生化反应工程原理名词解释

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生化反应器原理1

9 Bailey J.E.，Ollis D.F. Biochemical Engineering Fundamentals.2nd ed. New York：Mc Graw-Hill，1986
10 Bernard Atkinson，Ferda Mavituna . Bio-chemical
Engineering and Biotechnology Hand-book .2nd ed. London： Macmillen Pubishers Ltd，1991
生化反应器原理
绪论
1. 生化反应器原理的性质及研究内容 2. 主要参考书目
1. 生化反应器原理的研究领域及内容
生化反应器原理是以生化工程为基础的研究生化反应装置一门研究生课程。
所谓生化工程是利用化学工程的研究手段将生物反应（特别是微生物反应）实现工业化的一门综合学科。
生物化学工程简称生化工程，是运用化学工程学的原理和方法，研究生物工程（指生物技术）工业化开发过程中的工程技术问题的学科。它既可视为化学工程的一个分支，又可认为是生物工程的一个组成部分。
化学工程
工程学
生化工程与基础学科的关系
生化反应动力学——建立反应速率的数学模型
数学模型建立的方法：
➢分析法对微生物细胞或酶促反应的机理进行深入研究的基础上，经推理、推导和简化等过程，得到的数学模型。这一类的数学模型可通过实验数据求出待定的参数，并对模型进行实际过程的拟合。其特点是既能反应过程的机制，又在实验范围内与实验数据相一致。酶促反应的 Michaelis-Menten方程式典型的由分析法得到的数学模型
11 Bernard Atkinson . Biochemical Reactor. London：

生化反应工程原理习题答案

生化反应工程原理习题答案生化反应工程原理习题答案生化反应工程是一门研究生物化学反应在工业生产中应用的学科，它涉及到生物反应的原理、工艺、设备等方面。

在学习生化反应工程的过程中，习题是不可或缺的一部分。

下面将为大家提供一些生化反应工程原理习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。

1. 什么是生化反应工程？答：生化反应工程是将生物化学反应应用于工业生产中的一门学科。

它研究的是如何利用生物体内的酶、微生物等生物催化剂，通过控制反应条件和优化工艺流程，实现高效、可持续的生物化学反应。

2. 生化反应工程的应用领域有哪些？答：生化反应工程广泛应用于食品、制药、化工等领域。

例如，生化反应工程可以用于生产食品添加剂、药物、酶制剂等。

此外，生化反应工程还可以应用于环境保护领域，例如利用微生物降解有机废水、废弃物等。

3. 生化反应工程中常用的反应器有哪些？答：生化反应工程中常用的反应器有批式反应器、连续流动反应器和固定床反应器等。

批式反应器适用于小规模实验室研究，连续流动反应器适用于大规模工业生产，固定床反应器适用于催化剂固定在固定床上的反应。

4. 生化反应工程中的反应条件有哪些因素？答：生化反应工程中的反应条件包括温度、pH值、反应物浓度、反应时间等。

这些因素会影响反应速率、产物选择性和产量等。

5. 什么是生化反应工程中的产物选择性？答：生化反应工程中的产物选择性是指在反应过程中产生的不同产物之间的选择性。

通过调节反应条件和优化催化剂等，可以控制产物的选择性，从而实现高效、经济的生化反应。

6. 生化反应工程中的酶催化反应有什么特点？答：生化反应工程中的酶催化反应具有高效、特异性和温和的特点。

酶作为生物催化剂，能够在相对较低的温度和中性条件下催化反应，具有较高的选择性和活性。

7. 生化反应工程中的微生物反应有什么特点？答：生化反应工程中的微生物反应具有较高的底物适应性和底物转化能力。

微生物通过代谢途径将底物转化为产物，具有较高的效率和产物选择性。

(整理)生化工程总结新

生化工程总结一:符号解释ＫＬa:体积溶氧系数，液膜体积传质系数。

（是反应罐传氧速率大小的标志，是衡量耗氧培养罐传氧速率好坏的指标）KGa:气膜体积传质系数。

Kd：分解速率常数。

Km:米氏常数Pt:连续生长菌体的生产强度。

Ka:亚硫酸盐氧化值，溶氧系数。

Np:搅拌功率准数。

Rem:搅拌雷诺准数,8.314J/mol*k。

Nv:体积溶氧速率。

Dcrit:临界稀释速率。

qo2:比好氧速率，呼吸速率，呼吸强度。

Ko2:氧饱和常数。

dw/dr:剪切速度，剪切速率。

二、名词解释分批培养(间歇操作)：指在灭菌后的培养基中，接一种微生物，在一定的条件下培养微生物，在培养过程中不再向培养基中加入或移去主辅物料的培养方式。

恒化器：指具有恒定化学反应环境的反应器。

恒浊器：培养液中的细胞浓度保持恒定。

D值：是活的微生物在受热过程中减少到原来数目的1/10所需要的时间。

灭菌：指用物理或化学方法杀灭物料或设备中的一切生命物质的过程。

对数残留定律（微生物的热死灭动力学）：对培养基进行湿热灭菌时，培养基中的微生物受热死亡的速率与残存的微生物数量成正比。

分批灭菌：将配好的培养基打入发酵罐，通入蒸汽将培养基和所用的设备一起进行灭菌，也称实罐灭菌。

连续灭菌：将培养基在罐外连续进行加热，维持和冷却，然后进入发酵罐的灭菌方法。

连续培养（连续式操作）：操作时先进行一段时间的间歇培养，当反应器中的细胞浓度达到一定程度后（对数生长期），一边把新鲜营养物加入，一边把含有菌体和产物的介质从罐内放出。

失活：由于酶蛋白分子变性而引起的酶活力丧失的现象。

抑制：由于酶的必需基团化学性质的改变，但酶未变性，引起酶活力的降低或丧失。

效应物：凡能使酶分子发生别构作用的物质。

可逆抑制：抑制剂与酶以非共价键结合而引起酶活力降低或失活，能用物理方法除去抑制剂而使酶复性，这种抑制是可逆的。

构象效应：酶，三维空间结构；固定化，由于E载体的相互作用，引起酶活性部位发生扭曲变形，改变活性部位三维结构，减弱了结合力。

生化工程

生化工程的定义：将生物技术的实验室成果经工艺及过程开发，称为可供工业生产的工艺过程，常称为生化工程。

其实质是利用生物催化剂从事生物技术产品的生产过程。

研究“利用生物催化剂（酶或细胞）从事生物技术产品的生产过程”的工程科学，将工程原理应用于设计、开发和分析生物过程的科学。

生物反应工程是化学工程与生物技术的交叉学科。

生物工程的重要组成部分，包括底物或营养液的准备、预处理、转化以及产品的分离、精制等工程和工艺问题。

生化工程包括：生化反应动力学（酶反应动力学、细胞生长动力学）生化反应器（理想流动生化反应器、生化反应器的流动模型、工业化反应器）对细胞处理包括胞内控制和胞外控制，胞外控制包括：培养基的灭菌、同期搅拌、固定化技术、空气除菌、比拟放大、产品分离和纯化、发酵动力学、发酵优化控制和细胞培养技术等。

胞内控制包括：遗传育种、代谢控制、培养基平衡等。

上游加工：最重要的是提供和制备高产优质和足够数量的生物催化剂下游加工：生物反应器为中心下游加工：从反应液中提取目的产物加工精制称合格产品。

单元操作：完成一道工序所需的一种手段和方法化学酶工程：也称初级酶工程，指自然酶、化学修饰酶、固定化酶及人工酶的研究和应用。

生物酶工程包括三个方面：1.用基因工程技术大量生产酶（克隆酶）2.修饰酶基因产生遗传修饰酶（突变酶）3.设计新酶基因，合成自然界不曾有的酶（新酶）提高酶产量的措施：选育优良的产酶菌种或细胞、工艺条件的优化控制、高效酶反应器的设计与应用、添加诱导物、控制阻遏物浓度、添加表面活性剂、添加刺激剂、添加产酶促进剂。

青霉素发现，大规模液体发酵罐：搅拌装置（搅拌桨、轴封）通气装置（空气过滤、分散器）灭菌装置（管路、阀门、罐内）无菌状态（接种、采样、隔离）控制装置（温度、pH、溶氧、消泡）添加装置（碱、葡萄糖、前体）工程放大：摇瓶试验、小试、中试、工业化生产生物反应工程研究的内容包括两个：宏观动力学、生物反应器工程生化工程的核心是生物反应器的过程的数量化处理和动力学模型的建立。

各种生化反应的原理和应用

各种生化反应的原理和应用1. 酶促反应•原理：酶是一种催化剂，能够加速化学反应速率。

酶作用通过降低反应的活化能来实现。

酶与底物结合形成酶底物复合物，酶底物复合物经过一系列的中间态，最终生成产物。

酶在反应中不发生永久改变，可用于多次循环反应。

•应用：酶促反应在生物工程、医药领域等有广泛应用。

例如，利用蛋白酶可对蛋白质进行定量和定性分析；利用DNA聚合酶可进行基因扩增等。

2. 光合作用•原理：光合作用是植物、藻类和一些细菌中的一种生化反应，它利用光能将水和二氧化碳转化为有机物质（如葡萄糖）和氧气。

光合作用主要包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应发生在叶绿体中，利用光能将水分解为氧气和电子，暗反应则在叶绿体基质中进行，利用光反应中产生的电子和二氧化碳进行固定反应。

•应用：光合作用的应用主要体现在农业和能源领域。

例如，利用光合作用进行作物栽培和绿色植被的种植，能够提供食物和生物资源。

此外，光合作用还是地球上主要的能量来源之一，通过光合作用可获取太阳能并转化为生物质，用于生产生物燃料等。

3. 乳酸发酵•原理：乳酸发酵是一种无氧代谢过程，细胞在缺氧环境下通过酵母菌、乳酸菌等微生物将葡萄糖转化为乳酸。

该过程产生少量的能量，但不依赖于氧气供应。

乳酸发酵的反应途径包括糖酵解和乳酸生成，糖酵解将葡萄糖分解为乙酸和丙酮酸，再经过还原反应生成乳酸。

•应用：乳酸发酵在食品和生物医学领域有广泛应用。

例如，乳酸发酵可制备酸奶、奶酪等乳制品；乳酸发酵还可用于生产医药品、化妆品和生物塑料等。

4. 转录和翻译•原理：转录是指DNA的信息转化为RNA分子的过程。

在细胞核中，DNA的双链解旋成单链，然后由RNA聚合酶沿DNA模板链合成RNA链。

翻译则是指RNA的信息通过核糖体转化为蛋白质的过程。

在细胞质中，mRNA通过核糖体与tRNA和氨基酸结合，合成多肽链，最终形成蛋白质。

•应用：转录和翻译的过程是生物合成的基础，在生物医学和药物研发领域具有重要意义。

生物反应工程原理

第一章生物工程导论1.生化反应工程的概念以生物反应动力学为基础，利用化学工程方法研究生物反应过程的一门学科。

2.生化反应工程研究对象研究生物反应动力学反应器设计3.生化反应特点优点：反应条件温和设备简单同一设备进行多种反应通过改良菌种提高产量缺点：产物浓度低，提取难度大废水中的COD和BOD较高前期准备工作量大菌种易变异，容易染杂菌4.生化反应动力学本征动力学：又称微观动力学，生化反应所固有的速率没有物料传递等工程因素影响。

反应器动力力学：宏观动力学，在反应器内所观察到的反应速率是总速率考虑。

5.生化工程研究中的数学模型结构模型：由过程机理出发推导得出半结构模型：了解一定机理结合实验数据经验模型：对实验数据的一种关联第二章生物反应工程的生物学与工程基础1.因次：导出单位，也称量纲。

2.红制及基本单位密度比容气体密度压力第三章微生物反应计量学教材p53-641.反应计量学：对反应物组成及转化程度的数量化研究2.得率系数与维持因数：得率系数：细胞生成量与基质消耗量的比值维持因数：单位质量细胞进行维持代谢时所消耗的基质。

3.细胞组成表达式及元素衡算方程细胞组成表达式CH1-8O0.5N0.2元素衡算方程CHmOn+aO2+bNH3=CCH2O3Nr+d H2O +e CO24.得率系数与计量系数关系当细胞反应是细胞外产物的简单反应时，得率系数与计量系数关系如下：5．呼吸商：二氧化碳产生速率与氧气消耗速率之比6.实例计算第四章均相酶反应动力学（教材P8-10,26-38）1．酶活力表达方法及催化特性催化特性：酶具有很强的专一性较高的催化效率反应条件温和易失活，温热，氧化失活2.了解反应速率方程的几种形式零级反应：反应速率与底物浓度零次方成正比一级反应：反应速率与底物浓度一次方成正比二级反应：反应速率与浓度二次方成正比连锁酶促反应：3.米式方程快速平衡和拟稳态三点假设4.米式方程推导5.M-M方程与B-M方程比较6.酶反应一级动力学表达式及计算7.动力学常数Km与Vm的求取8.影响酶反应速率的因素：底物浓度酶浓度产物浓度PH值温度激活剂抑制剂9.竞争性、非竞争性、和反竞争性抑制的概念及动力学表达式竞争性：抑制剂为底物类似物，酶结合位点结合阻碍底物一般可逆非竞争性：抑制剂与酶活性位点以外结合，不影响底物的结合，最终可形成三联复合物反竞争性：抑制剂不与游离酶结合，但与复合物ES结合形成三联复合物10.酶失活动力学模型及测定方法第五章固定化酶与固定化细胞（教材P15-17,39-46）1.固定化酶、细胞制备方法与特点固定化细胞：物理化学手段将细胞限制哎一定空间保持活性并连续使用2.固定化酶与游离酶区别3.评价固定化酶生物催化剂指标固定化酶活力偶联率及相对活力4.固定化酶促反应动力学本征速率及本征动力学代表酶的真实特性；固定化酶催化反应速率受扩散和传质影响；所测速率是宏观有效反应速率和游离酶不同。

化学工程中的生化反应工程

化学工程中的生化反应工程化学工程是一门综合性的学科，它以化学反应为基础，涉及到物理学、数学、工程学等多个学科的知识。

其中，生化反应工程是化学工程的一个分支，也是现代工业中不可或缺的一部分。

本文将介绍生化反应工程的相关知识。

一、生化反应工程的定义生化反应是指生物体内对某些物质进行化学转化的过程。

而生化反应工程则是利用化学反应原理进行生物体外的工程生产，包括发酵、纯化、分离等过程。

生物化学工程是生化反应工程的重要组成部分，是指利用化学反应的方式研究生物体内的化学转化及其机制，参与化学反应的大部分为生物大分子，如蛋白质、多糖、核酸等。

二、生化反应工程的应用领域生化反应工程的应用领域非常广泛，主要涉及到以下几个方面：1、生物制药生物制药是生化反应工程最为重要的应用领域之一。

利用生物体内的化学反应原理和技术，可以生产出一系列的生物制品，如酶、抗体、疫苗等。

其中酶是生物制药中的核心产品之一，如著名的碱性磷酸酶和葡萄糖氧化酶等。

生物制药的生产过程较为复杂，需严格控制各个环节的操作，一旦出现失误，将会导致产品失去活性，浪费大量的时间和人力成本。

2、食品工业生化反应工程在食品工业中也拥有广泛的应用，可用于生产具有高营养价值、美味可口的食品，如乳制品、酿造类食品等。

其中，酿酒是最早应用生物反应工程技术的食品行业之一，其主要利用发酵反应原理进行酒的酿造。

随着食品科学和生物技术的不断发展，生化反应工程在食品工业中的应用将更加广泛。

3、环境保护生化反应工程在环境保护领域中也有很大的应用，如处理废水、煤气、固体废料等。

其中最常见的应用是生物法处理废水。

生物法利用生物反应器中的微生物菌群将有害废水中的有机物分解为CO2、水和其他无害的化合物，从而达到净化废水的目的。

三、生化反应工程的工艺流程生化反应工程的工艺流程大致分为三个步骤：发酵、分离和纯化。

1、发酵发酵是生化反应工程的第一步，主要包括物料筛选、微生物菌种筛选、场地规划以及发酵条件的调节等环节。

生化反应工程原理的应用

生化反应工程原理的应用1. 生化反应工程概述生化反应工程是将生物体内的生物化学反应原理与工程原理相结合，通过控制操作条件、提高反应效率和产量，实现工业化生物化学反应的一门学科。

在化工、制药、食品、环保等领域有广泛的应用。

2. 生化反应工程的基本原理生化反应工程的基本原理是通过控制反应的底物浓度、反应温度、pH 值、搅拌速率等因素来改变反应速率和产物生成率。

基于酶促或微生物催化反应原理，通过工程设计和优化，实现高效、高产和可控的反应过程。

3. 生化反应工程的应用领域生化反应工程的应用非常广泛，以下是一些典型的应用领域：3.1 制药工业生化反应工程在制药工业中扮演着非常重要的角色。

通过搭建高效的反应系统和优化操作条件，可以提高药物合成的效率和产量，缩短合成周期。

同时，生化反应工程还可以用于生产酶制剂、抗生素等生物制品。

3.2 食品工业在食品工业中，生化反应工程被广泛应用于酿造、植物提取物制备、食品添加剂生产等过程。

通过优化反应条件，可以提高食品的品质、口感和营养价值。

3.3 环境保护生化反应工程在环境保护领域也有重要应用。

比如利用生物膜反应器、生物滤池等生化反应设备，对水体和废水中的污染物进行处理和降解。

生物反应能够高效地去除有机物和重金属等污染物，同时具有低成本和环保的优势。

4. 生化反应工程的关键技术生化反应工程的应用离不开一些关键技术的支持，以下是一些关键技术的介绍：4.1 酶工程酶工程是通过对酶进行改造和优化，以提高酶的反应活性、热稳定性和耐受性等性能。

酶工程的发展使得生化反应工程可以更好地利用酶来催化反应，提高反应效率。

4.2 微生物筛选与改造对于一些微生物催化的反应，通过对微生物菌种的筛选和改造，可以获得更高效的生物催化剂。

同时，通过对微生物代谢途径的优化，可以提高目标产物的生成率和选择性。

4.3 反应器设计与建模反应器设计与建模是生化反应工程中的重要环节，通过对反应器的结构和操作条件进行设计和优化，可以实现反应过程的高效、可控和稳定。

反应工程名解及简答题

反应⼯程名解及简答题第0章1. ⽣物技术产品的⽣产过程主要由哪四个部分组成？答：（1）原材料的预处理；（2）⽣物催化剂的制备；（3）⽣化反应器及其反应条件的选择和监控；（4）产物的分离纯化。

2. 什么是⽣化反应⼯程,⽣化反应⼯程的研究的主要内容是什么?以⽣化反应动⼒学为基础，运⽤传递过程原理及⼯程学原理与⽅法，进⾏⽣化反应过程的⼯程技术分析、开发以及⽣化反应器的设计、放⼤、操作控制等综合边缘学科。

主要内容：⽣物反应动⼒学和⽣物反应器的设计，优化和放⼤。

3. ⽣物反应过程的主要特点是什么？1.采⽤⽣物催化剂，反应过程在常温常压下进⾏，可⽤DNA重组及原⽣质体融合技术制备和改造2.采⽤可再⽣资源3.设备简单，能耗低4.专⼀性强，转化率⾼，制备酶成本⾼，发酵过程成本低，应⽤⼴，但反应机理复杂，较难控制，反应液杂质较多，给提取纯化带来困难。

4. 研究⽅法经验模型法、半经验模型法、数学模型法；多尺度关联分析模型法（因次分析法）和计算流体⼒学研究法。

5. 在建⽴⽣物反应过程数学模型时，常按下述⼏个步骤进⾏：（1）反应过程的适当简化；（2）定量化研究；（3）过程分离原理；（4）数学模型的建⽴。

第1章1. 酶作为⽣物催化剂具有那些催化剂的共性和其独特的催化特性？谈谈酶反应专⼀性的机制。

催化共性:降低反应的活化能，加快⽣化反应的速率；反应前后状态不变.催化特性:⾼效的催化活性;⾼度的专⼀性;酶反应需要辅因⼦的参与;酶的催化活性可被调控;酶易变性与失活。

机制：锁钥学说；诱导契合学说2. 什么叫抑制剂？某些物质，它们并不引起酶蛋⽩变性，但能与酶分⼦上的某些必需基团（主要是指活性中⼼上的⼀些基团）发⽣化学反应，因⽽引起酶活⼒下降，甚⾄丧失，致使酶反应速率降低，能引起这种抑制作⽤的物质称为抑制剂。

1.2 简单酶催化反应动⼒学（重点之重点）详细介绍简单酶催化反应模型、快速平衡法、拟稳态法以及酶动⼒学参数的求取⽅法(重点为L-B法和E-H法）。

名词解释1

名词解释生化反应工程：将生物技术的实验室成果经工艺及工程开发而成为可供工业生产的工艺过程，其实质是利用催化剂从事生物技术产品的生产过程。

灭菌：是指用物理或化学方法杀灭有生过能力的细菌营养体和芽孢或孢子。

消毒：指用物理或化学方法杀死物料，容器，器具内外的病源微生物。

固定化酶：是通过物理或化学的方法使溶液酶转变为在一定的空间内其运动受到完全约束，或受到局部约束的一种不容于水，但仍具有活性的酶。

随机机制：两个底物s1和s2随机地与酶结合，产物P1和P2也随机地释放出来。

许多激酶类催化机制属于此种。

顺序机制：两个底物s1和s2与酶结合成复合物是有顺序的，酶先与底物s1结合形成【ES1】复合物，然后该复合物【ES1】再与s2结合形成具有催化活性的【ES1S2】乒乓机制倍增机制：细胞质量每增加一倍所需要的时间。

世代时间：一个世纪被产生后，直到其可产生下一世代，平均所需的时间，即一个世代时间。

热阻：微生物对热的抵抗力称为热阻，是指微生物在某一特定的条件下的死亡时间。

反混：反应器中停留时间不同的物料之间的混合称为反混。

活塞流：反应器中物料的流动状况满足活塞流假设，物料沿同一方向以相同速度向前流动，在流动方向上没有物料反混，所有物料在反应器中的停留时间都是相同的。

全混流：连续搅拌罐反应器的特点在与强调反应器内部达到充分混匀，即反应器中的微生物浓度和培养基组成在各点上都相同，反应器出口料液组成等于反应器内料液组成，不随时间变化。

交联法：它是用双功能试剂使酶与酶之间交联的固定化方法。

此法与共价结合法一样也是利用共价键固定酶的不同的是他不使用载体。

包埋法：是制备固定化酶或固定化细胞的一种方法，是将酶或细胞包埋在能固化的载体中，如将酶包埋在高分子凝胶细微网格中，或包埋高分子半透膜中，前者包埋成网格型，后者包埋成微囊型。

载体结合法：是通过物理吸附，化学或离子键结合，将微生物固定于非水溶性载体。

酶的活动表现率：指实际测定的固定化酶的总活力与被固定化了的酶在溶液状态时的总活力之比。

生化工程原理复习题及答案

生化工程原理复习题及答案一、名词解释1、生化工程：将生物技术的实验室成果经工艺及工程开发，成为可供工业生产的工艺过程，常称为生化工程。

2、灭菌：是指用物理或化学方法杀灭物料或设备中的一切生命物质的过程。

3、惯性冲撞机制：气流中运动的颗粒，质量，速度，具有惯性，当微粒随气流以一定的速度向着纤维垂直运动时，空气受阻改变方向，绕过纤维前进，微粒由于惯性的作用，不能及时改变方向，便冲向纤维表面，并滞留在纤维表面。

4、细胞得率：是对碳的细胞得率。

=生成细胞量某细胞含碳量或=消耗基质量某基质含碳量。

5、生物反应动力学：是研究在特定的环境条件下，微生物的生长、产物的生成、底物的消耗之间的动态关系及规律，以及环境因子对这些关系的影响。

生物反应工程：是一门以生物反应动力学为基础，研究生物反应过程优化和控制以及生物反应器的设计、放大与操作的学科。

6、返混：反应器中停留时间不同的物料之间的混合称为返混。

7、细非结构模型：8、非结构模型：如果把菌体视为单组分，则环境的变化对菌体组成的影响可被忽略，在此基础上建立的模型称为非结构模型。

结构模型：在考虑细胞组成变化基础上建立的微生物生长或相关的动力学模型。

9、限制性底物：是培养基中任何一种与微生物生长有关的营养物，只要该营养物相对贫乏时，就可能成为限制微生物生长的因子，可以是C 源、N源、无机或有机因子。

10、绝对过滤介质：绝对过滤介质的孔隙小于细菌和孢子，当空气通过时微生物被阻留在介质的一侧。

深层过滤介质：深层过滤介质的截面孔隙大于微生物，为了达到所需的除菌效果，介质必须有一定的厚度，因此称为深层过滤介质。

11、均衡生长:在细胞的生长过程中，如果细胞内各种成分均以相同的比例增加，则称为均衡生长。

非均衡生长:细胞生长时胞内各组分增加的比例不同，称为非均衡生长。

二、问答1、试述培养基灭菌通常具有哪些措施？灭菌动力学的重要结论有哪些？答：培养基灭菌措施有：（1）使用的培养基和设备需经灭菌。

化学反应工程原理

化学反应工程原理化学反应工程是化学工程领域的一个重要分支，它研究的是化学反应在工程领域中的原理和应用。

化学反应工程原理是化学工程师必须要掌握的基础知识之一，它涉及到反应动力学、热力学、传质和传热等多个方面的知识，对于理解和设计化工过程具有重要意义。

在化学反应工程中，反应动力学是一个重要的概念。

它研究的是化学反应速率与反应物浓度之间的关系，以及影响反应速率的因素。

在实际工程中，我们需要通过实验数据来确定反应的速率方程，从而进行反应器的设计和操作。

另外，反应热力学也是化学反应工程中不可忽视的一部分，它研究的是化学反应的热效应，包括反应热、热平衡、热传导等内容。

在设计反应器时，我们需要考虑到反应的放热或吸热特性，以便合理地控制反应温度，保证反应的顺利进行。

除了反应动力学和热力学外，传质和传热也是化学反应工程中的重要内容。

传质研究的是反应物在反应器中的传输过程，包括物质的扩散、对流等。

传热则是指反应过程中产生的热量的传递过程，包括传热系数、传热表面积等参数的计算。

在反应器的设计和操作中，我们需要考虑到传质和传热的影响，以保证反应物质和能量的充分利用。

化学反应工程原理的研究不仅仅是为了理解化学反应的基本规律，更重要的是为了指导工程实践。

在化工生产中，我们需要根据反应物性质、反应条件等因素，选择合适的反应器类型和操作参数，以提高反应的效率和产率。

同时，对于一些复杂的反应体系，如多相反应、催化反应等，我们还需要结合反应工程原理，设计和优化反应器结构，以实现工程化的应用。

总之，化学反应工程原理是化学工程师必须要掌握的基础知识之一，它涉及到反应动力学、热力学、传质和传热等多个方面的知识。

通过对化学反应原理的深入理解，我们可以更好地指导工程实践，提高化工生产的效率和质量，为实现可持续发展做出贡献。

名词解释

名词解释：●生化工程（Biochenical engineering）：研究利用生物催化剂(酶或细胞)从事生物技术产品的生产的过程，即生化反应工程。

●微生物的热阻(microbe thermalresistance)：表征不同微生物对热抵抗能力强弱的指标。

是指微生物在某一特定条件(主要是温度和加热方式)下的致死时间。

●相对热阻：指在相同条件下两种微生物热阻的比值。

●返混（backmixing）：反应器中停留时间不同的物料之间的混合称为返混。

按照返混的程度，在化学工程中建立了两种理想的连续流动反应器模型：连续搅拌罐（CSTR）和活塞流反应器（PFR）反应器；●双膜理论：气液两相间存在一个界面，界面两侧分别为呈层流状态的气膜和液膜；在气液界面上两相浓度相互平衡，界面上不存在传递阻力；气液两相的主流途径上各点的氧浓度不随时间而变化。

●生化反应器：利用生物催化剂进行生化反应的设备。

（反应罐、发酵罐）●生物反应器的放大：将实验室研究设备中的优化培养或发酵结果转移到工业规模的生物反应器中加以重演的技术。

●生化工程的任务：就是要处理与生物学有关的工艺过程中的特殊性工程技术问题。

●培养基的灭菌：系指杀灭培养基中有生活能力的细菌营养体及其孢子。

●露点：空气中的水汽开始达到饱和而析出水分时的温度。

（当水汽未饱和时，气温一定高于露点温度）●临界氧浓度：当培养基中不存在其他限制性机制时，不影响好氧微生物生长繁殖的发酵液中最低的溶氧浓度。

●稀释率（D）：表示物料流量占反应器体积的比例。

（稀释速率的倒数就是物料在反应器中的停留时间）●D C（临界稀释率）：在恒化反应器中，菌体浓度通过稀释被“清洗出罐”，此时的稀释率为临界稀释率。

●功率准数（N P）：表示机械搅拌器施与单位体积被搅拌液体的外力与单位体积被搅拌的惯性力之比。

●轴功率：搅拌器以既定的转速回转时，用以克服介质阻力所需的功率。

（不包括机械转动的摩擦所消耗的功率）●全挡板条件：W/D*mb=0.4(w为挡板宽度，D为罐的直径)，且在一定条件下，再增加罐内附件而搅拌轴功率保持不变。

生化反应名词解释

生化反应名词解释1.引言1.1 概述生化反应是指在生物体内或在体外模拟生物体内进行的化学反应。

生化反应是生物体维持生命活动的重要过程之一，它包括许多与生物体能量转化、物质代谢、合成与降解等相关的反应。

这些反应通常由生物体内的酶催化，以及一系列复杂的生物分子相互作用所驱动。

生化反应可以分为两类：即生命的基本反应和生命的调控反应。

生命的基本反应是指维持生物体正常功能运转所必需的基本生化反应。

例如，生物体需要通过能量转化反应，将外部的营养物质转换为生物能量(ATP)，以维持细胞的正常代谢活动。

此外，生物体还需要进行物质合成与降解的反应，以制备所需物质并排除废物。

这些基本反应的进行对于生物体的正常生存至关重要。

生命的调控反应是指生物体对其基本反应进行调节和控制的反应。

生物体通过一系列紧密协调的信号传导机制，调控基本反应的进行，以适应内外环境的变化。

例如，生物体能够通过调节酶的活性、基因表达等方式，对基本反应进行精确的控制，以维持内部环境的稳定性。

在生化反应中，酶催化起着至关重要的作用。

酶是一类具有高度特异性和高效率的蛋白质催化剂，在生物体内调节生化反应的速率。

酶能够通过与底物的特异性结合，使其形成反应中间体，从而降低反应的活化能，加速反应速率。

酶催化的生化反应具有高效、高选择性、可逆性等特点，是生物体内众多生化反应得以正常进行的重要原因。

综上所述，生化反应是生物体维持生命活动不可或缺的一环。

了解和研究生化反应的基本原理和调控机制，对于深入理解生命的本质以及相关疾病的发生发展具有重要意义。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以如下所示：1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述：第一部分是引言部分，旨在概述本文的主题和目的。

首先会提供一个概述，介绍生化反应的基本概念和重要性。

接下来将介绍文章的结构，即本文将分为几个主要部分，并说明每个部分的内容。

最后，会明确本文的目的，即通过解释生化反应的相关术语和概念，帮助读者更好地理解和应用生化反应知识。

《生化反应工程专论》复习题 (1)

《生化反应工程专论》复习题一、名词解释 1、能量生长偶联型当有大量合成菌体材料存在时，微生物生长取决于ATP 的供能，这种生长就是能量生长偶联型。

2、固定化酶的位阻效应是载体的遮蔽作用（如载体的空隙大小、固定化位置或方法不当）给酶的活性中心或调节中心造成空间障碍，使底物和效应物无法与酶接触等引起的。

3、Y ATP消耗1摩尔ATP 所获得的干菌体克数，g/mol.4、微生物生长动力学的非结构模型不考虑细胞结构，每个细胞之间无差别，即认为细胞为单一成分。

这种理想状态下建立起来的动力学模型称为非结构模型。

5、搅拌器轴功率是指搅拌器以既定的速度转动时,用以克服介质的阻力所需要的功率。

6、搅拌器输入搅拌液体的功率是指搅拌器以既定的速度转动时,用以克服介质的阻力所需要的功率。

也称搅拌器的轴功率7、深层过滤的对数穿透定律进入滤层的微粒数与穿透滤层的微粒数之比的对数是滤层厚度的函数。

21lnN KL N =- 8、搅拌雷诺准数雷诺准数是惯性力与液体粘滞力之比,即Re du ρμ=,而在搅拌容器中,液体的代表速度 u= n Di ,并以搅拌器直径 Di 代替管径 d,此时的雷诺准数称为搅拌雷诺准数2Re i nD m ρμ=9、全挡板条件是指在一定转数下再增加罐内附件而轴功率仍保持不变。

要达到全挡板条件必须满足下式要求：(0.1~0.12)0.5b Dn n D D⋅=⋅= D-发酵罐直径，b-挡板宽度，n-挡板数10、气体截留率在通风液体中由于充气而导致的体积增加率。

通风前液体体积为 V L ,通风时体积的增加量为 V g ,则气体截留率为g L gV V V ε=+二、简答题1、简述生化反应工程中涉及到的工程学基本概念（1）恒算概念：通过质量衡算、热量衡算、动量衡算达到物料和能量有效集成。

质量、热量和动量衡算概念是保证技术上可行性和经济上合理性的重要工程措施和环节。

（2）速率概念：速率问题是理论上正确性和技术上可行性的一个重要衡量标志和判断标准，也是技术先进性的反映，更是生物反应工艺、工程探索结果的表现。

生化反应工程知识点总结

生化反应工程知识点总结在生化反应工程的研究和应用中涉及到很多的基本理论和关键技术，下面我将对生化反应工程中的一些重要知识点进行总结和归纳。

一、生物反应器的基本类型和特点生化反应工程中，生物反应器是进行生化反应的主要装置。

根据不同的反应过程和要求，生物反应器可以分为多种类型，主要包括批式反应器、连续流动反应器、循环反应器、固定床反应器等。

不同类型的生物反应器具有不同的特点和适用范围，选择合适的反应器对于生化反应的控制和优化具有至关重要的意义。

1.批式反应器批式反应器是将反应物一次性加入反应器中，允许反应物在反应过程中发生变化，反应结束后，将产物从反应器中分离。

批式反应器的优点是操作简单，易于控制，适用于小规模的试验和研究。

但是其生产效率比较低，不适用于大规模工业生产。

2.连续流动反应器连续流动反应器是在反应过程中不间断地加入新的反应物，产物和反应物同时流出反应器。

连续流动反应器可以保持反应物的浓度和温度等参数稳定，有利于提高生产效率，适用于大规模的工业生产。

3.循环反应器循环反应器是在反应过程中将反应液不断地循环通过反应器，通过控制循环速度和时间来控制反应过程。

循环反应器可以有效地提高反应效率，适用于某些需要密闭反应环境的反应。

4.固定床反应器固定床反应器是将固定在反应器中的生物体用于反应，可以有效地控制生物体的生长和代谢过程。

固定床反应器适用于某些需要生物体来完成反应的场合。

以上几种生物反应器的类型具有各自的特点和适用范围，在实际的生化反应工程中，需要根据具体的反应过程和要求来选择合适的反应器类型。

二、微生物的选择和改良在生化反应工程中，微生物是一种重要的生物反应体，用于完成生化反应过程。

根据反应的要求，选择合适的微生物对于反应的效率和产品的质量有着重要的影响。

1.微生物的选择在选择微生物时，需要考虑到微生物的代谢活性、生长速度、产物生成能力和对环境的适应能力等方面的因素。

在不同的反应条件下，不同的微生物可能会表现出不同的特性，需要根据具体的反应过程来选择合适的微生物。

生化工程知识点

生物反应工程知识点第一章绪论*生物反应过程：将生物技术的实验室成果经工艺及工程开发而成为可供工业生产的工艺过程。

技术产品的生产过程。

生物反应过程最重要特征：有生物催化剂的参与*由四部分组成：原材料的预处理---生物催化剂的制备---生物反应器及反应条件的选择与监控---产品的分离纯化。

整个生物反应过程以生物反应器为核心把反应前与后称为上游加工和下游加工。

重点内容：1）建立生物反应过程动力学，以确定包括传质因素影响在内的生物反应过程的宏观速率；2）建立与设计生物反应器，以保证为生物反应过程提供适宜的物理和化学环境，实现反应过程的优化。

反应过程的特点：1）采用可再生资源为主要原料，来源丰富，价格低廉，原料成分难以控制。

2）反应条件温和。

3）生物催化剂易失活，难以长期使用。

4）生产设备较简单、能耗较低。

5）反应基质与产物浓度不能太高，生产效率较低。

6）反应机理复杂，较难检测与控制。

7）反应液杂质多，分离提纯困难1.2.2.1生物反应动力学①本征动力学：（微观动力学）它是指没有传递等工程因素影响时，生物反应固有的速率。

该速率除反应本身的特性外，只与反应组分的浓度、温度、催化剂及溶剂性质有关，而与传递因素无关。

②宏观动力学：（反应器动力学）它是指在一反应器内所观测得到的总反应速率及其影响因素，这些影响因素包括反应器的形式和结构、操作方式、物料的流动与混合、传质与传热等。

研究方法（细胞反应动力学模型--数学模型方法）：机理模型（结构模型）、半经验模型、经验模型生物技术的最终目的：建立工业生产过程，并且又以生化反应过程为核心。

第二章均相酶催化反应动力学酶催化作用的特点：高效的催化活性；高度的专一性；催化作用条件温和；酶活性的不稳定性（易变性失活）；常需要辅因子的参与（金属离子、辅酶、辅底物）；酶活性的可调节性（酶浓度调节、共价修饰调节、抑制调节、反馈调节、神经体液调节、别构调节）酶催化反应类型：氧化还原酶类；转移酶类；水解酶类；裂合酶类；异构酶类；合成酶类（连接酶类）酶的转化数Kcat:每个酶分子每分钟催化底物转化的分子数，是酶催化效率的一个指标催化周期T=1/KcatKm 是酶的特征常数之一，一般只与酶的性质有关，而与酶的浓度无关，可用于鉴定酶。