生物過程工程

內(nèi)容概要

　　《生物過程工程：基本概念（原著第2版）》是一本世界上最新、最重要的生物化學及生物過程工程方面的教科書?！渡镞^程工程：基本概念（原著第2版）》作者舒勒和卡基博士概述了生物化學、微生物和分子生物學的相關(guān)基礎(chǔ)，介紹了能使生物過程工程師對生物活動進行可靠控制的重要原理?！渡镞^程工程：基本概念（原著第2版）》反映了生物科學技術(shù)領(lǐng)域的巨大進展，包括從基因組測序到利用重組DNA技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)的新技術(shù)；介紹了在下述方面具有廣泛應用的技術(shù)：藥物、生物制品和大宗化學品生產(chǎn)；在組織工程及基因治療等醫(yī)學方面的應用；解決重要的環(huán)境問題?！　　渡镞^程工程：基本概念（原著第2版）》重要內(nèi)容包括：必需的生物學基礎(chǔ)（微生物結(jié)構(gòu)與功能，主要的代謝途徑，酶，微生物遺傳學，微生物生長動力學，計量學）；蛋白質(zhì)翻譯后加工的新視野——生產(chǎn)治療蛋白的一種基本技術(shù)；動物細胞培養(yǎng)過程的深入概括；非糖代謝的新視野；功能基因組學與細胞工程（概念、技術(shù)及應用）；生物加工過程工程方法在生物醫(yī)學中的應用；非傳統(tǒng)生物系統(tǒng)的應用（包括用重組DNA技術(shù)生產(chǎn)蛋白質(zhì)的宿主一載體系統(tǒng)）；擴大范圍的混合培養(yǎng)：包括先進的廢水處理過程；模型模擬的擴充（包括連續(xù)培養(yǎng)和控制論模型）；迅速發(fā)展的政府調(diào)控環(huán)境如何約束生物過程設(shè)計與改進?！　　渡镞^程工程：基本概念（原著第2版）》無論在廣度還是深度上都是一本優(yōu)秀的教科書，同時還配有大量的例證、例題、習題及進一步閱讀的文獻，因而更便于教學及參考。書中還以附錄的形式詳細敘述了傳統(tǒng)的生物加工過程。

書籍目錄

第1篇 緒論第1章 什么是生物過程工程師1.1 前言1.2 生物技術(shù)和生物過程工程1.3 生物學家和工程師在研究方法上的區(qū)別1.4 青霉素的故事：生物學家和工程師如何一起工作1.5 生物過程：監(jiān)管限制建議進一步閱讀的文獻習題第2篇 生物學基礎(chǔ)：一名工程師的視角第2章 生物學基礎(chǔ)概要2.1 所有細胞都是一樣的嗎2.1.1 微生物多樣性2.1.2 細胞命名2.1.3 病毒2.1.4 原核生物2.1.5 真核生物2.2 細胞結(jié)構(gòu)2.2.1 前言2.2.2 氨基酸和蛋白質(zhì)2.2.3 碳水化合物：單糖和多糖2.2.4 類脂、脂肪和甾類化合物2.2.5 核酸：RNA和DNA2.3 細胞營養(yǎng)2.3.1 前言2.3.2 常量營養(yǎng)素2.3.3 微量營養(yǎng)素2.3.4 生長培養(yǎng)基2.4 小結(jié)建議進一步閱讀的文獻第3章 酶3.1 前言3.2 酶的作用機理3.3 酶動力學3.3.1 前言3.3.2 簡單酶動力學的機理模型3.3.3 通過實驗確定Michaelis-Menten型動力學的速率參數(shù)3.3.4 更復雜的酶動力學模型3.3.5 pH和溫度的影響3.3.6 不溶性底物3.4 固定化酶系統(tǒng)3.4.1 酶固定化方法3.4.2 固定化酶系統(tǒng)中的擴散限制3.4.3 靜電作用和空間作用對固定化酶系統(tǒng)的影響3.5 酶的大規(guī)模生產(chǎn)3.6 醫(yī)用酶和工業(yè)用酶3.7 小結(jié)建議進一步閱讀的文獻習題第4章 細胞是如何運轉(zhuǎn)的4.1 前言4.2 中心法則4.3 DNA復制：細胞信息的保存和傳播4.4 轉(zhuǎn)錄：信息的傳輸4.5 翻譯：從信息到產(chǎn)物4.5.1 遺傳密碼：通用信息4.5.2 翻譯：機器如何運轉(zhuǎn)4.5.3 翻譯后加工：使產(chǎn)物變得有用4.6 代謝調(diào)節(jié)4.6.1 基因水平的控制：哪些蛋白質(zhì)被合成4.6.2 代謝途徑控制4.7 細胞如何感知其外部環(huán)境4.7.1 小分子跨細胞膜的運輸機制4.7.2 細胞受體在代謝和細胞分化中的作用4.8 小結(jié)4.9 附錄：復雜途徑調(diào)節(jié)的實例建議進一步閱讀的文獻習題第5章 主要代謝途徑第6章 細胞如何生長第7章 微生物生長和產(chǎn)物生成的化學計量學第8章 如何改變細胞的遺傳信息第3篇 生物過程工程原理第9章 懸浮和固定化培養(yǎng)的生物反應器操作要素第10章 生物反應器的選擇、放大、操作和控制第11章 產(chǎn)物的回收和純化第4篇 非傳統(tǒng)生物系統(tǒng)的應用第12章 動物細胞培養(yǎng)中的生物過程要素第13章 植物細胞培養(yǎng)中的生物過程要素第14章 基因工程菌的利用第15章 生物過程工程在醫(yī)學中的應用第16章 混合培養(yǎng)第17章 結(jié)語附錄 傳統(tǒng)工業(yè)生物過程索引

章節(jié)摘錄

　　第1篇　緒論　　第1章　什么是生物過程工程師　　1.1　前言　　我們現(xiàn)在可以從生命最基本的水平——基因水平來操縱控制生命。過去幾千年，人們已經(jīng)在選擇和育種的水平進行基因工程研究。但是現(xiàn)在所有這些可以通過有目的的、預先設(shè)定好的方式，通過DNA分子水平上的操作來完成。我們有了探索生命奧秘的工具，而這在25年前是不可想象的?！　‰S著這場知識革命的開展，展現(xiàn)出了一系列新的前景和希望：新藥，在大容器中生長的半合成器官，豐富的和有營養(yǎng)的食物，以牛物分子（而不是硅芯片）為基礎(chǔ)的計算機，能降解污染物的超級生物（superorganlsms），以及系列廣泛的消費產(chǎn)品和工業(yè)過程?！　∪绻麤]有艱的的工作，這些夢想仍將只是夢想。工程師在將這些美景轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的過程中起到關(guān)鍵的作用。生物系統(tǒng)是非常復雜的而且是完美構(gòu)建的，但是它們遵循化學和物理的規(guī)律，并且容許進行工程分析?；罴毎憧深A測的，利用活細胞的過程町以合理地轉(zhuǎn)化為商業(yè)規(guī)模。這些就是生物過程工程師的工作?！　】赡茏x者閱讀本書的目的是為了投身于這場知識革命中，并對社會作出重要的貢獻，但是將工程技術(shù)和生命科學技術(shù)融合起來不是簡單、容易的事情。我們的日的就是幫助人們發(fā)展這些技術(shù)。儀依靠本書和一學期期的課程是不能使人們成為合格的生物過程工程師的，但是我們希望可以幫助讀者打下必要的基礎(chǔ)?！　?.2　生物技術(shù)和生物過程工程　　當從新概念衍生出新領(lǐng)域后，用舊有的詞匯來描述這些新領(lǐng)域通常是不妥的。我們最好用實例而不是用一些單詞或短語來描述生物技術(shù)以及足什么構(gòu)成了此領(lǐng)域的工程?！　∩锛夹g(shù)（btotechncology）通常意味著運用或發(fā)展一種直接采取基因操作的方法來達到社會所需要的目標。所謂目標，可能是一種特定化學品的生產(chǎn)（也可以包括更好的植物或種子的生產(chǎn)）；或基兇治療；或某種專門設(shè)計的生物組織來降解廢物。對于許多上作者來說，關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是運用細胞外部的先進技術(shù)以進行基因操作。另一些人從更廣泛意義上來解釋生物技術(shù)而將其等同于麻用生物學；他們將工程學作為生物技術(shù)的一個分支?！　M行生物技術(shù)科研工作的工程師有多種描述。生物工程學（bioengineering）是一個寬泛的概念，它包括醫(yī)學和農(nóng)業(yè)系統(tǒng)方面的工作；它的從事者包括農(nóng)業(yè)、電子、力學、工業(yè)、環(huán)境及化學工程師和其他相關(guān)人員。生物工程（biological engineering）與其類似，但更強調(diào)對植物和動物的應用。生物化學工程（biochemical engineering）通常意指將化學工程原理擴展到應用催化劑來進行所需要的化學轉(zhuǎn)化的系統(tǒng)中。

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