生物技術(shù)專業(yè)復(fù)習(xí)資料(西南民大版)生化工程

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 生化工程復(fù)習(xí)1. 生物化學(xué)工程：是為生物技術(shù)服務(wù)的化學(xué)工程，它是利用化學(xué)工程原理和方法，對實(shí)驗(yàn)室所取得的生物技術(shù)成果加以開發(fā)，使之成為生物反應(yīng)過程的一門學(xué)科，是生物化學(xué)與工程學(xué)相互滲透所形成的的一門新學(xué)科。2. 生化工程研究的具體內(nèi)容：原料的預(yù)處理、生物催化劑的制備、生物反應(yīng)的主題設(shè)備、生物化工產(chǎn)品的分離和精制。3、生化工程的形成及發(fā)展概況：1857年法國科學(xué)家L.巴斯德首先證明由活的酵母發(fā)酵可以得到酒精（乙醇），其他不同發(fā)酵產(chǎn)物是由不同的微生物的作用引起的。a.第一代的生物化工產(chǎn)品： 從19世紀(jì)80年代起到20世紀(jì)30年代末為止，不少發(fā)酵產(chǎn)品，如乳酸、面包酵母、乙

2、醇等相繼投入生產(chǎn)。特點(diǎn)：工業(yè)生產(chǎn)是實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的簡單放大，人們著重于工藝的研究，而尚未形成嚴(yán)格的工程學(xué)科。b.是在上世紀(jì)40年代隨著抗生素工業(yè)的興起而出現(xiàn)的?；瘜W(xué)工程師解決了好氣性微生物的大規(guī)模培養(yǎng)中的氧的供應(yīng)、培養(yǎng)基和空氣的滅菌以及產(chǎn)品提取中的關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備問題。建立了發(fā)酵過程中的攪拌通氣、培養(yǎng)基和空氣滅菌等單元操作，為生物化學(xué)工程的建立奠定了初步的理論基礎(chǔ)。c.1974年以后，生物學(xué)出現(xiàn)了以重組DNA技術(shù)和細(xì)胞融合技術(shù)為代表的一系列新的成就，從而出現(xiàn)了第三代的生物化工產(chǎn)品。用DNA重組體菌種生產(chǎn)的胰島素、干擾素、疫苗以及用雜交瘤技術(shù)生產(chǎn)的單克隆抗體等。4、生物反應(yīng)過程：生物反應(yīng)是利用生物催化

3、劑，即游離或固定化的活細(xì)胞或酶，以從事生物化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。特點(diǎn)：穩(wěn)定性差、污染小、設(shè)備簡單，能耗小、反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜，提取產(chǎn)物困難。5、生化工程在國民經(jīng)濟(jì)中有哪些重要的作用：a.醫(yī)藥工業(yè)：生產(chǎn)人或動物體內(nèi)調(diào)節(jié)生理作用的藥物，如激素、抗生素等。b.食品工業(yè)：生產(chǎn)傳統(tǒng)調(diào)味品、發(fā)酵食品、醇類飲料、有技術(shù)、保健品等。c.化工及冶金工業(yè)：利用微生物發(fā)酵產(chǎn)生化工原料，利用微生物合成高分子化合物，利用微生物將金屬元素萃取出來。d.能源與環(huán)保：微生物發(fā)酵產(chǎn)生甲烷、甲醇等直接做能源。利用微生物處理污水。6. 工業(yè)生產(chǎn)中常用的微生物：細(xì)菌、放線菌、酵母菌、霉菌。7. 單級連續(xù)培養(yǎng)、多級連續(xù)培養(yǎng)：在微生物培養(yǎng)中，不

4、斷放出培養(yǎng)液和不斷添加新鮮培養(yǎng)液的培養(yǎng)方法叫作連續(xù)培養(yǎng)。以恒定流量供給底物，并排出等流量的培養(yǎng)液即為單獨(dú)連續(xù)培養(yǎng)。串聯(lián)多個(gè)培養(yǎng)器的連續(xù)反應(yīng)系統(tǒng)，將滅菌的培養(yǎng)液不斷流入第一個(gè)培養(yǎng)罐中，發(fā)酵液則以同樣流量依次流入下一個(gè)發(fā)酵罐，并從最后一個(gè)發(fā)酵罐中流出即為多級連續(xù)培養(yǎng)。8、補(bǔ)料分批培養(yǎng)：即半連續(xù)培養(yǎng)，在分批培養(yǎng)液中補(bǔ)充培養(yǎng)基，但不同時(shí)取出培養(yǎng)液的方法，介于分批培養(yǎng)和連續(xù)培養(yǎng)之間。主要應(yīng)用：a.發(fā)生底物抑制的過程。b.產(chǎn)生快速利用碳源而產(chǎn)生阻遏效應(yīng)的過程。c.細(xì)胞的高密度培養(yǎng)過程。d.前體的補(bǔ)充（前體微毒）9. 發(fā)酵工業(yè)中應(yīng)用最廣泛滅菌方式：濕熱滅菌。利用飽和蒸汽滅菌的方法，由于蒸汽有很強(qiáng)的穿透力，冷

5、凝過程中放出大量的冷凝熱，很容易使蛋白凝固從而殺滅各種微生物。10. 培養(yǎng)基滅菌方式：間歇滅菌-將配好的培養(yǎng)基和所有設(shè)備一起進(jìn)行滅菌操作。連續(xù)滅菌-滅菌的加熱、保溫、冷卻三個(gè)階段是分別在不同的專用設(shè)備中進(jìn)行的；空氣除菌方式：干熱殺菌、輻射法、靜電法、過濾法。過濾除菌法是讓含菌空氣通過過濾介質(zhì)，以阻擋空氣中所有微生物，而取得無菌空氣。11. 酶反應(yīng)器：以酶為催化劑進(jìn)行生物催化反應(yīng)的裝置稱為酶反應(yīng)器。主要有常見類型：間歇式、連續(xù)攪拌式、固定床酶反應(yīng)器、流動床酶反應(yīng)器、膜式酶反應(yīng)器。12.DNA重組技術(shù)：即基因工程，按著人們科研或生產(chǎn)的需要，在分子水平上，用人工方法提取或合成不同生物的遺傳物質(zhì)，在體

6、外切割、拼接形成重組DNA，然后將重組DNA與載體的遺傳物資重新組合，再將其引入到受體細(xì)胞中進(jìn)行復(fù)制和表達(dá)，生產(chǎn)出人們需要的產(chǎn)品或創(chuàng)造出生物的新性狀并使之穩(wěn)定遺傳給下一代。13. 基因工程菌：通過基因工程將某一目的基因定向轉(zhuǎn)移到微生物中并表達(dá)其功能，制備出具有超強(qiáng)能力的基因工程菌。14.胚胎克?。后w細(xì)胞克隆異種克隆15. 生化反應(yīng)器：又稱生物反應(yīng)器，是為適應(yīng)生化反應(yīng)特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的反應(yīng)設(shè)備。包括微生物反應(yīng)器（發(fā)酵罐）、酶反應(yīng)器、動植物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器等。16. 生化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)原則：獲得高的體積產(chǎn)率、產(chǎn)物得率、產(chǎn)物濃度。提高產(chǎn)品質(zhì)量，重視能耗、混合、溫度控制及蒸汽消毒等問題。17. 生化反應(yīng)器類型：

7、a.按流體流動分為理想反應(yīng)器和非理想反應(yīng)器 b. 按相態(tài)分為均相反應(yīng)器和非均相反應(yīng)器 c. 按輸入功率來源分為機(jī)械攪拌式（自吸式充氣發(fā)酵罐）、鼓泡式、環(huán)流式（氣升環(huán)流式和噴射環(huán)流式） d. 按反應(yīng)器運(yùn)行方式分為間歇式、連續(xù)式（連續(xù)流攪拌反應(yīng)器和活塞流反應(yīng)器）、半連續(xù)式 e. 按催化劑類型分為微生物反應(yīng)器和酶反應(yīng)器 f. 按幾何構(gòu)型分為罐式、管式、塔式、膜式。18、什么是連續(xù)式生化反應(yīng)器，它包括哪兩種理想模型？各有何特點(diǎn)？連續(xù)式生化反應(yīng)器：反應(yīng)器的進(jìn)料與出料連續(xù)不斷的進(jìn)行，反應(yīng)物的體積不能保持恒定。但整個(gè)反應(yīng)體系是處于穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)。A.連續(xù)流攪拌反應(yīng)器：基本假設(shè)是器內(nèi)混合物作用足夠強(qiáng)烈，因此器內(nèi)各種

8、成分濃度處處相等而不隨時(shí)間變化，反應(yīng)速率是個(gè)常數(shù)。但連續(xù)流攪拌反應(yīng)器中各個(gè)物料微團(tuán)的停留時(shí)間是不相等的。B.活塞流反應(yīng)器：基本假定是反應(yīng)流以活塞狀向前推進(jìn)的方式連續(xù)流過反應(yīng)器，因此物料微團(tuán)沿流動方向沒有返混，流過反應(yīng)器的每一微團(tuán)的反應(yīng)時(shí)間相等，在反應(yīng)器的各個(gè)流通截面上物料不隨時(shí)間變化，但反應(yīng)物沿流動方向濃度逐漸降低，反應(yīng)速度也相應(yīng)降低。19、 自吸式充氣發(fā)酵罐屬于何種類型的生化反應(yīng)器？其有何優(yōu)缺點(diǎn)？自吸式充氣發(fā)酵罐是今年發(fā)展起來的一種新型機(jī)械攪拌式生化反應(yīng)器，它是由充氣攪拌葉輪或循環(huán)泵來完成待遇發(fā)酵液的攪拌、充氣的。優(yōu)點(diǎn)：a. 不用空氣壓縮機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)，節(jié)約投資 b.在所有機(jī)械攪拌通氣發(fā)酵罐形式中充氣質(zhì)量最好 c. 動力消耗低 缺點(diǎn)：a. 由于空氣靠負(fù)壓吸入罐內(nèi)，所以要求使用低阻力、高除菌效率的空氣凈化系統(tǒng) b.只適用于酵母和桿菌發(fā)酵生產(chǎn) c. 充氣攪拌葉輪的通氣量隨發(fā)酵液的增加而減少，因此比擬放大有一最適范圍20. 生化產(chǎn)品分離的一般工藝流程：發(fā)酵液的預(yù)處理-細(xì)胞分離-細(xì)胞破碎-細(xì)胞碎片分離-初步純化-高度純化-成品加工21. 如何進(jìn)行生化產(chǎn)品的固液分離？常用過濾、離心的方法。工