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1、生化工程 复习 资料 导读：就爱阅读网友为您分享以下“生化工程 复习 资料”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对的支持!第一章1、生物化学工程（Biochemical engineering），简称生化工程，它是利用化学工程原理和方法对实验室所取得的生物技术成果加以开发的一门学科，是生物化学与工程学相互渗透所形成的一门新学科。2、生化工程的研究方法经验方法数学模型法用数学语言表达生化反应过程中各个变量之间的关系机理模型：从过程机理出发推导得到 。经验模型：完全不了解或不考虑过程机理的情况下，仅根据一定条件下的试验数据进行的数学关联半经验模型：对过程机理有一定了解的基础上结合试 验数据得到的模型（最
2、常用）第三章1、发酵反应动力学的描述方法细胞生长动力学 反应基质消耗动力学 代谢产物生成动力学2连续培养3 所用的时间和X2与例：初始时每ml 培养液中细菌数为104，经过4小时后该培养液中细菌的数目增加到108，求此条件下细菌的比生长速率（ ）lnX2-lnX1=(t2-t1)换成以10为底的对数lgX2-lgX1=(t2-t1)/2.303=(lgX2-lgX1)/(t2-t1)*2.303=(8-4)/4 *2.303=2.303h-1代表在该条件下，每个细菌以每小时增加2.303个细菌的速度增加 倍增时间td 即在 X 2=2X1时所需时间td=ln2/=0.693/ dP dS dS
3、 dS 1dS q =+dt dt dt X dt dt 例：某微生物的 0.125 h-1，求td d X S （底物） X（菌体） P （产物）+m(维持) 1dX 菌体的生长比速： =(h-1) X dt 1dS 基质的消耗比速： q s =(h- X dt 1) 1dP 产物的形成比速： q p =(g产物/g细胞h) X dt x p m m = 维持消耗系数： p (h-1) 4、Monod 方程 max s基质浓度与生长速度的关系 Monod 方程0. 693t =5. 544h 0. 125ln 2=S K +S ：菌体的生长比速单一限制性基质：就是 S ：限制性基质浓度指在培
4、养微生物的营 Ks ：半饱和常数养物中，对微生物的生max: 最大比生长速度长起到限制作用的营养物。5、Monod 方程的参数求解(双倒数法)6、得率(或产率，转化率，Y) ：包括生长得率(Yx/s)和产物得率(Yp/s)。是指被消耗的物质和所合成产物之间的量的关系。 生长得率(Yx/s)：每消耗1g(或mo1) 基质(一般指碳源) 所产生的菌体重(g)Yx/s=X S产物得率(Yp/s)：每消耗1g(或mo1) 基质所合成的产物g 数(或mol 数) 。Yp/s=P S 产物的形成比速： p (g产物/g细胞h) 生产率：是以单位体积发酵液单位时间产生的产物克数（g/Lh ）表示的，是对发酵
5、过程总成果的一种衡量。 0f 生产率影响因素：发酵周期从第一罐接种经发酵结束至第二次接种为止这段时间为一个发酵周期 fc l f m 0 1dP q =X dt X -X T P =t =1ln X X +t +t +ttc 放罐清洗时间 tf 装料消毒时间 tl 生长停滞时间非发酵时间 总生产率: 7、连续培养：以一定的速度向发酵罐内添加新鲜培养基，同时以相同速度流出培养液，使发酵罐内的液量维持恒定，使培养物在近似恒定状态下生长的培养方法。恒定状态：在连续培养系统中，微生物细胞的浓度、比生长速率和环境条件（如pH 、营养物质浓度和产物浓度），均处于不随时间而变化的稳定状态之下 。 稀释率(D
6、):补料速度与反应器体积的比值(h-1) 在稳定状态下，细胞的比生长速率等于稀释速率。 Dc=m 临界稀释率 8、补料分批培养：也叫半连续发酵、半连续培养，流加发酵它是在分批培养过程中，间歇或连续地补加新鲜培养基的一种发酵方法。 补料分批培养和连续培养、分批培养的比较：补料分批培养 V .S. 分批培养解除底物抑制、代谢阻遏补料分批培养 V .S. 连续培养不易染菌，菌种不易老化变异连续培养的优点： 高效，缩短发酵周期和提高了设备的利用率； 优化控制，便于利用各种仪表进行自动控制；补料分批培养的优点：可以避免底物、产物的抑制和阻遏效应维持适当的菌体浓度，使不致于加剧供氧的矛盾，提高有用产物转化
7、率使细胞处于连续的过渡态阶段，便于进行理论研究。便于进行培养过程的最优化和自动控制。 t L =t c +t f +t l F =D V？9、基因工程菌：利用基因工程技术获得的重组体菌株就是基因工程菌。常用的表达系统：大肠杆菌系统、酵母系统、枯草杆菌系统 第四章一、酶的固定化：是将酶与水不溶性载体结合，制备固定化酶的过程 固定化酶:(immobilized enzyme)是指被固定在某一有限空间内不再能自由流动而仍有催化活性的酶。二、固定化酶的优、缺点：优点：1. 纯化简单，底物与产物容易分开2. 可反复使用3. 稳定性高4. 反应条件易控制，可以装塔连续反应；5. 较水溶性酶更适合于多酶反应
8、6. 增加产物的收得率，提高产物质量缺点：1. 载体与试剂较贵2. 酶固定化回收率低3. 胞内酶固定化还要增加分离成本；4. 适用于水溶性小分子底物三、酶固定化的方法吸附法1. 物理吸附法将酶固定到非水溶性载体上的方法优点： 固定化时酶分子的构象很少或基本不发生变化。缺点： 结合力弱，易解吸附。常用吸附剂：无机载体：氧化铝、活性碳、皂土、硅藻土、多孔玻璃、硅胶。有机载体：火棉胶膜、胶质膜、微孔玻璃载体。2. 离子吸附法通过离子键将酶结合到具有离子交换基团的非水溶性载体上的方法（二）包埋法将酶物理包埋在高聚物内的方法（三）共价键结合法将酶蛋白分子上的非必需官能团和聚合物载体上的反应基团通过共价键
9、形成不可逆的连接的方法常用载体 天然高分子。如纤维素，葡聚糖凝胶（Aephadex ），琼脂糖（Agarose ，Sepharose ），卡那胶，淀粉及其衍生物。（利用-OH ） 人工合成的高聚物，如聚丙烯酰胺，聚苯乙烯，聚乙烯醇，氨基酸共聚物等。（利用-NH2） 无机载体，如多孔玻璃，硅胶等。（要加上一个基团），苯胺基多孔玻璃（四）交联法利用双功能或多功能试剂与酶之间发生分子交联把酶固定化的方法 双功能试剂：常用的是戊二醛. 交联法特点. 带有二个以上的功能基团。. 反应比较剧烈条件比较严格。. 操作方便，活力回收不高。四、固定化细胞见书P79第五章一、按反应器的输入机械功率来源分类1. 机
10、械搅拌式生化反应器2. 鼓泡式生化反应器3. 环流式生化反应器二、机械搅拌式反应器（一）搅拌系统1、搅拌桨 翼式 轴向流 涡轮式 径向流2、搅拌轴和轴封3、挡板 防止漩涡，增强湍流全挡板条件在搅拌发酵罐中增加挡板或其他附件时，搅拌功率不再增加，而旋涡基本消失。 b/D *n=0.5b 挡板宽度，m ；D 罐内径，m ；n 挡板数。(二) 温控系统 夹套传热. 盘管传热（三）通风系统 无菌空气制备系统. 空气分布器：单管、环形管 优点：pH 值及温度易于控制；工业放大方法研究比较多；适合连续培养。缺点：搅拌消耗的功率较大；结构比较复杂，难以彻底拆卸清洗，易染菌；剪切力稍大，特别是培养丝状菌体时，
11、对细胞有较大损伤二、鼓泡式反应器 优点：反应器结构简单，易于操作，操作成本低；内无转动设备，能耗较低反应器中的剪切力较小，适合于那些对剪切力敏感、而且容易染菌的细胞培养体系； 由于避免了轴封，对保持无菌条件有利。缺点：缺乏控制流体运动的措施，其混合和氧传递效率较低 第六章 一、影响kLa 的因素 搅拌空气流速空气分布管罐内液柱高度醪液性质二、如何测kLa ？ 亚硫酸盐氧化法 极谱法 溶氧电极法 第七章一、比拟放大的依据氧传递速度相等比较搅拌桨叶顶端速度在通气培养时，比较单位液量所需的搅拌功率混合时间相同雷诺准数相等通过反馈控制尽可能使重要环境因子一致二、放大内容 几何尺寸D 的放大 通风量Q 的放大(Q/V ,VS , kLa) 搅拌功率P 的放大 (Re ,P/V, Din, kLa, F/V, Hp) 第八章 四、分批灭菌的设计 五、连续灭菌的流程 连续灭菌也叫连消，将培养基在罐外连续进行加热、维持和冷却的灭菌方法。 连续灭菌过程均包括加热、维持和冷却。 连续灭菌的特点：高温短时 第九章一、深层过滤的几种机制 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网,您的在线图书馆 14