生化工程习题计算题部分(常熟理工学院)
例1: 当杀菌温度从120℃升至150 ℃，试计算维生素B1的分解速率常数K B 和嗜热脂肪芽孢杆菌的死亡速率常数K S 。
已知ΔE S =283460 J/mol, As=1.06×1036 (min-1) ；ΔE B =92114 J/mol, A B =1.06×1010 (min-1).解：由（1）式，即㏑K=㏑ A － (ΔE /RT)得 lnKs= ln As － ΔE S /(RT)∴ Ks 在120 ℃时为0.0156 (min -1)150 ℃时为7.54 (min -1)灭菌速率常数提高482倍。
同样地： K B 在120 ℃时为0.00535 (min -1)，150 ℃时为0.040 (min -1)，同样的温度变化仅提高6.5倍。
例2: 将10000千克的培养基在发酵罐内进行分批灭菌，灭菌温度为120℃，灭菌后要求每1000批中只有一个杂菌，培养基原始污染度为105个/g ，试计算总杀菌效率V 总。
解： N=10-331535001010100001010ln 34.5N N N N--==⨯⨯=即，V 总=34.5例3: 发酵培养基60m 3，杂菌活孢子浓度105/mL ，要求灭菌后残存孢子数 N 为10-3个。
设计的T-t 过程如下，是否达到灭菌要求？（A=7.94×1038 min -1，△E=287441 J/mol ，R=8.28 J/(mol·K)） T/ ℃ 30 50 90 100 110 120 120 110 100 90 60 44 30 T/min103036435055586370102120140exp()EK A RT ∆=-5603101060ln ln 36.310N N -⨯⨯==从得出的K 值可以看出，在100℃以下灭菌，对细菌孢子的杀灭几乎是无效的，因为从灭菌开始的前36min 和63min 以后，K 值几乎可以忽略不计。
在整个灭菌过程只有30min 是有效的。
解：由 可得各个 K 值 根据题意，灭菌要求即为，由图可得，T-t 的关系为，T=-2.5357t 2+39.429t-36.593，因此，2633802136287441ln exp()7.9410exp()33.88.28(2.535739.42936.593)t t N E A dt dt N RT t t ∆=-=⨯-=⨯-+-⎰⎰将有效灭菌时间，即34min 至64min 的图解积分值为33.8 故，设计的T-t 过程不能达到灭菌要求。
例1：如果要求反应速度达到V max 的99%，求其底物浓度。
100%[]99%[]9999[]100[][]99m m m S K S K S S S K=++=∴=例2：过氧化氢酶的K m 值为25mmol/L ，当底物过氧化氢浓度为100mmol/L 时，求在此底物浓度下过氧化氢酶被底物饱和的百分数。
max max max[]100100[]25100125m V S V V V K S ===++max 10080%125V V ==max 80%V V =解：解：得，即，认为有80%的酶已与底物作用生成了中间产物，故过氧化氢酶在此时被底物饱和的百分数为80%。
例3：有一均相酶催化反应，Km值为2×10-3mol/L，当底物的初始浓度[S0]为1×10-5mol/L时，若反应进行1min，则有2%的底物转化为产物。
试求出：（1）当反应进行3min ，底物转化为产物的百分数是多少？此时底物和产物的浓度分别为多少？（2）当[S0]为1×10-6mol/L时，也反应了3min，底物和产物的浓度是多少？（3）最大反应速率V max值为多少？解：（1 ）根据题意，[S0]＜0.01 Km，所以V= Vmax[S0]/ Km=-ds/dt即，ln([S0]/[S])= Km/Vmaxt反应进行1min时，[S]=（1-2%）×[S0]=0.98×10-5mol/L∴Vmax/Km=0.0202 min-1反应进行3min 时，ln([S0]/[S])= 0.0202×3=0.0606∴[S]=0.94×10-5mol/L，X S=6%例4：在含有相同酶浓度的五个反应物系中，分别加入不同浓度的底物，并测定其初始速率，然后再在同样五个反应物系中分别加入浓度为2.2×10-1mmol/L的抑制剂，并测其初始的反应速率，其数据见下表。
底物初始浓度mmol/L 无抑制时速率mmol/(L﹒min) 有抑制时速率mmol/(L﹒min)0.10 28 180.15 36 240.20 43 300.50 63 510.70 74 63试根据上述数据决定其抑制类型及动力学参数值。
解：将上述实验数据分别取其倒数，以1/v-1/[S]作图，得到下图的两条直线，他们在纵轴上有一共同点，这表明该抑制为竞争性抑制。
V max=1/0.010=100 mmol/LK m=1/(0.0104/0.0026)=0.25 mmol/LK mI=1/(0.0108/0.0045)=0.42 mmol/LK I=0.27 mmol/L1. 某一酶催化反应的K m值为 4.7×10-5mol/L，V max=22μmol/(L·min)，[S]=2×10-4mol/L，[I]=5×10-4mol/L，K I=3×10-4mol/L，试分别计算在竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制三种情况下的反应速率。
2. Scott等提出乳糖在乳糖酶存在时水解机理如下：E+S ES E+P+QE+P EP式中S、P、Q——分别为乳糖、半乳糖和葡萄糖。
（1）用稳态法推导半乳糖生成的速率方程。
（2）判断半乳糖对此反应是竞争性还是非竞争性抑制？3. 下列反应为一有产物抑制的酶催化反应：E+S ES E+P EPES+P ESP EP+S EPSES E+P（1）根据平衡假设，推导其速率方程；（2）如果[ESP]=[EPS]，推导的方程如何简化？（3）如果存在k-1/k+1=k-4/k+4和k-2/k+2=k-3/k+3的关系则由（2）求得的方程中最大速率和米氏常数如何表示？2. 某一发酵过程是在一连续搅拌的釜式反应器中进行，反应基质连续稳定地加入，反应产物连续稳定流出。
假设其发酵反应可表示为S+X →X+P 。
若已知C x0=0,C p0=0，反应器有效体积为1L 。
现改变加入反应期内基质的流量和浓度，同时测定反应器出口未反应基质和细菌的浓度，得到的数据如表。
序号 V L/h Cs0 mol/L Cs mol/L Cx g/L Τm h 1/Cs L/mol1 2 200 22 17.8 0.5 0.045 2 4 100 50 5.0 0.25 0.020 3 6 100 85 1.5 0.17 0.012 4102502005.00.100.005试根据上述数据，确定其速率方程式。
解：根据题意可知，在稳态操作下，做细胞的物料平衡，因反应器内细胞在单位时间内的生长量为VRrx ，单位时间内从反应器出来的细胞量为VCx ，稳态下两者应相等。
故有x R xx R xVC V r r VV C ===μRVD V =，smaxsS max s maxC D Ks C K 111D C =+=+μ=μμμRm V V =τ，-0.020.020.040.060.0800.10.20.30.40.50.6τm1/C s-1/K s 1/μmaxμmax /K s当1/Cs=0，1/μmax =τm 当τm =0，-1/Ks=-1/Cs因此求出μmax =20h -1，Ks=200mol/L细胞生长动力学为移相整理， 若定义D 称为稀释率，因此为时间-1，因此存在取倒数又因为 τm 为物料在反应器内平均停留时间。
s xx s 20C C r 200+C =1. 假设通过试验测定，反应基质十六烷烃或葡萄糖中有2/3的碳转化为细胞中的碳： （1） 计算下述反应的计量系数：十六烷烃：葡萄糖：（2）计算上述两反应的得率系数Y X/S （g 干细胞/g 基质）和Y X/O （g 干细胞/g 氧）。
2. 在一连续操作的搅拌槽式实验反应器中用乳糖培养大肠杆菌，该反应器体积为1L ，加入乳糖的初始浓度为C试求大肠杆菌生长的速率方程式。
3. 一连续操作的搅拌槽式反应器，体积为1m 3，加入基质的初始速度为500mol/m 3，在不同进料量时均维持反应器出口中生成的酵母的量相同，为100g/h 。
当进料量为0.5m 3/h 时，得到Cs=100mol/m 3；当进料量为1m 3/h 时，得到Cs=300mol/m 3。
酵母的生长可表示为Monod 方程，试确定其动力学参数值。
例 . 以甘露醇为限制性基质培养大肠杆菌，其动力学方程为: 已知S i =6g/L,Y X/S =0.1求(1) 当甘露醇溶液以1L/min 的流量进入体积为5L 的CSTR 中进行反应时，其反应器内细胞的浓度及其生长速率为多少？(2) 如果寻求使大肠杆菌在CSTR 内的生长速率达到最大，试求最佳加料速率为多少？大肠杆菌的生长速率为多大？ 解:在CSTR 中，稳态时有，(1)因此（2）根据D 的定义，在生产速率为最大时，最佳加料速率V opt =D opt VR()163423 4.47.30.86 1.222C H aO bNH c C H N O dH O eCO ++→++()612623 4.47.30.86 1.222C H O aO bNH c C H N O dH O eCO ++→++ )(min 1-2051./====RV V D μg/L 402021220....max max =-⨯=-=⇒+=μμμμμS S K S S K S g/L 56040610.).(.)(/=-⨯=-=S Si Y X S X-1-10.40.560.224 g L min X r X μ==⨯=例 . 在一带循环的CSTR 反应器中进行下述反应:已知S i =3 g/L, V=V i =1L/min, Y X/S =0.5, V R =1L, R=0.5,β=2.求:X 1,S 1,X oβRs o o i i V r S V S V +=V i S iV S o X o i nputo utputV R S XV r S r =S 1 X r P rR = V r / V i β= X r / X 1浓缩比R 循环比V o +V r S 1 X 1D =V i /V例: 对某一均相酶催化反应:S→P,假定其反应动力学方程符合M-M 方程,且已知K m =1.2 mol L -1, r max =0.03 mol L-1min-1. 根据设计要求年产产物P 为72000 mol, 并已知S 0=2 mol L -1, S=0.1 mol L -1, 全年反应器的操作时间为7200 h, 若采用BSTR ，则每一操作周期内所需的辅助时间为2 h.若分别采用BSTR 、CSTR 和CPFR 进行上述反应，试求所需反应器有效体积应为多少升？解: (1)若采用BSTR设需要n 批次才能完成任务，则一个生产周期需(7200/n+2) h,由于一个生产周期内进行反应操作一次,因此,反应器的生产批次=全年生产周期数每一批的生产量=72000/780=92.31mol每一批生产得到的产物浓度为=2-0.1=1.9 mol L -1 因此,BSTR 的有效体积V R =92.31/1.9=48.6 L (2) 若采用CSTR78027200-24365n 243652n 7200=⨯=⇒⨯=+n解：W=1+R-R β=1+0.5-0.5x2=0.5 D=Vi/VR=1/1=1 min-1SK SW W D S +⋅==m ax 1μμg/L S S S 333.0 125.011111=⇒+⋅=g/L667.2)313(5.05.0)(11/1=-=-=S S Y W X i S X g/L 333.150x 667.21===.W X X oWX R R X X X RV X V X RV V X V X V X V V o o o o o o rr o o r o 11111)1( )()(=-+=+=++=+ββ要求在7200h 内生产72000mol 产物，则每小时的生产量为10mol/h, 由于产物的浓度为1.9mol/L, 因此处理流量为V o =10/1.9=5.26 L h -1=0.0877 L min -1oi1/r(3) 若采用CPFRoi1/r例 : Herbert 等报道某细胞生长动力学为Monod 动力学形式，并已知μmax =0.85 h -1, KS=0.0123 g/L, Y X/S =0.53, 连续操作的加料速率控制在V=100 L/h, S i =3 g/L, 反应结束时的S o =0.1g/L. 试设计一个最佳反应器组合，使得反应器体积最小X oi1/r Xopt)(S S r V V Di So R m -===11τ).....max 1-1-min L (mol 310312102110030-⨯=+⨯=+=S K S r r m SL172103121020877013..).(.)(=⨯-⨯=-=-S S r V V i SoRmin ].ln ..[]ln)[()(maxmax max891022110203011111=+-=+-=+====⎰⎰.S S K S S r dS Sr K r dS r V V Doim o i S SmS SSoRp ioioτL P 8178908770..=⨯==τo R V VXSK Sr S X +=max μSX i Y XS S /-=X S K Y X X S Y X S K S r i S S X i S X S X )()(//max max +-=+=μμ令 d r X/d X =0,即,0)()-(2-2//2=++i Si S X i S S X S K S Y X S K Y X得, X opt =1.4945 g/L τm =1/rX(X opt -Xi)=0.841(1.4945-0)=1.257 τm =1/D=V R /V, VRC=τm V=1.257×100=125.7 L即,使用125.7L的CSTR反应器在前，3.6L的CPFR在后的组合，可使反应器体积最小，CSTR 的出口条件为：S opt=0.1802g/L, X opt=1.4945g/L1. 在一间歇发酵罐内，厌氧条件下利用Zymomonas mobilis进行葡萄糖转化为乙醇的反应，细胞对基质的得率Y X/S=0.06，产物对细胞得率Y P/X=7.7，细胞维持系数ms=2.2h-1，与代谢产物生成比速率qP有关的常数β=1.1h-1，Z.mobilis的最大比生长速率μmax=0.3h-1。
【精品】生化习题及答案
第一章：蛋白质的结构与功能一、名词解释1.构象2．构型3．氨基酸的等电点4．二面角5．肽单位6．蛋白质一级结构7．蛋白质二级结构8．蛋白质三级结构9．蛋白质四级结构10．超二级结构11．结构域12．蛋白质的等电点13．盐溶14．蛋白质的变性作用15．蛋白质的复性16．盐析17．蛋白质的变构效应18．沉降系数19．电泳20.偶极离子二、填空题1。
肽链的N末端可以用（）法、（)法、（）法和（)法测定，而(）法和(）法则是测定C末端氨基酸最常用的方法。
2.已知蛋白质的超二级结构的基本组成方式有()、（）和（)。
3。
确定蛋白质中二硫键的位置，一般先采用(）,然后用（）技术分离水解后的混合肽段.4。
因为(），(）和（)等三种氨基酸残基的侧链基团在紫外区具有光吸收能力，所以在（）nm波长的紫外光吸收常被用来定性或定量检测蛋白质5.带电氨基酸有（）氨基酸与（）氨基酸两类，其中前者包括（）、（）后者包括（）、（）、（）。
6.在蛋白质元素组成中，氮的含量相当恒定，平均为（)%。
7。
当氨基酸溶液的pH=pI时,氨基酸以(）离子形成存在；当pH＞pI时,氨基酸以（)离子形式存在。
8。
氨基酸具有两性解离特性，因此它既可被（）滴定，又可被（）滴定。
丙氨酸的PKα—COOH =2。
34，PKα-NH3+=9.69,其pI=（）,在pH=7时，在电场中向（）极方向移动。
9．有两种蛋白质，一种经末端分析得知含两个N—末端,用SDS电泳显示两条带，说明此蛋白质含有（）个（）亚基；另一蛋白质用巯基乙醇处理后，SDS电泳显示一条带，则该蛋白质的结构特点是（）。
10。
我国科学家于1965年首次用(）方法人工合成了（）蛋白质。
11.蛋白质中存在(）种氨基酸，除了(）氨基酸外，其余氨基酸的α—碳原子上都有一个自由的（）基及一个自由的()基。
12。
α-螺旋中相邻螺圈之间形成链内氢键，氢键取向几乎与（)平行。
氢键是由每个氨基酸的(）与前面隔三个氨基酸的（）形成的，它允许所有的(）都能参与氢键的形成。
生化工程复习题
生化工程（12级）（一）填空题（10分左右）（二）单选题（15分左右）（三）判断题（10分左右）（三）名词解释（2-4题10分左右）1、相对热阻：指在相同条件下两种微生物热阻的比值。
2、能量偶联型生长：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，这种生长就是能量偶联型生长。
（YATP≥10g/mol）3、能量非偶联型生长：当缺少合成菌体的材料或存在生长抑制物质，这时的生长取决于合成菌体材料的供应或合成反应的进程，这种生长就是能量非偶联型生长。
（这时多余的ATP会被相应的酶水解，能量以废热的方式释放）（YATP<10g/mol）3、稀释率：在连续培养技术中，F/V被称为稀释率（dilution rate）用符号“D”表示。
μ=D4、临界氧浓度：微生物的比耗氧速率受发酵液中氧的浓度的影响，各种微生物对发酵液中溶氧浓度有一个最低要求，即不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度，称为临界氧浓度，以Ccr表示。
5、轴功率：所谓搅拌器输入搅拌液体的功率，是指搅拌器以既定的转速回转时，用以克服介质的阻力所需要用的功率，或简称为轴功率。
它不包括机械传动的摩擦所消耗的功率，因此它不是电动机的轴功率或耗用功率。
6、呼吸商：RQ= CO2生成速率/O2消耗速率7、反馈补料8、非反馈补料9、呼吸强度：呼吸强度（比耗氧速率）QO2 ：单位质量干菌体在单位时间内消耗氧的量。
单位：mmolO2/（kg干菌体·h）。
10、CSTR反应器：均匀混合的生物反应器（全混式，CSTR）即连续搅拌反应器，又分为恒化器（chemostat）和恒浊器（turtitostat）两种，前者是使培养液中限制性营养物质保持恒定，后者是使培养液中的细胞浓度维持恒定。
11、细胞理论得率：菌体得率(细胞得率）=Y X/S=ΔX/(-ΔS)=(dX/dt)/(-dS/dt)=dX/(-dS)单位为g/g 或g/mol 反应过程中产生细胞的量除以反应过程中消耗基质的量。
生化工程设备计算题
计算题1、有一20m 3气升式内环流发酵罐，其装料系数为75%，若该发酵罐H/D=8,D E /D=0.8，下封头体积约为0.075D 3，求该发酵罐主要尺寸（罐高、罐直径及导流筒直径）；若导流筒内发酵液的平均线速度为0.25m/s ，求该反应器的平均循环时间。
2、过滤面积为40m 2的板框压滤机，操作压力为2kg/cm 2，2小时后，得滤液20m 3（其滤饼为不可压缩），若滤布阻力忽略不计，问：（1）其他条件不变，将过滤时间延长一倍，可得多少滤液量？（2）其它条件不变，将过滤面积增加一倍，可得多少滤液量？（3）其他条件不变，但滤饼是可压缩的，其压缩系数s ＝0.5，当将操作压力提高到4kg/cm 2，2小时后可得多少滤液量？基本过滤方程式：3、现有一过滤面积为40m 2，内框总容量为0.5m 3的板框压滤机，在操作压力为4kg/cm 2，当操作0.5小时后，得滤液0.4m 3，1小时后，得滤液0.65m 3。
现欲过滤某一发酵液2m 3，已知框内滤渣的填充系数为80%，求最终滤渣体积、滤液体积、过滤时间及平均滤速。
基本过滤方程式：4、现有发酵液15m 3，已知湿滤渣与发酵液比例为20%，试选择BMY60/810-25 板框压滤机台数，并求过滤时间。
假定框内填充系数为0.75，平均滤速为18L （发酵液）/m 2.hr 。
5、谷氨酸发酵液密度为1040kg/m 2，黏度2×10-3Pa.s ，菌体粒径1.5μm ，菌体密度1200kg/m 3，采用GF-105型管式离心机进行分离，离心机溢流出口内径35mm 。
计算该离心机处理上述料液的生产能力。
附GF-105型管式离心机基本参数：转速15000rpm ，转鼓直径105mm ，转鼓高度750mm R q x r p R q x r p d dq +∆=+∆=00001μμμτR l r pF d dV +∆=01μτR q x r p R q x r p d dq +∆=+∆=00001μμμτR l r pF d dV +∆=01μτ。
生化工程期末考试题及答案
生化工程期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 生化工程中的“酶”通常指的是：A. 蛋白质B. 核酸C. 脂质D. 糖类2. 下列哪项不是酶催化反应的特点：A. 高效性B. 特异性C. 需要高温D. 可逆性3. 以下哪个不是生化工程中常用的固定化酶技术：A. 吸附法B. 交联法C. 包埋法D. 溶解法4. 生物反应器中，细胞培养的目的是：A. 提高酶活性B. 产生代谢产物C. 增加细胞数量D. 以上都是5. 以下哪个不是生化工程中常用的生物反应器类型：A. 搅拌槽式反应器B. 填充床反应器C. 膜反应器D. 离心机二、填空题（每空1分，共10分）6. 生化工程涉及的学科包括_________、_________和_________。
答案：生物学、化学工程、医学7. 固定化酶技术的优点包括_________、_________和_________。
答案：重复使用、稳定性高、易于分离8. 生物反应器的设计需要考虑的因素包括_________、_________和_________。
答案：温度、pH值、氧气供应9. 酶的催化机制通常涉及到_________和_________的相互作用。
答案：酶活性中心、底物10. 细胞培养技术在医药领域中的应用包括_________和_________。
答案：生产药物、生产疫苗三、简答题（每题10分，共20分）11. 简述固定化酶技术在工业生产中的应用及其优点。
答案：固定化酶技术在工业生产中广泛应用于食品加工、制药、环境治理等领域。
其优点包括：提高酶的稳定性和重复使用性，降低生产成本；易于实现酶与反应物的分离，简化工艺流程；提高反应效率，缩短生产周期。
12. 描述生物反应器在生物制药过程中的作用及其重要性。
答案：生物反应器在生物制药过程中起到至关重要的作用，它为细胞或酶提供了适宜的生长和催化环境，确保了药物生产的高效性和稳定性。
生物反应器的设计和操作直接影响到药物的产量和质量，是实现工业化生产的关键环节。
生化工程习题计算题部分(常熟理工学院)
例1: 当杀菌温度从120℃升至150 ℃，试计算维生素B1的分解速率常数K B 和嗜热脂肪芽孢杆菌的死亡速率常数K S 。
已知ΔE S =283460 J/mol, As=1.06×1036 (min-1) ；ΔE B =92114 J/mol, A B =1.06×1010 (min-1).解：由（1）式，即㏑K=㏑ A － (ΔE /RT)得 lnKs= ln As － ΔE S /(RT)∴ Ks 在120 ℃时为0.0156 (min -1)150 ℃时为7.54 (min -1)灭菌速率常数提高482倍。
同样地： K B 在120 ℃时为0.00535 (min -1)，150 ℃时为0.040 (min -1)，同样的温度变化仅提高6.5倍。
例2: 将10000千克的培养基在发酵罐内进行分批灭菌，灭菌温度为120℃，灭菌后要求每1000批中只有一个杂菌，培养基原始污染度为105个/g ，试计算总杀菌效率V 总。
解： N=10-331535001010100001010ln 34.5N N N N--==⨯⨯=即，V 总=34.5例3: 发酵培养基60m 3，杂菌活孢子浓度105/mL ，要求灭菌后残存孢子数 N 为10-3个。
设计的T-t 过程如下，是否达到灭菌要求？（A=7.94×1038 min -1，△E=287441 J/mol ，R=8.28 J/(mol·K)） T/ ℃ 30 50 90 100 110 120 120 110 100 90 60 44 30 T/min103036435055586370102120140exp()EK A RT ∆=-5603101060ln ln 36.310N N -⨯⨯==从得出的K 值可以看出，在100℃以下灭菌，对细菌孢子的杀灭几乎是无效的，因为从灭菌开始的前36min 和63min 以后，K 值几乎可以忽略不计。
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辟，成为可供工业生产的工艺过程，常称为生化工程。
2、灭菌：是指用物理或者化学方法杀灭物料或者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者=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者相关的动力学模型。
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、无机或者有机因子。
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，如果细胞内各种成份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。
(完整word版)生化习题(附答案)
(完整word版)生化习题(附答案)一、选择题（每题3分，共30分）1. 下列哪种化合物不属于生物大分子？A. 蛋白质B. 核酸C. 糖类D. 脂肪答案：D2. 生物体中最重要的氧化还原酶是：A. 胞苷酸脱氢酶B. 细胞色素氧化酶C. 脱氧核糖核酸聚合酶D. 胰岛素答案：B3. 下列哪个不属于蛋白质的四级结构？A. 肽链B. α-螺旋C. β-折叠D. 域答案：A4. 下列哪个不是酶的特性？A. 高效催化B. 特异性C. 可逆性D. 需要辅助因子答案：C5. 下列哪个不是生物体内主要的能源物质？A. 葡萄糖B. 脂肪C. 蛋白质D. 核酸答案：C6. 下列哪个不是维生素的功能？A. 作为辅酶B. 调节代谢C. 抗氧化D. 作为激素答案：D7. 下列哪个不是核酸的基本组成单位？A. 磷酸B. 核糖C. 碱基D. 肽键答案：D8. 下列哪个不是蛋白质的生理功能？A. 催化反应B. 运输物质C. 调节代谢D. 调节免疫答案：D9. 下列哪个不是生物体内主要的脂类？A. 胆固醇B. 三酰甘油C. 磷脂D. 蛋白质答案：D10. 下列哪个不是生物体内主要的糖类？A. 葡萄糖B. 果糖C. 胆固醇D. 淀粉答案：C二、填空题（每题3分，共30分）1. 蛋白质的四级结构包括______、______、______和______。
答案：肽链、α-螺旋、β-折叠、域2. 酶的活性中心通常由______和______组成。
答案：氨基酸残基、辅酶3. 生物体内主要的能源物质包括______、______和______。
答案：葡萄糖、脂肪、蛋白质4. 维生素的主要功能包括______、______和______。
答案：作为辅酶、调节代谢、抗氧化5. 核酸的基本组成单位包括______、______、______和______。
答案：磷酸、核糖、碱基、磷酸二酯键6. 蛋白质的生理功能包括______、______、______和______。
生化反应工程原理计算题
米氏方程快速平衡法推导132k K k E S ES P E −−→+−−→+←−− r=k3[ES] （3）k1[E][S]=k2[ES] （1）[E0]=[E] + [ES] （2）A 整理（1）可得：设k2/k1=K S [ES]= [E][S]/ K SB 由（3）得[ES]=r/k2，故r/k3=[ E][S]/ K S 即r= k2[E][S]/ K SC 由（2）得[E]=[ E0] -[ES],[E]= [ E0]- [ES]代入r= k2[E][S]/ K S 得r =k2（[ E0]- [ES]）[S]/ K sD 把r max =k2[E0] 以及r=k2[ES]代入得：r =r max [S]- r[S]/ K S 整理r=r max [S]/( Ks+[S])稳态法推导1913年Michaelis 和Menten 提出反应速度与底物浓度关系的数学方程式，即米－曼氏方程式，简称米氏方程。
V=V max [S]/( Km+[S])稳态法推导[S]：底物浓度 V ：不同[S]时的反应速度 Vmax ：最大反应速度 Ｋm ：米氏常数132k K k E S ES P E −−→+−−→+←−−稳态时ES 浓度不变反应速度V=k3[ES] （3）ES 的生成速度=消耗速度k1[E][S]=k2[ES] + k3[ES] （1）E 的质量平衡方程[E]=[Et] - [ES] （2）A 整理（1）可得：（k2+k3）[ES]=k1[E][S]故[ES]=k1[E][S]/(k2+k3);另设置（k2+k3）/k1=Km 则[ES]=[E][S]/ KmB 由（3）得[ES]=v0/k3，故v0/k3= E][S]/ Km 即v0= k3[E][S]/ KmC 由（2）得[Ef]=[ Et]- [ES], 而[Ef]可视为[E],故：[E]= [ Et]- [ES]代入v0= k3[E][S]/ Km 得V 0 =k3（[ Et]- [ES]）[S]/ Km= (k3[ Et] [S]-k3[ ES] [S])/ KmD 把（3）V=k3[ES] 以及Vmax=k3[Et]代入得：V 0=( V max [S]- V 0[S])/ Km V 0 Km= V max [S]- V 0[S] V 0 Km+ V 0[S]= V max [S]整理得到米氏方程V=V max [S]/( Km+[S])1 Zymomonas mobilis 细胞在CSRT 中进行培养，V R =60m 3,加料中含有12g/L 葡萄糖，已知Y X/S =0.06,Y P/X =7.7,μmax =0.3h -1,m s =2.2h -1.q p =3.4h -1。
生化工程复习题及答案
生化工程复习题及答案一、选择题1. 以下哪个选项是细胞培养中常用的培养基？A. 蒸馏水B. 琼脂糖C. 营养肉汤D. 细胞培养基答案：D2. 酶工程中，酶的固定化方法不包括以下哪一项？A. 吸附法B. 交联法C. 包埋法D. 离心法答案：D3. 以下哪种物质不是细胞膜的主要成分？A. 磷脂B. 蛋白质C. 胆固醇D. 纤维素答案：D4. 在生物反应器的设计中，搅拌器的主要作用是什么？A. 提高氧气传递效率B. 增加底物浓度C. 减少细胞聚集D. 以上都是答案：D5. 以下哪种生物反应器不适合用于大规模生产？A. 搅拌式反应器B. 固定床反应器C. 流化床反应器D. 微囊反应器答案：D二、填空题1. 细胞培养过程中，____和____是影响细胞生长和代谢的重要因素。
答案：温度、pH2. 酶的催化作用具有____和____的特点。
答案：高效性、专一性3. 在生物反应器中，____是影响细胞生长和产物形成的关键参数之一。
答案：溶氧4. 固定化酶技术的优点包括____、____和____。
答案：稳定性高、可重复使用、操作简便5. 生物反应器的类型包括____、____、____和____。
答案：搅拌式反应器、固定床反应器、流化床反应器、膜反应器三、简答题1. 简述细胞培养中常用的细胞计数方法。
答案：细胞培养中常用的细胞计数方法包括显微镜直接计数法、电子计数法和细胞自动分析仪计数法。
2. 描述酶的催化机制。
答案：酶的催化机制通常涉及酶的活性中心与底物的结合，形成酶-底物复合物，通过降低反应的活化能，加速反应速率，最终生成产物并释放酶。
3. 说明生物反应器中搅拌器的作用。
答案：生物反应器中搅拌器的作用包括提供足够的氧气和营养物质，促进热量和质量传递，防止细胞聚集，以及维持细胞悬浮状态。
4. 讨论固定化细胞技术在工业生产中的应用。
答案：固定化细胞技术在工业生产中应用广泛，如在生产抗生素、酶制剂、有机酸、生物燃料等方面，可以提高细胞的稳定性和重复使用性，降低生产成本。
生化设备考试题库及答案
生化设备考试题库及答案一、单项选择题1. 下列哪项不是生化反应器的基本组成部分？A. 反应介质B. 生物催化剂C. 反应容器D. 温度控制系统答案：D2. 酶催化反应中，酶的作用是：A. 提供反应物B. 降低反应活化能C. 增加反应产物D. 提供能量答案：B3. 以下哪种类型的生物反应器适用于大规模生产？A. 批式反应器B. 连续搅拌罐反应器C. 填充床反应器D. 流化床反应器答案：B4. 在生物反应器设计中，搅拌器的主要作用是什么？A. 提高溶氧量B. 增加底物浓度C. 促进细胞生长D. 调节pH值答案：A5. 以下哪种情况下，细胞培养的产量最高？A. 低氧浓度B. 高氧浓度C. 低营养浓度D. 高营养浓度答案：D二、多项选择题1. 生物反应器设计时需要考虑的因素包括：A. 反应器类型B. 操作模式C. 温度控制D. 搅拌速度答案：ABCD2. 影响酶活性的因素包括：A. 底物浓度B. 酶浓度C. 温度D. pH值答案：ABCD3. 以下哪些是连续搅拌罐反应器的特点？A. 操作连续B. 易于控制C. 适合大规模生产D. 易于放大答案：ABCD三、判断题1. 酶的催化效率比无机催化剂高。
（对）2. 所有类型的生物反应器都需要搅拌。
（错）3. 细胞培养过程中，营养物质的浓度越高，细胞生长越快。
（错）4. 在生物反应器中，溶氧量越高，细胞的代谢活动越强。
（对）5. 温度对酶活性没有影响。
（错）四、简答题1. 描述批式反应器和连续搅拌罐反应器的主要区别。
答：批式反应器是一次性加入所有反应物，反应完成后取出产物，适用于小规模生产；连续搅拌罐反应器则是连续加入反应物和取出产物，适用于大规模生产，操作更为连续和稳定。
2. 为什么在细胞培养过程中需要控制pH值？答：细胞培养过程中控制pH值是为了维持细胞生长和代谢活动所需的最佳环境条件。
pH值的变化会影响酶的活性和细胞膜的通透性，进而影响细胞的生长和产物的形成。