生物反應工程

內容概要

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、顆粒水平和反應器水平四個層次描述生物反應過程動力學；從操作模型、傳遞特性、混合特性和反應器的設計與放大四個方面論述生物反應器的有關內容，以突出生物反應器工程的特點。在編著內容上，本版適當補充了生物反應工程近年來所發(fā)表的有關研究成果，以使本版的內容更加充實和豐富。每章列出了重點內容提示，并附有例題和習題，以幫助讀者理解和掌握有關概念和方法。     本書可作為高等院校生物工程、生物技術專業(yè)師生的教材和參考書，也可供從事生物技術產品開發(fā)和生產的科技人員參考。

書籍目錄

緒論 　0.1　生物反應過程的主要特征 　0.2　生物反應工程學的任務 　0.3　《生物反應工程》的重點內容 第1章　酶催化反應動力學 　1.1　酶催化反應概論 　　1.1.1　酶的催化反應特性 　　1.1.2　酶的催化反應機制 　1.2　簡單的酶催化反應動力學 　　1.2.1　Michaelis?Menten方程的建立 　　1.2.2　M-M方程的動力學特征 　　1.2.3　M-M方程參數(shù)的確定 　1.3　有抑制的酶催化反應動力學 　　1.3.1　競爭性抑制動力學 　　1.3.2　非競爭性抑制動力學 　　1.3.3　反競爭性抑制動力學 　　1.3.4　混合型抑制動力學 　　1.3.5　底物抑制動力學 　　1.3.6　不可逆抑制動力學 　1.4　復雜的酶催化反應動力學 　　1.4.1　可逆酶催化反應動力學 　　1.4.2　雙底物酶催化反應動力學 　　1.4.3　變構酶催化反應動力學 　1.5　反應條件對酶催化反應速率的影響 　　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 　1.6　酶的界面催化反應動力學 　　1.6.1　液-固界面的酶催化反應動力學 　　1.6.2　液-液界面的酶催化反應動力學 　重點內容提示 　習題 第2章　細胞反應動力學 　2.1　細胞反應概論 　　2.1.1　細胞的基本特征 　　2.1.2　物質的跨膜輸送 　　　　2.1.3　胞內代謝反應 　　2.1.4　胞內代謝調控 　2.2　細胞反應計量學 　　2.2.1　元素衡算 　　2.2.2　得率系數(shù) 　　2.2.3　細胞反應熱 　2.3　細胞反應動力學的非結構模型 　　2.3.1　動力學特性與模型分類 　　2.3.2　無抑制的細胞反應動力學 　　2.3.3　有抑制的細胞反應動力學 　　2.3.4　細胞不同生長階段的動力學特性 　　2.3.5　影響細胞反應速率的主要環(huán)境因素　　2.3.6　細胞死亡動力學　2.4　底物消耗與產物生成動力學　　2.4.1　底物消耗動力學　　2.4.2　代謝產物生成動力學　2.5　細胞反應動力學的結構模型 　　2.5.1　分室模型 　　2.5.2　控制模型 　2.6　描述細胞群體反應動力學的分離模型 　　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　描述重組細胞反應的分離模型　重點內容提示 　習題 第3章　固定化生物催化劑反應過程動力學 　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　外擴散對反應速率的限制效應 　　3.2.1　外擴散限制時的表觀反應速率 　　3.2.2　外擴散有效因子 　　3.2.3　描述外擴散限制效應的普遍化方程 　3.3　內擴散對反應速率的限制效應 　　3.3.1　液體在載體微孔內的擴散 　　3.3.2　顆粒內擴散?反應的基本關系式 　　3.3.3　一級反應的內擴散限制 　　3.3.4　零級反應的內擴散限制 　　3.3.5　M-M型反應的內擴散限制　　3.3.6　表觀梯勒模數(shù) 　　3.3.7　描述內擴散限制效應的普遍化方程 　3.4　內外擴散同時存在時的限制效應 　3.5　生物膜和菌絲團的擴散?反應模型 　　3.5.1　生物膜的擴散?反應模型 　　3.5.2　菌絲團的擴散?反應模型 　3.6　擴散影響下的表觀動力學特性 　　3.6.1　表觀反應級數(shù) 　　3.6.2　表觀活化能　　3.6.3　表觀穩(wěn)定性 　重點內容提示　習題第4章　生物反應器的操作模型 第5章　生物反應器的傳遞特性 第6章　生物反應器的混合特性 第7章　生物反應器的設計與放大 部分習題參考答案參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 酶催化反應動力學1.1 酶催化反應概論1.1.2 酶的催化反應機制1.1.2.1 酶的活性部位酶是大分子蛋白質，而反應物則是小分子物質。因此與底物結合的不是整個酶分子，催化反應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合底物并將底物轉化為產物的部位。對于單純酶，它是由一些氨基酸殘基的側鏈基團（R側基）組成的；對于結合酶，除上述氨基酸殘基的側鏈基團外，輔酶或輔基上的某一部分結構往往也是活性部位的結合部分。構成酶活性部位的基團，在一級結構上可能相距很遠，甚至可能不在一條肽鏈上，但在蛋白質的空間結構上彼此靠近，形成具有一定空間結構的區(qū)域。這個區(qū)域在已知結構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基團，稱為必需基團。必需基團有兩類：直接參與結合底物和催化底物進行反應的化學基團，稱為活性中心內的必需基團；不直接與底物作用，但能維持酶分子構象，保證活性中心各有關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）結合部位與催化部位由于酶的催化反應過程可分為酶與底物的結合和催化底物轉化兩步，所以酶的活性部位又可分為結合部位和催化部位。從功能上講，前者結合底物；后者催化底物進行反應。

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

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