微生物動(dòng)力學(xué)模型

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本書運(yùn)用反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)方法，從微生物中的分子或酶、細(xì)胞組成或胞內(nèi)大分子、微生物種群和生物反應(yīng)器等各個(gè)水平上以及不同微生物培養(yǎng)條件下描述微生物生長(zhǎng)、底物消耗和產(chǎn)物形成的動(dòng)力學(xué)特征。在著重介紹基本概念、基本的同時(shí)，汲取當(dāng)前微生物學(xué)中的動(dòng)力學(xué)模型及其應(yīng)用的新成果，詳盡地介紹了一些實(shí)際模型及其構(gòu)建過程，以使讀者能立足于本學(xué)科發(fā)展的前沿，盡快地學(xué)以致用，有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值?！　”緯m于環(huán)境保護(hù)、水處理、食品加工、微生物、生物化工、生物制藥、農(nóng)藥等專業(yè)科研技術(shù)人員以及上述專業(yè)教師、研究生、大學(xué)高年級(jí)學(xué)生閱讀。

書籍目錄

第1章　化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)　1.1　反應(yīng)級(jí)數(shù)和反應(yīng)分子數(shù)　　1.2　反應(yīng)機(jī)理和基元反應(yīng)　　1.3　基元反應(yīng)的活化能　　　1.3.1　速率常數(shù)和Arrhenius活化能　　　1.3.2　勢(shì)能面和過渡態(tài)　　　1.3.3　微觀可逆性原理和活化能的估算　　1.4　速率表達(dá)式的積分形式　　　1.4.1　單組分反應(yīng)　　1.4.2　二組分反應(yīng)　　1.4.3　三組分反應(yīng)　1.5　確定反應(yīng)級(jí)數(shù)和速率常數(shù)　　1.5.1　利用積分速率方程表達(dá)式　　　1.5.2　數(shù)值微分法　　1.5.3　隔離法　　1.5.4　無量綱參數(shù)法　1.6　復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)　　1.6.1　平行反應(yīng)　　1.6.2　連串反應(yīng)（序列反應(yīng)）　　1.6.3　競(jìng)爭(zhēng)、連串2級(jí)反應(yīng)　　　1.6.4　可逆反應(yīng)　　1.6.5　一般的1級(jí)連串反應(yīng)和平行反應(yīng)　　1.6.6　穩(wěn)態(tài)連續(xù)流動(dòng)體系中的連串反應(yīng)　　　1.6.7　復(fù)雜反應(yīng)的近似處理方法　　1.7　反應(yīng)機(jī)理的推測(cè)　參考文獻(xiàn)第2章　酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)　2.1　單底物酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)　　　2.1.1　Michaelis-Menten方程　　　2.1.2　直線作圖　　　2.1.3　可逆反應(yīng)　　2.1.4　積分速度方程　　2.1.5　多個(gè)酶-底物復(fù)合物的反應(yīng)　　2.1.6　不可逆線鏈序列酶反應(yīng)　　　2.1.7　可逆線鏈序列酶反應(yīng)　　2.2　酶的抑制和激活　　2.2.1　可逆抑制作用　　　2.2.2　不可逆抑制作用　　2.3　復(fù)雜酶反應(yīng)速度方程的推導(dǎo)方法　　　2.3.1　King-Altman圖形法　　2.3.2　快速平衡近似法　2.4　pH和溫度對(duì)酶反應(yīng)的影響　　　2.4.1　pH對(duì)酶反應(yīng)的影響　　　2.4.2　溫度對(duì)酶反應(yīng)的影響　　2.5　多底物酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)　　　2.5.1　多底物酶反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)理分類　　　2.5.2　強(qiáng)制有序（ordered　Bi　Bi）機(jī)理　　2.5.3　Theorell-Chance機(jī)理　　2.5.4　隨機(jī)有序（random　Bi　Bi）機(jī)理　　　2.5.5　乒乓（ping　pong　Bi　Bi）機(jī)理　　2.5.6　多底物酶反應(yīng)的抑制作用　　2.5.7　同位素交換技術(shù)研究多底物酶催化反應(yīng)的機(jī)理　2.6　S型動(dòng)力學(xué)和別構(gòu)酶　　2.6.1　別構(gòu)酶的基本概念　　2.6.2　MWC模型　　2.6.3　KNF模型　　2.6.4　協(xié)同效應(yīng)　　2.6.5　酪氨酸酶催化單酚羥基化反應(yīng)　　2.6.6　水解和?；D(zhuǎn)移共存反應(yīng)　參考文獻(xiàn)第3章　微生物生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成的非結(jié)構(gòu)模型　3.1　微生物生長(zhǎng)和底物消耗的基本模型　　3.1.1　基于Monod方程的非結(jié)構(gòu)模型　　3.1.2　其他形式的動(dòng)力學(xué)方程　　3.1.3　多底物動(dòng)力學(xué)　　3.1.4　存在底物或產(chǎn)物抑制時(shí)的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)　3.2　微生物培養(yǎng)形成產(chǎn)物的非結(jié)構(gòu)模型　　3.2.1　青霉素發(fā)酵生產(chǎn)的動(dòng)力學(xué)模型　　3.2.2　構(gòu)建產(chǎn)物形成的非結(jié)構(gòu)模型的策略　3.3　工業(yè)化生物反應(yīng)器的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)思路　　3.3.1　厭氧消化　　3.3.2　活性污泥過程　　3.3.3　生物過程的監(jiān)測(cè)　　參考文獻(xiàn)第4章　微生物生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成的結(jié)構(gòu)模型　　4.1　區(qū)室模型的概念和數(shù)學(xué)描述　　　4.1.1　區(qū)室模型的幾個(gè)基本概念　　4.1.2　區(qū)室體系的分類　4.2　線性區(qū)室體系的建?！　?.2.1　區(qū)室體系建模的基本原則　　4.2.2　構(gòu)建區(qū)室體系模型的一般步驟　　　4.2.3　線性區(qū)室體系的可辨識(shí)性　　4.2.4　線性區(qū)室模型的Laplace變換數(shù)學(xué)處理　　4.2.5　常用輸入方式的數(shù)學(xué)表示和Laplace變換　　4.2.6　實(shí)驗(yàn)曲線計(jì)算機(jī)擬合參數(shù)初值的粗略估算　4.3　線性區(qū)室模型建模實(shí)例　　4.3.1　模型的可辨識(shí)性　　4.3.2　模型的求解　　4.3.3　模型參數(shù)的計(jì)算　4.4　無限制n區(qū)室體系結(jié)構(gòu)與解函數(shù)形式的關(guān)系　4.5　微生物生長(zhǎng)的William細(xì)胞二區(qū)室模型　　4.6　重組微生物的發(fā)酵設(shè)計(jì)中的四區(qū)室模型　4.7　Dean和Hinshelwood方法　4.8　產(chǎn)黃青霉菌的生長(zhǎng)模型　　4.8.1　菌絲小球生長(zhǎng)的非結(jié)構(gòu)模型　　4.8.2　菌絲分化和青霉素生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)模型　參考文獻(xiàn)　第5章　環(huán)境污染物的生物降解模型　5.1　單種有機(jī)污染物的特性和微生物降解的非結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型　5.2　單種有機(jī)污染物的微生物降解模型　5.3　有機(jī)污染物降解的共代謝反應(yīng)模型　　5.3.1　不存在生長(zhǎng)底物和能量底物的共代謝反應(yīng)　　　5.3.2　存在生長(zhǎng)底物和能量底物的共代謝反應(yīng)　　5.3.3　共代謝反應(yīng)的整體模型（模型4）　　5.3.4　參數(shù)的測(cè)定和計(jì)量　5.4　無機(jī)氮化合物的微生物好氧氧化　參考文獻(xiàn)第6章　微生物培養(yǎng)中的自振蕩動(dòng)力學(xué)　6.1　微分方程定性理論介紹　　6.1.1　基本概念　　6.1.2　Brusselator模型　6.2　微生物培養(yǎng)自主振蕩動(dòng)力學(xué)　　6.2.1　細(xì)胞循環(huán)模型　　6.2.2　微生物培養(yǎng)自主振蕩的微分方程及其穩(wěn)態(tài)解　　6.2.3　微生物培養(yǎng)自主振蕩反應(yīng)中酶的作用　參考文獻(xiàn)第7章　混合種群動(dòng)力學(xué)　7.1　競(jìng)爭(zhēng)　7.2　捕食　7.3　專性共生　7.4　偏利共生　7.5　互惠共生　7.6　偏害共生　參考文獻(xiàn)附錄一　元素守恒方程附錄二　Laplace變換

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