moje 2

Wymień metody wydzielania biomasy mikroorganizmów

filtracja, flokulacja i sedymentacja, wirowanie

Uzupełnij: Odwracalna flokulacja występuje w wyniku ........ i uzyskuje się ją przez ........

Odwracalna flokulacja występuje w wyniku neutralizacji ładunków występujących na powierzchni komórek i uzyskuje się ją przez dodawanie odpowiednich elektrolitów do roztworu

Uzupełnij: Nieodwracalna flokulacja jest wynikiem ........

Nieodwracalna flokulacja jest wynikiem powstawania powiązań między poszczególnymi komórkami

Jakie są problemy wynikające w sedymentacji?

ze względu na małe rozmiary bakterii i bardzo małą różnicę gęstości między komórkami i wodą niezbędna jest wstępna obróbka zawiesiny polegająca na aglomeracji komórek

Od czego zależy flokulacja?

pH, temperatury, siły jonowej, stanu i własności komórek

Wymień stosowane czynniki flokulujące:

sole nieorganiczne, hydrokoloidy mineralne, organiczne polielektrolity

Od czego zależy skuteczność flokulacji?

Skuteczność flokulacji zależy przede wszystkim od wielkości naprężeń ścinających w roztworze oraz stanu powierzchni błony komórkowej

Jaki ładunek ma zwykle powierzchnia komórek?

-

Jaki mechanizm wykorzystują metody filtracji biomasy?

wykorzystują separacyjny efekt występujący podczas przepływu zawiesiny przez odpowiednią przegrodę.

Jakie wyróżniamy typy filtracji biomasy (ze względu na mechanizm procesu)?

filtracja plackowa, filtracja objętościowa, filtracja dynamiczna

Na czym polega filtracja plackowa?

Na zatrzymywaniu cząstek stałych na placku filtracyjnym wytworzonym na przegrodzie filtracyjnej

Do wydzielania czego jest stosowana filtracja plackowa?

Do wydzielania grzybni, drożdży, bakterii poddanych flokulacji oraz krystalicznych metabolitów i precypitatów

Z czego wynikają duże trudności w filtracji plackowej?

Z dużej ściśliwości osadów, małej przepuszczalności osadów, znacznego wzrostu pozornej lepkości zawiesin wraz ze wzrostem ich stężenia

Na czym polega filtracja objętościowa?

przebiega podczas przepływu płynu przez przegrodę filtracyjną najczęściej typu włókninowego

Do czego najczęściej jest stosowana filtracja objętościowa?

do jałowienia powietrza oraz klaryfikacji zawiesin drobnych

Na czym polega filtracja dynamiczna?

dzięki odpowiedniemu ukształtowaniu przepływu zawiesiny, cząsteczki odpowiednio duże nie przechodzą przez przegrodę filtracyjnbą i pozostają w tzw. gęstwiei

Jakie wyróżnia się filtracje dynamiczne?

1. Filtracja dynamiczna z przepływem krzyżowym, 2. Mechaniczna filtracja dynamiczna

Na czym polega filtracja dynamiczna z przepływem krzyżowym?

zawiesina przepływa stycznie do przegrody filtracyjnej

Na czym polega mechaniczna filtracja dynamiczna?

wykorzystuje szybkoobrotowe mieszadła poruszające się tuż nad powierzchnią przegrody bądź wirujące przegrody filtracyjne

Do czego stosowana jest filtracja dynamiczna?

Do zagęszczania i wstępnej klaryfikacji płynów

Na czym polega wirowanie?

zastosowanie siły odśrodkowej umożliwia zwiększenie efektu separacyjnego nawet przy nieznacznych różnicach gęstości między cząstkami stałymi a cieczą

Jakie są stosowane wirówki?

sedymentacyjne i filtracyjne

Do czego są stosowane wirówki filtracyjne?>

do końcowego wydzielania biomasy i stałych produktów biosyntezy

Do czego są stosowane wirówki sedymentacyjne?

Są stosowane jako separatory do otrzymywania zagęszczonej zawiesiny

Wymień metody zagęszczania roztworów:

1. Zagęszczanie termiczne. 2. Ekstrakcja, 3. Ultrafiltracja, 4. Odwrócona osmoza, 5. Permeacja przez ciekłe membrany, 6. Precypitacja

Termiczne odparowanie stosuje się do czego?

do roztworów otrzymanych w wyniku ekstrakcji

Ekstrakcja jest skuteczna w przypadku zagęszczania jakich substancji?

Substancji trwałych w środowiskach bezwodnych

W produkcji czego znalazła szerokie zastosowanie ekstrakcja?

ANTYBIOTYKÓW

Aparaty umożliwiające szybką i efektywną ekstrakcję ze środowiska wodnego do rozpuszczalnika organicznego z następującą reekstrakcją do roztworu wodnego to...?

ekstraktory odśrodkowe

Co to jest ultrafiltracja?

jest to membranowa metoda separacji stosowana do rozdzielania i oczyszczania roztworów ciekłych. Siłą napędową procesu jest różnica ciśnień hydrostatycznych panujących po obu stronach membrany

W ultrafiltracji jedne składniki przenikają przez membranę a inne pozostają w roztworze dzięi czemu?

separacyjnemu działaniu membrany i różnicy ciśnień hydrostatycznych

Składniki o jakiej masie cząsteczkowej są zatrzymywane w ultrafiltracji?

5.000 - 1.000.000

Jakie różnice ciśnień są stosowane w ultrafiltracji?

o, 2 - 1 MPa

Z czego wykonywane są membrany do ultrafiltracji?

z celulozy, polimerów syntetycznych i spieków ceramicznych

Co to jest nominalna rozdzielczość molekularna?

Charakteryzuje membrany dla ultrafiltracji. Określa masę cząsteczkową substancji, dla której skuteczność filtracji na danej membranie wynosi 90%

Nominalna rozdzielczość molekularna dotyczy jakiej wartości procentowej?

90%

Wymień typy aparatów do ultrafiltracji:

1. Nucza filtracyjna z membraną płaską, 2. Moduł kapilarny, 3. Moduł spiralny ze zwiniętą płaską membraną

Co to jest odwrócona osmoza?

jest to technika zagęszczania roztworów, podobna do ultrafiltracji przy czym stosuje membrany umożliwiające wydzielanie z roztworu składniki o bardzo małej masie cząsteczkowej. Przez membranę przenika prawie wyłącznie rozpuszczalnik. Stosuje się ją głównie do otrzymywania czystej wody w farmakologii. wymuszona dyfuzja rozpuszczalnika przez błonę półprzepuszczalną rozdzielającą dwa roztwory o różnym stężeniu. Prowadzi do zwiększenia różnicy stężeń

Co to jest nanofiltracja?

technika pośrednia między ultrafiltracją i odwróconą osmozą. Wykorzystywana jest do zatężania cukrów i aminokwasów

Wymień techniki przygotowywania ciekłych membran

1. membrany emulsyjne, 2. membrany unieruchomione

Co to są ciekłe membrany?

to cienka warstewka fazy ciekłej oddzielającej dwie fazy płynne. Selektywność i szybkość transportu różnych składników w fazie membranowej zależy od rodzaju cieczy stanowiącej membranę

Co to są ciekłe membrany emulsyjne?

Stanowią układ 3 faz ciekłych. W fazie membranowej występuje w postaci mikroemulsji faza rozproszona. Z kolei membrana ciekła tworzy emulsję w fazie ciągłej.

Co to są ciekłe membrany unieruchomione?

zastosowane są mikroporowate membrany stałe których pory nasyca się cieczą spełniającą rolę membrany ciekłej.

Co to jest precypitacja?

jest to najczęściej stosowana technika oczyszczania, frakcjonowania i zatężania białek. W procesie wykorzystuje się zależność rozpuszczalności białek od temperatury i stężenia innych substancji (precypitantów). Kontrolując temperaturę i stężenie precypitantu można wydzielać odpowiednie frakcje białek

Wymień powszechnie używane precypitanty:

siarczan sodu i siarczan amonu, rozpuszczalniki organiczne: metanol, etanol, izopropanol, polimery np. PEG i PEI

Co stosuje się do precypitacji kwasów nukleinowych?

sole manganu, siarczan streptomycyny, siarczan protaminy, PEI

Wymień metody oczyszczania substancji biologicznych:

1. Krystalizacja, 2. Metody membranowe, 3. Metody chromatograficzne

Co to jest krystalizacja?

rystalicznej z fazy stałej (amorficznej), fazy ciekłej, roztworu lub fazy gazowej. Przeprowadza się ją w celu wyodrębnienia związku chemicznego z roztworu

Do jakich substancji stosowana jest krystalizacja?

do oczyszczania zawiązków o małej masie cząsteczkowej, takich jak kwasy organiczne, aminokwasy, antybiotyki np. kwas cytrynowy, penicylina G

Jak się dzielą membranowe metody oczyszczania substancji biologicznych?

1. Diafiltracja, 2. Dializa, 3. Elektrodializa

Co to jest diafiltracja?

polega na zastosowaniu układu filtracyjnego z cyrkulacją oczyszczanego roztworu i stałym uzupełnianiem tego płynu czystą wodą. Siłą napędową procesu jest różnica ciśnień. Rozpuszczalniki i związki niskocząsteczkowe przenikają przez membranę i w efekcie stężenie zanieczyszczeń w cyrkulującym roztworze zmniejsza się

Co to jest dializa?

polega na wykorzystaniu półprzepuszczalnych przegród i przebiega pod wpływem różnicy stężeń między oczyszczanym roztworem a czystym rozpuszczalnikiem. Jest to powolny proces

do czego stosuje się dializę?

do rozdzielania substancji wrażliwych na zwiększone ciśnienie lub pole elektryczne

Co to jest elektrodializa?

polega na wykorzystaniu ruchu jonów w polu elektrycznymi przegród przepuszczalnych dla cząstek o określonym ładunku. Cząsteczki białka nie przenikają przez membranę i pozostają w oczyszczonym roztworze

Wymień chromatograficzne metody oczyszczania substancji biologicznych

chromatografia jonowymienna i wymienniki jonowe, chromatografia soprcyjna, chromatografia hydrofobowa, chromatografia kowalencyjna, chromatografia powinowactwa, filtracja żelowa

chromatografia jonowymienna - jak wprowadza się grupy funkcyjne nadające charakter kwasu lub zasady do sieci

sulfonowanie, aminowanie lub inne

do czego są stosowane wymieniacze jonowe?

do oczyszczania i zatężania

przykłady polimerów w chromatyografii jonowymiennej

kopolimery styrenu i dwuwinylobenzenu, polimery akrylowe, metakrylowe i poliamidowe

chromatografia sorpcyjna co wykorzystuje

wykorzystuje różnice powinowactwa różnych związków do aktywnego sorbentu

Przykłądu sorbentów w chromatografii soprcyjnej

silikażel, hydroksyapatyt, tlenek glinu, węgiel aktywny

Chromatografia hydrofobowa do czego jest wykorzystywana

do rozdzielania związków o różnej hydrofilowości. Nośniki zawierają grupy hydrofobowe, wiele enzymó ma obszary hydrofobowe które mogą się przyłączyć do nośnika

chromatografia powinowactwa co wykorzystuje

specyficzne połączenia które mogą się tworzyć pomiędzy cząsteczkami enzymów a ligandami w matrycy. Wypełnienie dla każdego rodzaju enzymu musi być wybierane. Osadza się na odpowiednim nośniku związki do tworzenia selektywnych wiązań

Chromatografia kowalencyjna na czym polega

na wykorzystaniu odwracalnych wiązań kowalencyjnych między rozdzielanymi cząsteczkami a grupami funkcyjnymi osadzonymi w nośniku

Co to jest filtracja żelowa

technika podobna do chromatograficznych do oczyszczania substancji biologicznych. podstawowy mechanizm separacji polega na różnicy szybkości transportu w żelu cząsteczek o różnych rozmiarach

z czego są żele w filtracji żelowej

na bazie dekstranu, agarozy i poliakrylamidu

Co to jest suszenie?

to jedna z podstawowych metod uzyskiwania stabilnej formy bioproduktów, wygodna do przechowywania i transportu.

Stosując jakei dodatki zwiększa się odporność termiczną preparatów?

cukry, skrobię

WYmień metody suszenia

1. suszarnie próżniowe, 2. suszarnie rozpyłowe, 3. liofilizacja

Jak zachodzi ogrzewanie w suszarniach próżniowych

przez kontakt z powierzchnią grzejną

jak działają suszarnie rozpyłowe

roztwór lub zawiesina jest rozpraszana w powietrzu przez dyszę lub wirujący dysk. wymiana ciepła zachodzi mięzy powietrzem a rozproszoną fazą ciekłą

Co to jest liofilizacja>?

jest specyficzną techniką suszenia wykorzystującą sublimację pary wodnej znad powierzchni zamrożonych produktów. Proces prowadzony jest pod bardzo niskim ciśnieniem. Nie ma zagrożenia termicznej dezaktywacji substancji biologicznych.

Do czego stosowana jest np. liofilizacja

do otrzymywania stałych preparató bakteryjnych i wirusowych (szczepionki), enzymów, witamin, hormonów

Jak się dzielą metody dezintegracji ścian komórkowych

na mechaniczne i niemechaniczne

jak się dzielą mechaniczne metody dezintegracji ścian kom.?

1. w fazie ciekłej: ultradźwięki, ciśnienie, mieszanie. 2. W fazie stałej: rozcieranie

Jak się dzielą niemechaniczne metody dezintegracji ścian kom.?

1. Odwadnianie: suszenie powietrzem, suszenie próżniowe, rozpuszczalniki. 2. Liza: fizyczna, chemiczna, enzymatyczna, biologiczna

Jak działają metody enzymatyczne dezintegracji ścian?

rozkład ścian uzyskuje się w wyniku działania enzymów proteolitycznych. Szczególne miejsce zajmują metody autolizy komórkowej

Jakie czynniki sprzyjają autolizie?

sole nieorganiczne, środki powierzchniowo-czynne, rozpuszczalniki organiczne

fizyczne metody dezintegracji ścian kom?

np. rozmrażanie i zamrażanie zawiersiny komórek, szoki termiczne, szoki osmotyczne

chemiczne metody dezingtegracji ścian komókowych

polegają na działaniu ługów, kwasów, detergentów, antybiotyków, rozpuszczalników organicznych

metody biologiczne dezintegracji ścian kom?

polegają głównie na działaniu fagów. mogą być stosowane substancje hamujące syntezę ściany kom

ultradźwięki w dezintegracji ścian?

dzięki dostarczeniu energii ultradźwięków uzyskuje się efekt kawitacji płynu oddziałujący destrukcyjnie na komórki. ważne jest chłodzenie próbki gdyż dużo energii przekształca się w ciepło do może zdenaturować białka

homogenizatory ciśnieniowe w dezintegracji ścian?

rozpad komórek następuje przy wypływie zawiesiny przez dyszę pod wysokim ciśnieniem (ok. 60MPa). Zawiesina jest schładzana przed i po zabiegu. W celu uzyskania subtancji wewnątrzkomórkowych trzeba wielokrotnie powtórzyc zabieg. w wyniku procesu uzyskuje się dużo fragmentów komórek które są trudne do usunięcia

mieszanie w dezintegracji

np. dezintegratory wysokoobrotowe w któych niszczenie ścian komóek nastęuje w wyniku utworzenia odpowiednio dużych naprężeń ścinających w roztworze

wymień metody dezintegracji robione na zajęciach

wymrażanie, autoliza, szok osmotyczny, ucieranie z kwarcem, dezintegrator z perełkami szklanymi, dezintegracja ultradźwiękami, detergenty

jaki detergent stosowaliśmy na zajęciach do dezintegracji

triton x-100

w szoku osmotycznym jakie substancje stosowaliśmy

sacharozę, EDTA, MgCl2

A autolizie jaką substancje stosowaliśmy

toluen

jak oznaczaliśmy zawartość białka?

metodą schacterlego i pollacka

w metodzie schacterlego i pollacka jakie substancje używaliśmy

alkaliczny odczynnik miedziowy, odczynnik folina,