选择性(或分离因子)大大提高。
14.比表面积:单位质量多孔颗粒所具有的表面积,单位是:m2/m3或m2/g。15.孔隙度:颗粒之间的孔隙体积与其表观体积之比,通常用百分数表示。16.黏度;指液体分子间在外力作用下相对摩擦的摩擦阻力的大小。
17.表面张力:指通过液体表面上的任一单位长度,并与之相切的表面紧缩力。18.膜分离:膜分离过程是用天然的或合成的、具有选择透过性的薄膜为分离介质,当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差、温度差等)时,原料侧液体或气体混合物中的某—或某些组分选择性地透过膜,以达到分离、分级、提纯或富集的目的。
19.纳滤:通过膜的渗透作用,借助外界能量或化学位差的推动,对两组分或多组分混合气体或液体进行分离、分级、提纯和富集。20.超滤:通过膜的筛分作用将溶液中大于膜孔的大分子溶质截留,使这些溶质与溶剂及小分子组分分离的膜过程。
21.微滤;利用微孔膜孔的筛分作用,在静压差推动下,将滤液中大于膜孔径的微粒、细菌及悬浮物质等截留下来,达到除去滤液中微粒与澄清溶液的目的。22.吸附:指流体与固体多孔物质接触时,流体中的一种或多种组分传递到多孔物质外表面和微孔内表面并附着在这些表面的过程。(固体物质称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附质.吸附达到平衡时,流体的本体相主体称为吸余相,吸附剂内的流体称为吸附相。)
23.物理吸附:吸附剂和吸附质之间通过分子间力相互吸引,形成吸附现象。24.化学吸附:被吸附的分子和吸附剂表面的原子发生化学作用,在吸附质和吸附剂之间发生了电子转移、原子重排或化学键的破坏与生成现象。
25.离子交换:指能够解离的不溶性固体物质在与溶液接触时可与溶液中的离子发生离子交换反应。
26.色谱法:以试样组分在固定相和流动相间的溶解、吸附、分配、离子交换或其他亲和作用的差异为依据而建立起来的各种分离分析方法。分离原理:色谱分离过程的实质是溶质在不互溶的固定相和流动相之间进行的一种连续多次的交换过程,它借助溶质在两相间分配行为的差别而使不同的溶质分离.不同组分在色谱过程中的分离情况首先取决于各组分在而相间的分配系数、吸附能力、亲和力等是否有差异。
27.电泳:是指带电荷的供试品(蛋白质、核酸等)在惰性支持介质中(如酯、醋酸纤维素、琼脂糖凝胶、聚丙烯酸胺凝胶等),于电场作用下向其对应的电极方向按各自的速度进行泳动,使组分分离成狭窄区带,用适宜的检测方法记录其电泳区带图谱或计算其百分含量的方法。
28.电渗:在电场作用下液体对于固体支持物的相对移动。29.结晶:固体物质以晶体状态从蒸汽、溶液或熔融物中析出的过程。
简述
1、反胶团的概念、结构特征
概念:反胶团是两性表面活性剂分散于连续有机相中的一种自发形成的纳米级别的聚集体。结构特征:亲水基团(头)朝内,疏水基团(尾)朝外,含有水分子内核的纳米级别的集合型胶体。
2、临界胶束浓度的概念、在反胶团萃取工艺中确定临界胶束的意义
临界胶束浓度(CMC):是胶束形成时所需表面活性剂的最低浓度,这是体系特性,与表面活性剂的化学结构、溶剂温度和压力等因素有关。
在反胶团萃取工艺中确定临界胶束浓度义:在反胶团萃取工艺中必须确定临界胶束浓度,因为在水中的表面活性剂低浓度时呈分子状态,并且三三两两地把亲油基团靠拢而分散在水中,当浓度逐渐增大到CMC时,许多表面活性剂分子立刻结合成大基团,形成反胶束。临界胶束浓度是表面活性剂溶液性质发生显著变化的一个分水岭,当表面活性剂的度超过CMC后,才能形成反胶团结构。
3、反胶团萃取工艺解决的主要问题
主要有两点:① 解决了大分子物质萃取时的生物活性问题。常规液液萃取中的油相通常是有机溶剂,会使蛋白质等生物活性物质失活,而反胶团萃取过程中蛋白质因位于反胶团的内部而受到反胶团的保护;② 解决了蛋白质等亲水性物质的溶解度问题。由于反胶团内部的微水相环境,有利于蛋白质等亲水性物质的萃取。
4、超临界流体概念
超临界流体是指温度和压力同时超过临界值且密度接近液体的气体。
5、超临界流体的基本特性
① 密度和溶剂化能力接近液体 ②超临界流体的扩散系数介于气态和液态之间,其粘度接近气体;③当流体状态接近临界区时,蒸发热会急剧下降,至临界点处则气—液相界面消失,蒸发焓为零,比热容也变为无限大。②流体在临界点附近的压力或温度的微小变化会导致超临界流体密度相当大的变化,从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化。这是超临界萃取工艺的设计基础;
6、超临界萃取工艺流程中萃取器与分离器中的现象?引起现象的原因。萃取器中利用萃取剂接近的液体密度和溶剂化能力及低粘度特性将提取物溶解于超临界流体的萃取物。在分离器中通过减压阀进行节流膨胀以便降低超临界流体的密度,从而实现萃取物与溶剂的分离。原因是处于超临界的流体有较高的密度,同时可以通过调节温度和压力使溶剂的密度大大降低,从而降低其萃取能力,实现分离。
7、CO2作为超临界流体的特征
优势:①CO2 临界温度为31.30C,接近室温。在分离提取具有热敏性、易氧化分解的成分方面具有广阔的应用前景。②CO2临界压力为7.37MPa为中等压力。通常萃取条件的选择的适宜的对比压力区域(pr1~6)区域,目前的工业水平其超临界状态一般易于达到。③ CO2具有抗氧化、灭菌作用,有利于保证和提高天然物产品的质量④CO2 无毒、无味、无臭、不燃、不腐蚀、价格便宜、易于精制、易于回收等特点。SC-CO2萃取无溶剂残留问题,属于环境无害工艺。⑤CO2密度是常用萃取剂中最高的。超临界CO2流体对有机物有很强的溶解能力和良好的选择性。
缺点:与传统的有机溶剂萃取比较,超临界CO2流体萃取也存在一定的局限性:1)其对脂溶性成分的溶解能力较强而对水溶性成分的溶解能力较低;2)设备造价高,比较适用于高附加值产品的提取;3)更换产品时设备清洗较为困难。
8、夹带剂在哪些方面影响溶质在超临界CO2流体中的选择性和溶解性的?
① 夹带剂可以显著改变超临界CO2溶剂系统的极性,改善流体的溶剂换能力,提高被分离组分在超临界CO2流体中的溶解度,并相应地降低超临界CO2流体萃取过程的操作压力,从而大大拓宽超临界CO2流体在萃取天然物质方面的应用;
② 加入与溶质起特殊作用的夹带剂,可极大地提高超临界CO2流体对该溶质的选择性;
③ 提高溶质在超临界CO2流体中的溶解度对温度、压力的敏感程度,在萃取压力基本不变的情况下,通过单独改变温度来实现分离的目的;
④ 作为反应物参与反应,以提高产品的萃取率;
⑤ 改变溶剂的临界参数。当萃取温度受到限制时(如热敏性物质),溶剂的临界温度越接近于溶质的最高操作温度,溶质的溶解度越高,当用单组份溶剂不能满足这一要求时,可使用混合溶剂。
9、如何实现夹带剂与主萃取剂的分离
与单一组分的超临界萃取—分离过程相似,使用夹带剂的超临界萃取的分离也可通过降压、升温或恒温恒压吸附使溶质与SCF分离。只要保证降压或升温的程度足以使混溶态的SCF进入其气—液平衡区,以保证夹带剂变为液态后与萃取出的溶质在分离柱内与变成气态的主萃取溶剂分离。P92
10、按分离过程推动力类型的不同,膜分离可以分为哪些类型?
(1)以静压力差为推动力的过程:微滤、超滤、反渗透、纳滤。(2)以气体分压差为推动力的过程:气体膜分离、渗透汽化。(3)以浓度梯度差为推动力的过程——透析(4)以电位差为推动力的过程——电渗析
11、渗透汽化工艺简述
渗透汽化是一个既有质量又有热量通过膜的传递过程。离开膜的物料温度和浓度都与原加入料液不同。一般用均质膜和复合膜,起到分离作用的活性层为表面极薄的均质膜。分离机理通常用溶解—扩散模型来描述。
12、透析的基本原理 透析是穿过膜的选择扩散过程,可用于分离分子量大小不同的溶质,低于膜所截留阀值分子的物质可扩散穿过膜,高于膜截留阀值分子量的物质则被保留在半透膜的另一侧。
13、液液萃取(计算)
萃取液、萃余液 图解计算单级液液萃取的萃取剂S、E、E’、的流量、组成 图解计算多级错流、逆流的理论平衡级数 代数法计算液液萃取的萃取率
14、制药工业包括:生物制药、化学合成制药、中药制药;生物药物、化学药物与中药构成人类防病、治病的三大药源。原料药的生产包括两个阶段:第一阶段,将基本的原材料通过化学合成、微生物发酵或酶催化反应或提取而获得含有目标药物成分的混合物。第二阶段,常称为生产的下游过程,主要是采用适当的分离技术,将反应产物或中草药粗品中的药物或分纯化成为药品标准的原料药。分离操作通常分为机械分离和传质分离两大类。
15、萃取属于传质过程 浸取是中药有效成分的提取中最常用的。浸取操作的三种基本形式:单级浸取,多级错流浸取,多级逆流浸取。中药材中所含的成分:①有效成分 ②辅助成分 ③无效成分 ④组织物 浸取的目的:选择适宜的溶剂和方法,充分浸出有效成分及辅助成分,尽量减少或除去无效成分。对中药材的浸取过程:湿润、渗透、解吸、溶解及扩散、置换。
16、浸取溶剂选择的原则:①、对溶质的溶解度足够大,以节省溶剂用量。②、与溶剂之间有足够大的沸点差,以便于采用蒸馏等方法回收利用。③、溶质在统计中的扩散系数大和粘度小。④、价廉易得,无毒,腐蚀性小。浸取辅助剂的作用:①、提高浸取溶剂的浸取效能。②、增加浸取成分在溶剂中的溶解度。③、增加制品的稳定性。④、除去或减少某些杂质。
17、浸取过程的影响因素:①、药材的粒度。②、浸取的温度。③、溶剂的用量及提取次数。④、浸取的时间。⑤、浓度差。⑥、溶剂的PH值。⑦、浸取的压力。浸出的方法:浸渍、煎煮、渗漉。
18、超声波协助浸取,基本作用机理:热学机理、机械机理、空化作用。超声波的空化作用:大能量的超声波作用在液体里,当液体处于稀疏状态时,液体将会被撕裂成很多小的空穴,这些空穴一瞬间闭合,闭合时产生高达几千大气压的瞬间压力,即称为空化效应。微波协助浸取特点:浸取速度快、溶剂消耗量小。局限性:只适用于对热稳定的产物,要求被处理的物料具有良好的吸水性。
19、萃取分离的影响因素:①、随区级的影响与选择原则。②、萃取剂与原溶剂的互溶度。③、萃取剂的物理性质。④、萃取剂的化学性质。破乳的方法:①、顶替法(加入表面活性更强的物质)②、变型法(加入想法的界面活性剂)③、反应法 ④、物理法
20、超临界流体的主要特征:①、超临界的密度接近于液体。②、超临界流体的扩散系数介于气态与液体之间,其粘度接近气体。③、当流体接近临界区时,蒸发热会急剧下降,有利于传热和节能。④、流体在其临界点附近的压力或温度的微小变化都会导致流体密度相当大的变化,从而使溶质在流体中的溶解度也产生相当大的变化。
21、二氧化碳作为萃取剂,这主要是由它的如下几个优异特性决定:
① 临界温度低(31.3℃),接近室温;该操作温度范围适合于分离热敏性物质,可防止热敏性物质的氧化和降解,使沸点高、挥发度低、易热解的物质远在其沸点之下被萃取出来。② 临界压力(7.38MPa)处于中等压力,就目前工业水平其超临界状态一般易于达到。③ 具有无毒、无味、不燃、不腐蚀、价格便宜、易于精制、易于回收等优点。因而,SC-CO2 萃取无溶剂残留问题,属于环境无害工艺。故SC-CO2萃取技术被广泛用于对药物、食品等天然产品的提取和纯化研究方面。④ SC-CO2还具有抗氧化灭菌作用,有利于保证和提高天然物产品的质量。
22、结晶过程的特点
1)能从杂质含量相当多的溶液或多组分的熔融混合物中形成纯净的晶体。有时用其他方法难以分离的混合物系,采用结晶分离更为有效。如同分异构体混合物、共沸物系、热敏性物系等。
2)固体产品有特定的晶体结构和形态(如晶形、粒度分布等)3)能量消耗少,操作温度低,对设备材质要求不高,三废排放少,有利于环境保护。
4)结晶产品包装、运输、储存或使用都很方便。
23、降低膜的污染和劣化的方法
1)预处理法:有热处理、调节pH值、加螯合剂(EDTA等)、氯化、活性炭吸附、化学净化、预微滤和预超滤等。
2)操作方式优化:膜污染的防治及渗透通量的强化可通过操作方式的优化来实现,3)膜组件结构优化:膜分离过程设计中,膜组件内流体力学条件的优化,即预选择料液操作流速和膜渗透通量,并考虑到所需动力,是确定最佳操作条件的关键。
4)膜组件清洗:膜的清洗方法有水力清洗、机械清洗、化学清洗和电清洗四种。
24、反胶团萃取的萃取原理:反胶团萃取的本质仍然是液-液有机溶剂萃取。反胶团萃取利用表面活性剂在有机溶剂中形成反胶团,从而在有机相中形成分散的亲水微环境,使生物分子在有机相(萃取相)内存在于反胶团的亲水微环境中。
25、浓差极化:在膜分离操作中,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,这种在膜表面附近浓度高于主体浓度的现象。
26、凝胶极化:膜表面附近浓度升高,增大膜两侧的渗透压差,使有效压差减小,透过通量降低。当膜表面附近的浓度超过溶质的溶解度时,溶质会析出,形成凝胶层的现象。
27、反渗透 :反渗透过程就是在压力的推动下,借助于半透膜的截留作用,将溶液中的溶剂与溶质分离开来。反渗透现象:若在盐溶液的液面上方施加一个大于渗透压的压力,则水将由盐溶液侧经半透膜向纯水侧流动的现象。
28、电渗析:利用待分离分子的荷点性质和分子大小的差别,以外电场电位差为推动力,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.29、离子交换:能够解离的不溶性固体物质在与溶液中的离子发生离子交换反应。利用离子交换剂与不同离子结合力的强弱,将某些离子从水溶液中分离出来,或者使不同的离子得到分离。
30、均相初级成核:洁净的过饱和溶液进入介稳区时,还不能自发地产生晶核,只有进入不稳区后,溶液才能自发地产生晶核。这种在均相过饱和溶液中自发产生晶核的过程。
31、剪应力成核:当过饱和溶液以较大的流速流过正在生长中的晶体表面时,在流体边界层存在的剪应力能将一些附着于晶体之上的粒子扫落,而成为新的晶核。
32、接触成核:当晶体与其他固体物接触时所产生的晶体表面的碎粒。在过饱和溶液中,晶体只要与固体物进行能量很低的接触,就会产生大量的微粒。
33、二次成核:在已有晶体的条件下产生晶核的过程。二次成核的机理主要有流体剪应力成核和接触成核。
选择
超滤膜通常不以其孔径大小作为指标,而以截留分子量作为指标。所谓“分子量截留值” 是指阻留率达(B)的最小被截留物质的分子量。
A 80%以上 B90%以上 C 70%以上 D 95%以上
在凝胶过滤(分离范围是5000 400000)中,下列哪种蛋白质最先被洗脱下来(B)
A.细胞色素 C(13370)B.肌球蛋白(400000)C.过氧化氢酶(247500)D.血清清蛋白(68500)E.肌红蛋白(16900)“类似物容易吸附类似物”的原则,一般极性吸附剂适宜于从何种溶剂中吸附极性物质(B)A.极性溶剂 B.非极性溶剂 C.水 D.溶剂
HPLC 是哪种色谱的简称(C)。
A.离子交换色谱 B.气相色谱 C.高效液相色谱 D.凝胶色谱
洗脱体积是(C)。
A.凝胶颗粒之间空隙的总体积 B、溶质进入凝胶内部的体积 C、与该溶质保留时间相对应的流动相体积 D、溶质从柱中流出时所用的流动相体积 分子筛层析纯化酶是根据(C)进行纯化。
A.根据酶分子电荷性质的纯化方法 B.调节酶溶解度的方法 C.根据酶分子大小、形状不同的纯化方法 D.根据酶分子专一性结合的纯化方法 用于蛋白质分离过程中的脱盐和更换缓冲液的色谱是(C)A.离子交换色谱 B.亲和色谱 C.凝胶过滤色谱 D.反相色谱 用活性炭色谱分离糖类化合物时,所选用的洗脱剂顺序为(D)A、先用乙醇洗脱,然后再用水洗脱 B、用甲醇、乙醇等有机溶剂洗脱 C、先用乙醇洗脱,再用其他有机溶剂洗脱 D、先用水洗脱,然后再用不同浓度乙醇洗脱 微滤膜所截留的颗粒直径为(A)A 0.02/10nm B 0.001/0.02nm C<2nm D < lnm 下列哪一项不是阳离子交换树脂(D)A 氢型 B 钠型 C 铵型 D 羟型
适合于亲脂性物质的分离的吸附剂是(B)。
A.活性炭 B.氧化铝 C.硅胶 D.磷酸鹆
气相色谱柱主要有(C)。
A 填充柱 B 毛细管柱 C A或B D A 或 B 及其他
关于分配柱层析的基本操作错误(D)A 装柱分干法和湿法两种 B 分配柱层析法使用两种溶剂,事先必须先使这两个相互相饱和 C 用硅藻土为载体,需分批小量地倒入柱中,用一端是平盘的棒把硅藻压紧压平D 分配柱层析适用于分离极性比较小、在有机溶剂中溶解度大的成分,或极性很相似的成分。
在酸性条件下用下列哪种树脂吸附氨基酸有较大的交换容量()A.羟型阴 B.氯型阴 C.氢型阳 D.钠型阳
超临界流体萃取法适用于提取(B)A、极性大的成分 B、极性小的成分 C、离子型化合物
D、能气化的成分 E、亲水性成分
分离纯化早期,由于提取液中成分复杂,目的物浓度稀,因而易采用(A)A、分离量大分辨率低的方法 B、分离量小分辨率低的方法 C、分离量小分辨率高的方法 D、各种方法都试验一下,根据试验结果确定 蛋白质类物质的分离纯化往往是多步骤的,其前期处理手段多采用下列哪类的方法。(B)A.分辨率髙 B.负载量大 C.操作简便 D.价廉
在选用凝胶层析柱时,为了提髙分辨率,宜选用的层析柱是(A)A、粗且长的 B、粗且短的 C、细且长的 D、细且短的
在萃取液用量相同的条件下,下列哪种萃取方式的理论收率最高()A.单级萃取 B.三级错 流萃取 C.三级逆流萃取 D.二级逆流萃取 磺酸型阳离子交换树脂可用于分离(E)A、强心苷 B、有机酸 C、醌类 D、苯丙素 E、生物碱
不能用于糖类提取后的分离纯化的方法是(B)A、活性炭柱色谱法 B、酸碱溶剂法 C、凝胶色谱法
D、分级沉淀法 E、大孔树脂色谱法
用大孔树脂分离苷类常用的洗脱剂是(B)A、水 B、含水醇 C、正丁醇 D、乙醚 E、氯 仿
综合
1.区分渗透与反渗透
答:渗透是由于存在化学势存在梯度而引起的自发扩散现象。因此,通常情况下,?其结果是水从纯水一侧透过半透膜向溶液侧渗透,使后者的液位抬高。如果在溶液一侧施加压力i,外界力做功使溶液中水的化学势升高,则纯水通过膜的渗透就会逐渐减小,并最终停止,此时的压力差就是溶液的渗透压。水将从溶液一侧向纯水一侧移动,此种渗透称之为反渗透。2.简述过饱和溶液形成的方法?
答:(1)热饱和溶液冷却(等溶剂结晶)适用于溶解度随温度升高而增加的体系;同时,溶解度随温度变化的幅度要适中;(2)部分溶剂蒸发法(等温结晶法)适用于溶解度随温度降低变化不大的体系,或随温度升高溶解度降低的体系;(3)真空蒸发冷却法 使溶剂在真空下迅速蒸发,并结合绝热冷却,是结合冷却和部分溶剂蒸发两种方法的一种结晶方法;(4)化学反应结晶 加入反应剂产生新物质,当该新物质的溶解度超过饱和溶解度时,即有晶体析出。3.简述结晶过程中晶体形成的条件?
答:结晶过程包括过饱和溶液的形成、晶核的形成及晶体的生长三个过程,其中溶液达到过饱和状态是结晶的前提,过饱和度是结晶的 推动力。4.简述凝胶色谱的分离原理?
答:凝胶排阻色谱的分离介质(填料)具有均匀的网格结构,其分离原理是具有不同分子量的溶质分 子,在流经柱床是,由于大分子难以进入凝胶内部,而从凝胶颗粒之间流出,保留时间短;而小分子溶质可以进入凝胶内部,由于凝胶 多孔结构的阻滞作用,流经体积变大,保留时间延长。这样,分子量不同的溶质分子得以分离。
5.膜分离过程中,有那些原因会造成膜污染,如何处理?
答:(1)膜污染主要有两种情况:一是附着层被滤饼、有机物凝胶、无机物水垢胶体物质或微生物等吸附于表面;另一种是料液中溶质 结晶或沉淀造成堵塞。(3 分)(2)膜污染是可以预防或减轻的,措施包括料液预处理、膜性质的改善、操作条件改变等方式。(2 分)(3)膜污染所引起的通量衰减往往是不可逆的,只能通过清洗的处理方式消除,包括物理方法冲洗和化学药品溶液清洗等。(2 分)
第五篇:生物复习题
七年级生物第一学期期末教学检测题
第I卷(选择题共50分)
一、选择题(本大题共25小题,每小题2分,共50分,每个小题只有一个选项符合题目要 求。)1.下列各项中不属于生命现象的是
A.小鸡破壳而出
B.蜥蜴遇敌断尾
C.钟乳石长大
D.植物的光合作用
2.当苹果从树上掉下,砸到牛顿时,牛顿心里想着:“为什么苹果会往下掉,而不往上 飞呢?”,这是科学方法中的哪一步骤
A.观察
B.提出问题
C.做出假设
D.实验
3.下列关于生物圈的说法,错误的是
A.生物圈是地球上所有生物与其生存环境的统一整体
B.生物圈的范围包括大气圈、水圈、岩石圈
C.生物圈为生物的生存提供了基本条件
D.生物圈是所有生物共同的家园
4.古人云:“橘生淮南则为橘,橘生淮北则为枳。”就是说,淮南的橘子移种到淮北就 不甜美了。想一想,产生这一差异的主要因素是
A.土壤 B.空气 C.温度 D.阳光 5.俗话说“大树底下好乘凉”、“千里之堤,溃于蚁穴”。这都体现了
A.生物能影响环境
B.生物能适应一定的环境
C.环境能影响生物的生存
D.生物与环境可以相互影响
6.被称作地球之肾的生态系统是
A.海洋生态系统 C.森林生态系统 B.城市生态系统 D.湿地生态系统
7.稻田里的杂草和水稻争夺阳光、养料和水分,体现了生物与生物之间
A.捕食关系
B.合作关系
C.竞争关系
D分工关系
8.图甲、乙是在显微镜视野中观察到的物像,要将图甲转换成图乙,下列操作次序正 确的是 ①转动粗准焦螺旋②转动细准焦螺旋③调节光圈④转动转换器⑤移动 载玻片
A.①②③④ B.④③②⑤ C.⑤④③①D.⑤④③②
9.在制作玻片标本的过程中,盖玻片的一侧要先接触水滴再放下的原因是
A.防止水溢出 B.防止观察材料受损害 C.防止出现气泡 D.防止盖玻片受损
10.制作人口腔上皮细胞临时装片时,只能滴加0.9%的生理盐水,不能滴加清水。原因是
A.使细胞离散开 B.减慢细胞运动 C.避免细胞失水皱缩 D.避免细胞吸水胀破
11.下列生物只有一种能量转换器的是
A.小麦
B.桃树
C.兔子
D.苹果树
12.植物细胞分裂过程的正确顺序是 ①细胞质均分为二,各含一个细胞核 ②在细胞中央形成新的细胞膜和细胞壁 ③细胞核均分成两个
A.②①③
B.①②③血
C.①③②
D.③①②
13.下列属于动物结构层次的是
A.细胞→器官→组织→系统→动物体
B.细胞→组织→器官→动物体
C.器官→组织→细胞→动物体
D.细胞→组织→器官→系统→动物体
4.“细胞小,细胞壁薄,细胞核大,细胞质黏稠,有很强的分裂增生能力”,这是对植 物哪种组织的描述
A.分生组织
B.保护组织
C.输导组织
D.营养组织
15.草履虫与蝌蚪的主要区别是
A.生活在淡水中 C.身体由一个细胞构成 B.受到刺激产生反应 D.能进行繁殖
16.“海带炖排骨”和“紫菜蛋汤”是人们喜爱的佳肴,海带和紫菜与下列哪种植物同属一类 A.白菜
B.蕨
C.衣藻
D.葫芦藓
17.与苔藓植物相比较,蕨类植物更适应陆地生活,原因是 A.具有根、茎、叶的分化,体内有输导组织
B.用孢子进行繁殖
C.没有根、茎、叶十等器官的分化 D.植株矮小,茎和叶内没有输导组织
18.银杏子作为最古老的裸子植物的主要特征是
A.银杏种子是裸露的,外面无种皮包被
B.银杏种子是裸露的,外面无果皮包被 C.银杏种子外面有果实包被
D.银杏种子外面有果皮包被
9.玉米种子和菜豆种子都有
A.种皮和胚乳
B.胚和胚乳
C.胚和种皮
D.种皮、胚和胚乳 20.在根尖的结构中,生长最快的是
A.成熟区
B.伸长区
C.分生区
D.根冠
21.传粉和受粉的有效时期,通常是
A.开花前,雄蕊成熟时 B.开花后,花瓣萎缩时 C.开花前,胚珠形成时 D.开花后,雌蕊已成熟 22.移栽树时,常在阴天或傍晚进行,并去掉部分枝叶,是为了
A.降低蒸腾作用 B.降低光合作用 C.减少水分吸收 D.增加水分吸收
23.种植黄瓜、扁豆等蔬菜时,一般要搭架供其生长,主要目的是
A.美化环境 B.扩大光合作用面积 C.防止被草食动物吃掉 D.结出的果实更清洁 24.下列措施不能抑制植物呼吸作用的是
A.玉米播种前要耕田松土
B.小麦种子在入仓前要晒干
C.向贮藏粮食的密闭粮仓内通入二氧化碳 D.水果、蔬菜在低温低压条件下贮藏
25.我国“三北”防护林是一项规模空前的生态建设工程,被誉为“绿色万里长城建设 工程”。以下哪一项不是植树造林在保护环境方面的主要目的
A.调节气候
B.维持空气中氧气和二氧化碳的平衡
C.提供足够的木材
D.防风固沙、减少土地沙漠化和沙尘暴的发生
第Ⅱ卷(非选择题共50分)
二、读图填空题(共2小题,共14分)26.(7分)如图为动、植物细胞结构示意图。请根据图回答:(1)植物细胞中对细胞有保护和支持作用的结构是【】------------(2)对细胞有用的物质可以进入,其他物质被挡在外面,主要是因为【】---------能控制物质的进出。(3)克隆羊“多莉”的出生与三只母羊有关,其中甲羊 提供细胞核,乙羊提供去核卵细胞,丙羊是代孕母羊,“多 莉”长得最像甲羊,说明遗传信息储存在【】-------------中,该结构中容易被碱性染 料染色的物质叫染色体。
(4)西瓜之所以甘甜可口,主要是因为【】----------中含有大量的糖分。
27.(7分)如图是桃花的结构示意图,请根据图回答下列问题
(1)雌蕊由----------构成,花粉位于---------中。(填序号)(2)一朵花的花粉散发出来落在另一朵花的柱头上 的过程叫-----------(3)桃花开放后,要形成果实和种子必须经过传粉和-------------两个生理过程。桃子的种子是由【】----------------发育成的。桃子可食用部分是由[⑤] 发育来的。
三、实验探究题(共2小题,共17分)
28.(9分)鼠妇,人们又叫它“潮虫”,常生活在阴暗潮湿的环境中。为了验证鼠妇适 宜生活在阴暗潮湿的环境中,科技小组的同学对此进行了实验探究,请你参与他们的活动 并回答有关问题
(1)实验目的:-(2)实验材料: 实验木盒一个(木盒长方形,上方可以加盖,有四块隔板平均将木盒分 成4室,隔板下方各有一个小洞使4室相通),透明和不透明的盖板各1块,干燥土壤和潮 湿土壤各若干,大小相似的鼠妇20只。
(3)实验步骤: ①将木盒的4个室分别编号为A、B、C、D;
②在A室和C室的底部铺上干燥土壤,在B室和D室的底部铺上潮湿土壤;在A室 和B室的上部盖-----------盖板,在C室和D室的上部盖不透明盖板;
③同时在木盒的四个小室内各放入5只鼠妇,盖上相应的盖板。5分钟后观察并记 录各小室内鼠妇的数量。上述实验重复3次,结果如下表
(4)结果分析: ①A组和B组相比,可以说明:鼠妇相对喜欢潮湿环境。
②B组和D组相比,可以说明:鼠妇相对喜欢------------------环境
③B组和C组不能相互对照的原因是-------------------④为了得出最终试验结论,上述实验数据还应该做怎样的处理?-----------------------⑤该探究实验可以得到的结论是-------------------29.(8分)在探究种子萌发所需条件的实验中,某同学设计了如下实验方案:在甲、乙、丙、丁四个培养皿中分别放两张吸水纸,将相同数量的大豆种子放在上面,各组在下表中的条件下进行培养,数日后记录的种子发芽的情况如下表:
(1)若要证明光照对种子的萌发是否有影响,在实验设计上可选用上表-----和-----中的两个装置作为一组对照实验来进行探究。
(2)根据上表中记录的情况,你认为大豆种子的萌发会受光照的影响吗?--------------(3)根据上表实验,得出的结论是:种子萌发所必需的条件是-----------种子的萌发还需要另外的两种环境条件分别是----------和------------。
(4)种子的萌发除了环境条件外,还需要一定的自身条件,即胚必须是-------------的
(5)将萌发后的大豆种子种植,会长成一棵新的大豆植株,发育成大豆植株根的是大 豆种子结构中的-----------------
四、综合题(共2小题,共19分)
30.(9分)在一个草原生态系统中,存在着下图所示的食物关系,请根据图回答:
(1)该食物网中共有食物链--------------条
(2)生产者是--------,该图中没有表示出来的生态系统的生物成分是----------------------(3)这个生态系统的能量最初来自于-----------------------------(4)大量捕杀狐狸,田鼠的数量最初将会--------------------,然后---------------------(5)如果草原被某种有毒物质污染,有毒物质会通过食物链不断积累,最终导致图中----------------------------体内积累的有毒物质最多(5)请写出图中最长的一条食物链--------31.(10分)请分析下图所示漫画,结合所学知识回答下列问题。
神气的叶:“没有我,你们都 会饿死。”
菱蔫的叶:“快给我水!傲气的根:“我要是不工作, 你们都会渴死。” 饥饿的根:“我太饿了,哪有吃的? 画 面1茎在听叶和根说话
画 面2茎开始“罢工”
(1)画面1中根的表述说明它具有--------------的功能,完成该功能的主要部位是根尖的------------------区
(2)神气的叶表达了自己能为其他器官提供--------------------------的功能,发挥此作用所需的原料是---------------------------(3)茎“罢工”使叶干渴、萎蔫,这是茎中的------------------------停止工作引起的;正常状态下, 如果没有叶的-----------------作用提供动力,茎也难以完成该工作。
(4)试总结植物对生物圈的意义-----------------(答出两项)。