生物反應(yīng)工程

內(nèi)容概要

本書第二版由第一版的10章精簡為7章，與第一版相比較，本版在編著體系和內(nèi)容上都進行了較大的修改和補充。在編著體系上，依次從分子水平、細胞水平、顆粒水平和反應(yīng)器水平四個層次描述生物反應(yīng)過程動力學(xué)；從操作模型、傳遞特性、混合特性和反應(yīng)器的設(shè)計與放大四個方面論述生物反應(yīng)器的有關(guān)內(nèi)容，以突出生物反應(yīng)器工程的特點。在編著內(nèi)容上，本版適當補充了生物反應(yīng)工程近年來所發(fā)表的有關(guān)研究成果，以使本版的內(nèi)容更加充實和豐富。每章列出了重點內(nèi)容提示，并附有例題和習(xí)題，以幫助讀者理解和掌握有關(guān)概念和方法。     本書可作為高等院校生物工程、生物技術(shù)專業(yè)師生的教材和參考書，也可供從事生物技術(shù)產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)的科技人員參考。

書籍目錄

緒論 　0.1　生物反應(yīng)過程的主要特征 　0.2　生物反應(yīng)工程學(xué)的任務(wù) 　0.3　《生物反應(yīng)工程》的重點內(nèi)容 第1章　酶催化反應(yīng)動力學(xué) 　1.1　酶催化反應(yīng)概論 　　1.1.1　酶的催化反應(yīng)特性 　　1.1.2　酶的催化反應(yīng)機制 　1.2　簡單的酶催化反應(yīng)動力學(xué) 　　1.2.1　Michaelis?Menten方程的建立 　　1.2.2　M-M方程的動力學(xué)特征 　　1.2.3　M-M方程參數(shù)的確定 　1.3　有抑制的酶催化反應(yīng)動力學(xué) 　　1.3.1　競爭性抑制動力學(xué) 　　1.3.2　非競爭性抑制動力學(xué) 　　1.3.3　反競爭性抑制動力學(xué) 　　1.3.4　混合型抑制動力學(xué) 　　1.3.5　底物抑制動力學(xué) 　　1.3.6　不可逆抑制動力學(xué) 　1.4　復(fù)雜的酶催化反應(yīng)動力學(xué) 　　1.4.1　可逆酶催化反應(yīng)動力學(xué) 　　1.4.2　雙底物酶催化反應(yīng)動力學(xué) 　　1.4.3　變構(gòu)酶催化反應(yīng)動力學(xué) 　1.5　反應(yīng)條件對酶催化反應(yīng)速率的影響 　　1.5.1　pH的影響 　　1.5.2　溫度的影響 　　1.5.3　酶的失活動力學(xué) 　1.6　酶的界面催化反應(yīng)動力學(xué) 　　1.6.1　液-固界面的酶催化反應(yīng)動力學(xué) 　　1.6.2　液-液界面的酶催化反應(yīng)動力學(xué) 　重點內(nèi)容提示 　習(xí)題 第2章　細胞反應(yīng)動力學(xué) 　2.1　細胞反應(yīng)概論 　　2.1.1　細胞的基本特征 　　2.1.2　物質(zhì)的跨膜輸送 　　　　2.1.3　胞內(nèi)代謝反應(yīng) 　　2.1.4　胞內(nèi)代謝調(diào)控 　2.2　細胞反應(yīng)計量學(xué) 　　2.2.1　元素衡算 　　2.2.2　得率系數(shù) 　　2.2.3　細胞反應(yīng)熱 　2.3　細胞反應(yīng)動力學(xué)的非結(jié)構(gòu)模型 　　2.3.1　動力學(xué)特性與模型分類 　　2.3.2　無抑制的細胞反應(yīng)動力學(xué) 　　2.3.3　有抑制的細胞反應(yīng)動力學(xué) 　　2.3.4　細胞不同生長階段的動力學(xué)特性 　　2.3.5　影響細胞反應(yīng)速率的主要環(huán)境因素　　2.3.6　細胞死亡動力學(xué)　2.4　底物消耗與產(chǎn)物生成動力學(xué)　　2.4.1　底物消耗動力學(xué)　　2.4.2　代謝產(chǎn)物生成動力學(xué)　2.5　細胞反應(yīng)動力學(xué)的結(jié)構(gòu)模型 　　2.5.1　分室模型 　　2.5.2　控制模型 　2.6　描述細胞群體反應(yīng)動力學(xué)的分離模型 　　2.6.1　描述細胞生理特性變化的分離模型 　　2.6.2　描述細胞形態(tài)變異的分離模型　　2.6.3　描述重組細胞反應(yīng)的分離模型　重點內(nèi)容提示 　習(xí)題 第3章　固定化生物催化劑反應(yīng)過程動力學(xué) 　3.1　固定化生物催化劑概論 　　3.1.1　生物催化劑的固定化 　　3.1.2　固定化生物催化劑的催化特性 　　3.1.3　影響固定化生物催化劑特性的因素 　3.2　外擴散對反應(yīng)速率的限制效應(yīng) 　　3.2.1　外擴散限制時的表觀反應(yīng)速率 　　3.2.2　外擴散有效因子 　　3.2.3　描述外擴散限制效應(yīng)的普遍化方程 　3.3　內(nèi)擴散對反應(yīng)速率的限制效應(yīng) 　　3.3.1　液體在載體微孔內(nèi)的擴散 　　3.3.2　顆粒內(nèi)擴散?反應(yīng)的基本關(guān)系式 　　3.3.3　一級反應(yīng)的內(nèi)擴散限制 　　3.3.4　零級反應(yīng)的內(nèi)擴散限制 　　3.3.5　M-M型反應(yīng)的內(nèi)擴散限制　　3.3.6　表觀梯勒模數(shù) 　　3.3.7　描述內(nèi)擴散限制效應(yīng)的普遍化方程 　3.4　內(nèi)外擴散同時存在時的限制效應(yīng) 　3.5　生物膜和菌絲團的擴散?反應(yīng)模型 　　3.5.1　生物膜的擴散?反應(yīng)模型 　　3.5.2　菌絲團的擴散?反應(yīng)模型 　3.6　擴散影響下的表觀動力學(xué)特性 　　3.6.1　表觀反應(yīng)級數(shù) 　　3.6.2　表觀活化能　　3.6.3　表觀穩(wěn)定性 　重點內(nèi)容提示　習(xí)題第4章　生物反應(yīng)器的操作模型 第5章　生物反應(yīng)器的傳遞特性 第6章　生物反應(yīng)器的混合特性 第7章　生物反應(yīng)器的設(shè)計與放大 部分習(xí)題參考答案參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 酶催化反應(yīng)動力學(xué)1.1 酶催化反應(yīng)概論1.1.2 酶的催化反應(yīng)機制1.1.2.1 酶的活性部位酶是大分子蛋白質(zhì)，而反應(yīng)物則是小分子物質(zhì)。因此與底物結(jié)合的不是整個酶分子，催化反應(yīng)的也不是整個酶分子，而是僅局限于大分子的一定區(qū)域。一般把這一區(qū)域稱為酶的活性部位。（1）活性部位的概念活性部位，或稱活性中心，是指酶分子中直接結(jié)合底物并將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物的部位。對于單純酶，它是由一些氨基酸殘基的側(cè)鏈基團（R側(cè)基）組成的；對于結(jié)合酶，除上述氨基酸殘基的側(cè)鏈基團外，輔酶或輔基上的某一部分結(jié)構(gòu)往往也是活性部位的結(jié)合部分。構(gòu)成酶活性部位的基團，在一級結(jié)構(gòu)上可能相距很遠，甚至可能不在一條肽鏈上，但在蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)上彼此靠近，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的區(qū)域。這個區(qū)域在已知結(jié)構(gòu)的酶中都是位于酶分子表面的空隙或裂縫處。（2）必需基團酶分子中呈現(xiàn)酶活性不可缺少的化學(xué)基團，稱為必需基團。必需基團有兩類：直接參與結(jié)合底物和催化底物進行反應(yīng)的化學(xué)基團，稱為活性中心內(nèi)的必需基團；不直接與底物作用，但能維持酶分子構(gòu)象，保證活性中心各有關(guān)基團處于最適的空間位置，對酶的催化活性發(fā)揮間接作用的一類必需基團，則稱為活性中心外的必需基團。（3）結(jié)合部位與催化部位由于酶的催化反應(yīng)過程可分為酶與底物的結(jié)合和催化底物轉(zhuǎn)化兩步，所以酶的活性部位又可分為結(jié)合部位和催化部位。從功能上講，前者結(jié)合底物；后者催化底物進行反應(yīng)。

編輯推薦

《生物反應(yīng)工程(第2版)》：普通高等教育生物工程，生物技術(shù)專業(yè)“十一五”規(guī)劃教材。

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