最新生化反应工程试题

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（1）微生物的热阻：微生物对热的抵抗力称为热阻。2

是指微生物在某一特定条件(主要是温度和加热方式)下的3

致死时间。表征不同微生物对热抵抗能力强弱的指标。

4 （2）有效电子数：1摩尔碳源完全氧化时，所需的氧的

5 摩尔数的4倍，称为该基质的有效电子数。

6 （3）k L a ：以(C *-C)为推动力的体积溶氧系数(h -1)

7 （4）混合：指的是相同停留时间、不同空间位置的物

8 料之间的一种以达到均匀状态为目的过程。

9 （5）停留时间：指反应物料从进入反应器时算起，至

10 离开反应器时为止所经历的时间。）

11 （6）写出定义式：

12 细胞生长得率Yx/s=生成细胞的质量（干重）/消耗底物的质

13 量 14

选择性 15

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1.何为生化工程，生化工程的研究内容有哪些？

17 生化工程全称是生物化学工程（Biochemical Engineering)，

18 是为生物技术服务的化学工程。它是利用化学工程原理和方法对

19

()S S a P S sp p -=0

实验室所取得的生物技术成果加以开发，使之成为生物反应过程20

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。

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它应用工程学这一实践技术，以生物体细胞（包括微生物细胞、22

动物细胞、植物细胞）作为研究的主角、生物化学作为理论基础，23

从动态、定量、微观的角度，广泛而深刻地揭示了生物工业的过24

程。所以生化工程是化学工程的一个分支，也是生物工程的一个25

重要组成部分。

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具体的研究内容：

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①原料预处理：即底物（酶催化反应中的作用物）或培养基

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(发酵过程中的底物及营养物，也称营养基质)的制备过程，包括29

原料的物理、化学加工和灭菌过程。

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②生物催化剂的制备：生物催化剂是指游离或固定化的活细

31

胞或酶，微生物是最常用的活细胞催化剂，酶催化剂则从细胞中32

提取出来。

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③生物反应的主体设备：即生物反应器，凡反应中采用整体

34

微生物细胞时，反应器则称发酵罐；凡采用酶催化剂时，则称为35

酶反应器。另还有适用于动植物细胞大量培养的装置。

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④生物化工产品的分离和精制：这一部分常称下游加工，是

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生化分离工程的主要内容。主要探讨生化工业中生物制品分离和38

纯化的工程技术，以及生化分离过程中一些主要的分离单元操作39

和分离工程领域的新技术。

40 2 请采用稳态法推导米氏方程。

41 答：对单底物酶促反应 P S →，根据酶

42 －底物中间复合物假说，其反应机制可表示

43 为：P E ES S E k k k +→⇔+-211

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下面采用稳态法推导其动力学方程。

45 几点假设：

46 （1）C S >>C E ，中间复合物ES 的形成不会降低C S 。

47 （2）不考虑EP P E ⇔+这个可逆反应。

48 （3）C S >>C E 中间复合物ES 一经分解，产生的游离酶立

49 即与底物结合，使中间复合物ES 浓度保持衡定，即50 0=dt dC ES 。 51

根据稳态法假设建立动力学方程： 52

53

ES C k r 2=

54 0211=--=-ES ES S E ES C k C k C C k dt

dC 55

ES E E C C C +=0

56 解之，得

57 S S E C k k k C C k r ++=-1

2102 58 令02max E C k r =，121k k k K m +=

- 59 则S

m S C K C r r +=max 60 3 简述双膜理论的基本观点。 61

答：双膜理论的基本观点为： 62

(1) 在气液两个流体相间存在界面，界面两旁具有两层63

稳定的薄膜，即气膜和液膜，这两层稳定的薄膜在任何流体动力64

学条件下，均呈滞流状态； 65

(2) 在气液界面上，两相的浓度总是相互平衡，空气中氧的66

浓度与溶解在液体中的氧的浓度处于平衡状态，即界面上不存在67

氧传递阻力。 68

(3) 在两膜以外的气液两相的主流中，由于液体充分流动，69

氧的浓度基本上是均匀的，也就是说无任创传质阻力，因此，氧70

由气相主体到液相主体所遇到阻力存在于两层滞流膜中。

71

4在某种水解酶的作用下葡萄糖-6-硫酸可以分解为葡萄糖72

和硫酸。在一定的酶浓度下，测得M-M 方程中的参数Km=6.7×73

10-4mol/l ，r max =3×10-7mol/(l ·min)。对该反应，半乳糖-6-硫酸74

是一竞争性抑制剂。当C S =2×10-5mol/l ，C I =1×10-5mol/l 时，测75

得反应速率r SI =1.5×10-9mol/(l ·min)。试求K mI 和K I 值。

76 解：由题意可得： 77

mol/L

1098.3102102103105.135

5

79max -----⨯=⨯+⨯⨯⨯=⨯+=

mI mI s I m s SI k k C k C r r 78 79 mol/L

1002.21098.3)1011(107.6)1(73

54----⨯=⨯=⨯+⨯=+=I I I I m mI k K K C k k

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81 5 乙醇为基质，好氧培养酵母，反应式为

82 O eH dCO O N cCH bNH aO OH H C 225.015.075.13252++→++ 83

呼吸商6.0=RQ 。求系数a 、b 、c 、d 、e 。

84 解：已知6.0==

a d RQ 85 根据元素平衡式，有

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