生物反应工程原理2版(贾士儒编著)思维导图
生物反应工程课件
酶是生物为提高其生化反应效率而产生的生物催化 剂。国际生物化学协会（IUB）根据催化反应的类 型，可将酶分为六大类：即氧、转、水、裂、异、 合。
补充讲解
化学反应分类： 基元反应——由反应物一步生成产物的反应，没有可由宏
+ CS
Cp)
1.2简单的酶催化反应动力学
例
1.2简单的酶催化反应动力学
1.2.3 参数的求取
rmax 和Km是M-M方程中两个重要的动力学 参数，必须在动力学实验的基础上，经过 适宜的数据处理，才能求取。
1.2简单的酶催化反应动力学
双倒数法(Linewear Burk): 对米氏方程两侧取倒数，得 线1r = 斜rm1ax率+ rKm为max C1SrKmam,x以，1r截~ 距C1S 为作图rm1ax，,得根一据直直线线，斜直率 和截距可计算出Km和rmax。
1.2简单的酶催化反应动力学
积分作图法：
rs = rmaxCS
积分
Km + CS
通过动力学实验，测出Cs～t系列数据，代 入式子，通过线性作图求得动力学参数
1.2简单的酶催化反应动力学
例题
1-1 某酶催化反应，分别在两个不同的初始酶浓度 （CE01=0.015g/L,CE02=0.00875g/L)下进行，得到不 同初始底物浓度时代反应初始速率数据，见列表。试 用H-W作图法求Km，rmax，k+2
观实验方法探测到的中间产物 复合反应——由两个以上的基元反应组合而成的反应。组 合的方式或先后次序成为反应机理
反应速率方程（动力学方程） 在其它因素固定不变的条件下，定量描述各种物质的浓
生物反应工程
Bioreaction Engineering Principles
0.绪论 绪论
一、生物反应过程优化的目标 （1）产物浓度cP 产物浓度 （2）得率系数 （3）目标产物的生成速率 Volumetric productivity 二、生物反应工程研究内容 （1）生物反应动力学 细胞（或酶） 细胞（或酶）与环境的相互关系 质量衡算、 质量衡算、热量衡算 底物的消耗与速率、产物生成速率、 底物的消耗与速率、产物生成速率、细胞生长速率
（2）流动与混合 培养液流变性质、流体剪切力、 培养液流变性质、流体剪切力、生长参数分布 （3）质量传递 氧从气相传递至液相 （4）热量传递 温度分布与热量的移入与移出 三、研究方法 定性方法： 定性方法： 因素分析法 定量方法： 定量方法： 半经验半理论法，例如，因次（量纲）分析法； 半经验半理论法，例如，因次（量纲）分析法； 数学模型法
四、数学模型法的基本原理 简化原理、 简化原理、分离原理 五、生物反应工程的基本核心概念 （1）操作条件、操作方式、反应器型式 操作条件、操作方式、 （2）核心命题 Pr (操作方式、操作条件、反应器型式） 操作方式、操作条件、反应器型式） 经验表明， 经验表明，操作方式是主要的决策变量 Pr (生物反应动力学、流动和动量传递、 生物反应动力学、流动和动量传递、 热量传递、质量传递） 热量传递、质量传递）
生物反应工程原理ppt课件
+ 生物技术（工程）的研究内容：基因工程；酶 工程；细胞工程；发酵工程；生物反应器；生 化分离工程；
11
多学科、多技术的结合 生物作用剂（生物催化剂）的参与 目的是建立工业生产过程或进行社会服务，这 一过程称为生物反应过程（ bioprocess)
+ 一、生物反应工程的定义与特点 + 二、生物反应工程学科的形成与发展 + 三、生物反应工程研究的目的 + 四、生物反应工程研究的内容与方法 + 五、举例 + 六、本课程参考书目及相关要求
2
一、生物反应工程的定义与特点 The Definition and Characteristics of Bioreaction Engineering
6
步骤：（1）合成：构建重组菌株以提高细胞特性;（2）分析：对重组 菌株进行分析，特别是对照出发菌株的属性进行分析;（3）设计：设 计代谢工程方案（Nielsen 2001）。
7
Technology
+ “个别的学问 knowledge of individuation”， 解决怎样做一件事情，技术会随着时代变迁 而变化。
22
23
+ 1857年巴斯德（Pasteur）证明酒精发酵是由活 酵母引起的。1859年，首次证明乙醇发酵机理。
24
+ 第一次～第二次世界大战：深层培养技术、 无菌空气制备技术的建立——生物化学工程 诞生。
+ 1971年，英国学者巴特金逊（Batkinson） 首次提出生化反应工程这一术语。
弗莱明(1881～1995) 英国细菌学家
最新生物反应工程原理习题答案(部分)贾士儒版
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0.2kg 葡萄糖和0.0672kgO2，生成0.0746kg 酵母菌和0.121kgCO2，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：10.微生物物繁殖过程中分裂一次生成两个子细胞，也有4 分裂或8 分裂的，试证明当n 分裂时，有如下式子：t d/t g= ln 2/ lnn ，式中：td 为倍增时间，tg为世代时间。
dX/Xdt=μ, 边界条件，t=0,X=X0,积分得ln(X/X0)= μtt=t d,, X/X0=2,所以td=ln2/μ13.缺15.缺第五章复习题第三章复习题4.解5．20.本文为网上收集整理所得，仅供大家参考学习之用。
中国轮廓图的画图要领描绘中国轮廓图，找出并熟记以下几个互相对应的点，就能画的快而准。
（1）找出帕米尔高原与辽东半岛（旅大）大致成东西对应的位置，这样就确定了中国的最西端与东北的最南端；（2）找出旅大与漠河大致成南北对应的相关位置，其南北距离大约为上述东西距离的1/3，这样就确定了东北（也是中国）的最北端；（3）根据漠河、帕米尔、雷州半岛三地大致成一个正三角形的相关位置，用以确定中国大陆的最南端；（4）根据东北角与西北角大致东西对应的事实，确定中国的东北端和西北端。
思维导图-高中生物知识点归纳汇总(精华版)
高中语文思维导图之小说形象.pdf
新版高中地理水循环知识点总结-新版-精选.pdf
相Hale Waihona Puke 好店微力试卷旗舰店「互联网」潜力新店
风住尘散了的店
「教育」潜力新店
搜趋势的店
「其它」潜力新店
技术员童鞋的店
「K12教育」优质店铺
小学语文优质资源的店
「K12教育」优质店铺
高中生物全部思维导图总结PDF版
相关推荐
最新人教版(含苏教版)高中生物考试重点整理(全套思维导图)
【精华】高中物理思维导图全总结
七年级上册生物思维导图
人教版高中生物知识点梳理思维导图
最新八年级生物的思维导图与及知识点归纳
猜你想看
高中生物学科思维导图(人教版必修一)
人教版政治必修3文化与生活总结(思维导图)-修正版.pdf
susu33的店
「K12教育」优质店铺
店铺
工具
收藏
《生物反应工程》课程教学大纲
《生物反应工程》课程教学大纲一、课程性质本课程是生物工程专业的一门专业必修课，是一门以生物学、化学、工程学、计算机与信息技术等多门学科为基础的交叉学科。
它以生物反应动力学为基础，将传递过程原理、设备工程学、过程动态学及最优化原理等化学工程学方法与生物反应过程的反应特性方面的知识相结合，进行生物反应过程分析与开发，以及生物反应器的设计、操作和控制等。
生物反应工程主要研究生物反应过程中带有共性的工程技术问题，其在生物工业中起着举足轻重的作用。
从学科分类看，生物反应工程是工业生物技术的核心。
二、教学目的通过本课程的学习，使学生掌握生物反应过程动力学基本规律，掌握生物反应器的基本理论和设计的基本方法，了解本领域国内外的研究进展，能够运用所学的理论知识进行生物反应过程的工程分析与开发，以及生物反应器的设计、扩大、操作和优化控制等工作。
三、教材教参教材：《生物反应工程原理》,贾士儒，科学出版社，2008年3月。
教参：《生物反应工程》，岑沛林，高等教育出版社，2005年5月；《生物化学工程基础》，李再资，化学工业出版社，2006年1月；《生化工程》，伦世仪，中国轻工业出版社，1997年7月。
四、教学方式本课程以课堂讲授为主，自学和讨论为辅的方式组织教学。
借助多媒体教学系统实物展示台，将实物、图表等抽象东西尽量展示，制作图文并茂的课件进行教学，增加课堂信息量，扩大学生知识面。
五、教学内容及时数根据生物工程专业人才培养方案，本课程共2学分，总的教学时数为32学时，其中讲授32学时。
具体如下：1．绪论（2学时，其中讲授2学时）基本内容：本课程的学科性质、研究内容、及学科的形成与发展。
重点：生物反应工程的定义、生物反应工程研究的目的、生物反应工程的研究内容与方法。
难点：生物反应工程的定义和生物反应工程研究的目的、生物反应工程的研究内容与方法。
新知识点：生物反应工程的定义、生物反应工程研究的目的、生物反应工程的研究内容与方法。
高中生物必修二知识点整理思维导图
高中生物必修二 知识点整理第一章 遗传因子的发现相对性状概念同一种生物的同一种性状的不同表现类型显性性状与隐性性状性状分离：在杂种后代中出现不同于亲本性状的现象显性基因与隐性基因等位基因：决定1对相对性状的两个基因 （位于一对同源染色体上的相同位置上）纯合子与杂合子纯合子：由相同基因的配子结合成的合子发育成的个体（能稳定的遗传，不发生性状分离）杂合子：由不同基因的配子结合成的合子发育成的个体如Aa （不能稳定的遗传，后代会发生性状分离）表现型与基因型表现型：指生物个体实际表现出来的性状。
分显性和隐形基因型+环境→表现型基因型：与表现型有关的基因组成杂交与自交测交：让F1与隐性纯合子杂交（可用来测定F1的基因型，属于杂交）孟德尔实验成功的原因正确选用实验材料豌豆是严格自花传粉植物（闭花授粉），自然状态下一般是纯种具有易于区分的性状由一对相对性状到多对相对性状的研究（从简单到复杂）对实验结果进行统计学分析严谨的科学设计实验程序：假说-演绎法第二章 基因和染色体的关系减数分裂减数分裂的概念进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂染色体只复制一次，而细胞分裂两次。
结果是成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半减数分裂的过程精子形成的过程(场所：精巢/睾丸)精原细胞曲细精管中初级精母细胞(减数第一次分裂)间期：染色体复制（包括DNA复制和蛋白质的合成）前期：同源染色体联会；四分体时期；四分体中的姐妹染色单体发生交叉互换中期：排列在赤道板上后期：同源染色体分开；非同源染色体自由组合末期：细胞质分裂，形成两个子细胞减数第二次分裂(无同源染色体)前期：染色体排列散乱中期：每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上后期：姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。
并分别移向细胞两极末期：细胞质分裂，每个细胞形成2个子细胞，最终共形 成4个子细胞精细胞(1个精原细胞产生4个精细胞)精子：由精细胞分化呈蝌蚪状，头部含有细胞核，尾长，能够摆动卵细胞形成过程(场所：卵巢)卵原细胞初级卵母细胞次级卵母细胞和极体卵细胞和极体减数第一次分裂减数第二次分裂精子和卵细胞形成过程的异同不同点精子形成部位精巢（哺乳动物称睾丸）过程有变形期子细胞数一个精原细胞形成4个精子卵细胞形成部位卵巢过程无变形期子细胞数一个卵原细胞形成1个卵细胞+3个极体相同点精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半注意点同源染色体形态、大小基本相同一条来自父方，一条来母方精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。
生物反应工程-PPT课件
1.3生物反应工程
1.3.1 定义：研究生物反应动力学，反应器的 结构、设计、放大以及反应器优化的一个重要 学科。 实质：生物反应过程中带有共性的工程技术问 题的学科。
如何从生物现象中抽象出共性的内容
从宏观看 以获得生物量为目的： 生物合成速率≈影响因素（生物体、基质、环境因 素、操作条件等） 以获得目的产物为目的：
生物反应工程与相关学科的关系
1.4生物反应工程的研究方法
数学模型法——用数学语言表达生物法反应过 程中各个变量之间的关系。 不能替代实验研究。 方法——机理模型或结构模型既过程机理出发推 倒的。 --------可外推使用半经验模型\ 经验模型 经验法
参考资料
国外 1975年日本学者合叶修一等《生物化学工程---反应动力学》 1979年日本学者山根恒夫《生物反应工程》 1985年德国学者许盖特（Schugerl）《生物反应工程》 1993年日本学者川濑义矩《生物反应工程基础》 1994（02）年丹麦学者Nielsen 等《生物反应工程原理》 国内 《生物反应工程原理》（ 1990 和 2019 天津科技大学贾士儒） 《生物工艺学》（1992华东理工大学俞俊棠等） 《生化工程》（1993江南大学伦世仪） 《生化反应动力学与反应器》（2019北京化工大学戚以政等） 《生物反应工程》（2019戚以政等） 《生物反应工程》 2019浙江大学岑沛林等） 《生物反应工程》（2019清华大学邢新会译）
A.
生物反应动力学
动力学——研究工业生产中生物反应速率问题；影响 生物反应速率的各种因素以及如何获得最优的反应结 果。 本征动力学（微观动力学） 反应器动力学（宏观动力系学）
《生物》必修一思维导图(思维导图)
组成元素：主要由C、H、O、N等元素组成，有些含有S、Fe等
相对分子质量：几千~100万以上，属于大分子化合物
基本单位：氨基酸，大约有20多种
结构通式
第二章：组成细胞的分子 第三章：细胞的基本结构
生命活动的主要主要承担者-蛋白质
结构特点是至少含有一个氨基（NH2和一个羧基（COOH），并且都有一个有一个 氨基（NH2和一个羧基（COOH）连接在同一个碳原子上，将氨基酸区别为不同的 种类的依据是R基（侧链基团）。
探索历程
20世纪六十年代发现细胞膜并非是静态的
1970年细胞融合等实验表明细胞膜具有流动性 1972年桑格和尼克森提出流动镶嵌模型为大多数人所接受
生物膜的流动镶嵌模型
磷脂双分子层构成了膜的基本支架，具有流功性。蛋白质 分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷 脂双分子层中有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白 质分子也是可以运动的。
人
多细胞
缩手反射
人
多细胞
免疫
应激性 应激性
反射等神经活动需要多种细胞的参 与
免疫作为机体对入侵病原微生物的 种防御反应，需要淋巴细胞的参与
细胞：细胞是生物体结构和功能的基本单位啊
组织：由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起的细胞
器官：不同的组织按照一定的次序结合在一起而构成器官
生命系统的结构层次
（3）空间结构
一条或几条肽链通过一定的化学键互相链接在一起，形成具有复杂空间结构的蛋 白质。高温、强酸强碱和重金属都会破坏蛋白质的空间结构。
结构的多样性：
组成蛋白质的氨基酸数目不同、氨基酸的种类不同、氨基酸排列顺序不同、多肽链的盘曲、折叠方 式及其形成的空间结构千变万化
生物反应工程原理 PPT课件
dc k2 (a0 c)(b0 c) dt
式中：k2——二级反应速率常数； a0，b0——底物A和底物B的初始浓度； c——t时产物C的浓度。 （9-3）式积分可得
b ( a c) 1 ln 0 0 k 2t a0 b0 a0 (b0 c)
对连锁酶促反应过程，如ABC，有
(9-24)
式中：kL——液膜传质系数； a——传质比表面积； [S]———液体主体中的底物浓度； [S]s——固定化酶表面处底物浓度。 稳定状态下，传质速率等于酶促反应速率。当反应遵循米氏方程规则时，则
N s kL a([S ] [S ]s )
rmax[S ]s K m [ S ]s
酶促反应的特征
酶的催化作用具有专一性、酶的催化作用条件温和、对环境条件极为敏感、 催化效率极高等特征。酶具有降低反应活化能的能力，所有更多的底物将有足 够的能量来形成产物。尽管平衡常数不变，在酶存在时平衡更迅速达到。 对于酶降低反应的活化能的机制有两种模型。一种是契合模型，即酶和底 物通过特异性结合位点精确的契合在一起，形成一个酶-底物复合物进行酶促反 应，也称为锁-钥匙模型。另一种是酶与底物结合时，能改变自身形状，使其活 性中心包围底物并精确地与其结合，此种机制被称为诱导配合模型。当底物分 子相互接触发生反应时，底物与酶先形成一个中间产物，即是将底物分子活化 的过程，活化分子越多反应就越快，然后中间产物再分解得到产物。
d[ S ] rmax dt
式中：[S]——底物浓度； rmax——最大反应速率。 当反应速率与底物浓度的一次方成正比，称为一级反应，即酶催化AB的 过程
db k1 (a0 b) dt
式中：k1——一级反应速率常数； a0——底物A的初始浓度； b——t时产物B的浓度。
《生物反应工程》PPT课件
反应工程一些基本概念
对于某反应： aA bB cC dD
A和B为底物，C和D为产物。 转化率
指某一底物转化的百分率或分率，其定义为： 某一底物的转化量
X 该底物的起始量
转化率是针对底物的。如果底物不只一种，那么根据不同的底物计 算所得的转化率数值可能是不一样的。因此在谈到转化率时需说明是哪 个底物。
朱建良
第一章 绪论（4学时）
基本要求： • 了解典型生物反应过程，知道各组成部分的任务、目的和要求。 • 明确生物反应工程的研究对象和任务。 • 了解生物反应工程的研究方法，掌握生物反应器设计放大的基本方法。 • 掌握反应工程一些基本概念：
底物，产物；反应转化率，收率，选择性。 重点： • 明确生物反应工程的研究对象、任务和生物反应器设计放大的基本方法。 • 掌握反应工程一些基本概念。
全程转化率大于单程转化率。
• 只要知道了关键组分底物的转化率，其他底物的转化率便可根据原料组 成和化学计量关系一一算出。
收率
收率是针对反应产物的，其定义为：
反应生成产物所消耗的 关键组分底物量
Y
关键组分底物的起始量
对于单一反应，转化率和收率数值相等。但是对于反应系统中进行的反 应不只一个时，转化率和收率数值不等，一般转化率大于收率。
上式中包含化学计量系数在内。 工业上也常用重量收率这个概念。其定义与上式相似：
反应生成产物的重量 Y 关键组分底物的起始重 量
重量收率的最大值可以超过100%。
对于有物料循环的反应系统，与转化率一样，收率也有单程收率和全程 收率之分。
选择性 对于多个反应组成的复合反应，除了转化率和收率外，还需增加变量才
已转化的关键组分底物关键组分量生成目的产物所消耗的24主要参考书1贾士儒生物反应工程原理南开大学出版社19902山根恒夫著周斌译生化反应工程西北大学出版社19923合叶修一等著胡章助等译生物化学工程反应动力学4俞俊棠等著生物化学工程化学工业出版社19915baileyjeet
高中生物全部思维导图总结PDF版
化学元素
微量元素
非必需元素
无害元素 有害元素
Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo 等 Al、Si 等 Pb、Hg 等
1.2 生物体中化学元素的组成特点
C、H、O、N 四种元素含量最多
不同种生物体中化学元素的组成特点
元素种类大体相同
元素含量差异很大
1.3 生物界与非生物界的统一性和差异性
统一性
组成生物体的化学元素，在无机自然界中都能找到
离子和（或）分子
基本成分 其它成分
蛋白质
1.7 核酸的基本组成单位
名称
核酸
核苷酸（8 种）
DNA
脱氧核苷酸 （4 种）
RNA
核糖核苷酸 （4 种）
基本组成单位 一分子磷酸（H3PO4）
一分子五碳糖 （核糖或脱氧核糖）
一分子含氮碱基 （5 种：A、G、C、T、U）
核苷
一分子磷酸
一分子脱氧核糖
一分子含氮碱基 （A、G、C、T）
则 肽键数＝脱去的水分子数，为 x m n ……………………………………①
蛋白质的相对分子质量 y ma 18x …………………………………………②
或者 y r a 18x …………………………………………③ 3
第1页
1.6 蛋白质的组成层次
C、H、O、N、S
氨基酸
肽链
C、H、O、N、P、Fe、Cu……
2a—→4a
4a
4a
染色体数目（个）
2N
2N
2N
染色体单数（个）
0
4N
4N
染色体组数（个）
2
2
2
同源染色数（对）
N
N
N
注：设间期染色体数目为 2N 个，未复制时 DNA 含量为 2a。