生化反應工程考試大綱

1、生化反應工程考試大綱生物反應過程動力學和生物反應器是生物反應工程的核心內(nèi)容。生物反應過程動力學則包括酶催化反應動力學、細胞反應過程動力學和固定化生物催化反應 過程動力學；生物反應器則包括理想生物反應器操作模型、工業(yè)生物反應器傳的 傳遞特性、混合特性和反應器的設(shè)計和放大。一、酶催化反應過程動力學M - M方程的動力學特征：速率與酶濃度、底物濃度的關(guān)系、動力學參數(shù)的 含義及求法；可逆抑制的酶催化反應動力學：競爭，非競爭和反競爭三種可逆抑制的動力 學特點、表示方法及如何區(qū)分；不可逆抑制動力學的特點；底物抑制與活化（變構(gòu)酶催化）的動力學特點和其主要參數(shù)；酶失活動力學的主要特征。二、細胞生長及反應動力學

2、細胞得率系數(shù)、最大得率系數(shù)和呼吸商得概念和求法；描述細胞生長的黑箱模型、結(jié)構(gòu)模型和非結(jié)構(gòu)模型的概念；Mo nod模型的動力學特征，卩、卩max和Ks的物理意義；細胞不同生長階段時卩的變化；產(chǎn)物生成動力學的三種分類及其動力學特點；底物消耗動力學的描述方法，Yx/S與Yg的關(guān)系；三、固定化生物催化反應過程動力學弄清空間效應、分配效應、擴散效應（包括外擴散和內(nèi)擴散）、本征反應動力學和表觀反應動力學的概念；描述外擴散影響的無量綱數(shù)Da的物理意義以及用Da值判斷反應過程的控制 步驟；消除外擴散影響的方法；描述內(nèi)擴散影響的主要參數(shù) De巾和n的定義，一級反應時巾1、n 1的求 法，用巾值大小判斷反應的控制

3、步驟；內(nèi)擴散的消除方法；表觀梯勒模數(shù)的定義；對一級M M反應時值的表示，用值判斷反應控制步驟；對一級反應，內(nèi)外擴散同時存在時 Bi、Da和巾1之間的關(guān)系，總有效因子 的求法；在擴散影響下的表觀反應級數(shù)、表觀化能和表觀穩(wěn)定性與其本征值有何變化 及其變化原因。四、生物反應器的操作模型分批式、連續(xù)式和半分批式(流加操作)各自有何操作特點，流加操作對細 胞反應有何特殊意義；對BSTR反應時間和輔助時間、反應時間的確定、反應器有效體積的確定； 對單級CSTR D與Tm的關(guān)系，D Dopt、Dc和Cx、Cs、DCx的定義式及求 法，t m與Vr的確定；對 循環(huán)的單級CSTR R和B的定義，D與卩的關(guān)系；對

4、CPFR模型的特征，t p的求法，CPFR與 CSTR勺比較，CPFR與 CSTR 串聯(lián)的特征；對流加操作，其操作過程中主要特征、恒速流加與指數(shù)流加各有何特點；反應-分離相耦合對細胞反應的意義。五、生物反應器的傳遞與混合特性牛頓型流體與非牛頓型流體的主要差別；氧在細胞反應中的傳遞阻力如何確定，大多情況下氧的傳遞阻力是什么；細胞反應中供氧速率與耗氧速率的關(guān)系，即OTR與OUR勺關(guān)系，Col、Col*、Colc之區(qū)別，Kia的動態(tài)測定法；混合程度與混合尺度、宏觀混合與微觀混合，宏觀流體與微觀流體，混合過 程主要機理；宏觀混合模型：E(t)、F(t)、E和c t2的意義，CSTR和CPFR的宏觀混合特 征參數(shù)值；多重串聯(lián)模型的模型參數(shù)；微觀混合的混合程度和混合時間的概念。六、生物反應器的設(shè)計和放大生物反應器具備的主要特點；機械攪拌槽式反應器的結(jié)構(gòu)特征、能量消耗、攪拌漿類型和攪拌功率計算的 一般方法；氣升式反應器主要結(jié)構(gòu)特征和其設(shè)計參數(shù)以及流體產(chǎn)生流體的動力；固定床和滴流床反應器的特征，采用固定化生物催化劑，一級反應CPFR莫型進