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
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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。
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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。
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+ 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。
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《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）