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1、第四章复习题4 . Monod方程建立的几点假设是什么Monod方程与米氏方程主要区别是什么答：Monod方程建立的基本假设：微生物生长中，生长培养基中只有一种物质的浓度（其他组分过量）会影响其生长速率，这种物质被称为限制性基质，并且认为微生物为均衡生长且为简单的单一反应。Monod方程与米氏方程的主要区别如下表所示：Monod方程与米氏方程的区别Monod 方程：=K y + SJ适用于单底物、无抑制的特促反应：经验方程方程中各项含义:.生长比速Of ）口皿：最大生长比速（相）S:单一限制性底物浓度血口1儿）K2半饱和常数（mol儿）适用于单二限制性基质、无抑制 的微生物反应.理诺推导的机理
2、方程方程中各项含义:r：反应速率moLLh）最大反应速率（mo率L h）5底物浓度S。11）心米氏常数加ol/L）5 .举例简要说明何为微生物反应的结构模型答：由于细胞的组成是复结的，当微生物细胞内部所含有的蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸、维生素等的含量随环境条件的变化而变化时，建立起的动力学模型称为结构模型。8 .缺9 .在啤酒酵母的生长试验中，消耗了葡萄糖和，生成 酵母菌和，请写出该反应的质量平衡式，计算酵母得率YX/S和呼吸商 RQ。解：假设反应的质量平衡式为：口caaz ->+ dco7 + 也从 on I £ P£p Q£t汕口. 0.23712x
3、6+12+16x62.1d . 2-7512 + 16x2(0.2 4 0.0672-0.11746- IK12 l)x HIOI» = 418唯据元素平衡式1有C； 1J 1 x6 = c + 2.5H：IJ1 xt2 + cP + 4x2O： 1.11x6 + 2x2.1 =l + 2.75x2+4联立求解，得< 3.910 = 1.36S = (1.35所以.可确定该反应的质量量平衡式为；1.114&"/人+工1亿311G7 。.船 + 募75cd +41/30一&?0.2* 言0J21畋票儡“10.微生物物繁殖过程中分裂一次生成两个子细胞，也有
4、4分裂或8分裂的，试证明当分裂时，有如下式子：td/t g= ln 2 lnn ,式中：td为倍增时间，tg为世代时间。dX/Xdt二科,边界条件，t=0,X=Xo,积分得ln(X/Xo)=科tt=td, X/Xo=2，所以 td=ln2/ 科f = 4,对于行分裂,)=t = 32X。UA td /f = In2/Inn13.缺15.缺电一个新发现的微生物在每一次细胞分裂时，可产生3个新细阳，由下列生长数据求: (1)此儆生物理学的比生长速塞以，尸)：此微生物细胞的平均世代时间.时间/h00,5k01.52.0绝型干重tg/L)U.1O05S230340.51：(1) u-(I6U)
5、7; Xdt边界条件：r = 0,X = X“对(16-D式积分，得Jri(X/X0).pr(16-2)以加(X/XJ-F作图将得一条直线，直线斜盅为四七根据已知数据,计算imx/xj.列入表中，并绘制3、，XJT曲第t/h00_5L01.52.0X CL), 100.15也”034U.51加(XX)004050&3L22L63由图中可知，直线斜率为% 因此(i = 0.82(/尸人F：第五章复习题4.答；连续培养的稳定状态，是指菌体的生长与反应液的排放F基质的流如与反应消耗及 反应液排放,产物的生成与反应漉棒放达到了动态平衡I因此菌体浓度、基质浓度、产物浓 度现持包定.即竺=0,空=
6、0,它二Cl=但仅有也=。3=o,C=o,并不一定是 dr 由 drdt di dt稳定状态。如雷体因生长环境不利出现了死亡时，也潘足竺二0,空二0,之 二0,但不能 di dt dt说是稳定状态，此时是一种若止状态，而不是动态平衡.6.客；设菌体生长比速为%菌体浓度为X.则的悻生长速率为0.为保证菌悻生长速率不变.同采取指数流加方式，控制棘韩率。二百，此时流加操作可达到报稳态.11 = 0 . dt国体生长速率DX =“彳第三章复习题4 .解V如安心说明中间产物产生速率远小于中间产物分解为产物的速率 总力脑说明中间产物分解速率远小于中间产物分解为产物的速率 那么限制步骤在于中间产物的生成二总
7、反成:速率=匕。4£5 .采用稳态法推导动力学方程;f产=七匚36.解，酶催化水解反应机制为dC $=- =-fr.jCfsat=印£。5 -k-lQs -卜2cts = 0常一3X3。Aes4%o-e + B采用稳态法推导反应动力学方程;解之,得kKEoCsk + 卜2 j 左2 » 卜3cH?o&k 3c HyOk2 + 左3。%0二CEO。（卜-1 + 卜2）於 CR：。+ c+ CS卡1（上2十43。%0） S（*T +卜2）卜3rzeohg +43。比。）一式中 kal =及2k301八。10解：酸在载体表而固定化,因此固定化蜃的效点因子为外扩散
8、效率因子T皿。，hiax'Cs 6x1=out_ =& V'5 = °.1°+1 = 0 57S r0，皿。5Ml 卬治+0.05 +1 /r/Q12.答：分配素数Kp的定义是载体内外底物浓度之比。（a） K?1,表明载体颗粒内底物浓度高于反应液中底物浓度，因此在载体颗 粒与反应液之间的固液界面处,底物浓度由反应液中的浓度逐渐增大至载体颗粒 内部浓度.（2） Kp= 1,表明载体颗粒内底物浓度等于反应液中底物浓度，因此在载体颗 粒与反应液之间的固液界面处.底物浓度等于反应液中底物浓度。（3） QV1,表明载体颗粒内底物浓度低于反应液中底物浓度，因此在
9、载体颗 粒与反应液之间的固液界面处,底物浓度由反应液中的浓度逐渐降低至载体颗粒 内部浓度。15.解:由题怠可知:H=kQsdJsdr"sTS=k.iGG 左_】。£$ 3 G十%。加3Gs = odt ' 3 > ' CxG + Qs+j 由上述方程组可推出:Cr5Cs =KCnC5G- 7.-3人,£&X =；仁加霜-4M-制=- x（3 > 5% - hiQ - 5 狗 |=。40树邮印9间t 笈呵 口 ImhmM Z-C；p 3讳州/ L.%口 hCUQw时/ L ft f 3）A.r 过3/ Ln（l 8= 0.10/&
10、quot;' 10 iiia. / = 24. J% 9r = 30 niiii. / = 65.0%"1 r = 60 niiiL/ = 95.7%20.*2 +卜3。%。k.Gn"F + S$C$17.解：反脚符合米氏方程.» = 4= , (it KjQ边界条件；r=O.C§ = C”:，= r.C§ = C&枳分，得(C3o -C&)-Km=餐/%。令1.Cg-C# ,则C”G" £ J】(l - Z)=将/ = Nniin/= 5% 及=所律，。/£(73 = 3rww Z代入(3)式,可得