生化反應(yīng)工程

天津市高等教育自學(xué)考試課程考試大綱天津市高等教育自學(xué)考試課程考試大綱第第1頁(yè)共6頁(yè)天津市高等教育自學(xué)考試課程考試大綱課程名稱(chēng)：生化反響工程 課程代碼：3283第一局部課程性質(zhì)與目標(biāo)一、 課程性質(zhì)與特點(diǎn)〔生物制藥方向?qū)I(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)課，是在完成生物化學(xué)、微生物學(xué)、物理化學(xué)和化工原理等課程后開(kāi)設(shè)的必修課程之一。本課程的學(xué)習(xí)對(duì)全面把握生物技術(shù)進(jìn)展生化工程的爭(zhēng)論開(kāi)發(fā)起著重要的作用。本課程重點(diǎn)論述了生化反響過(guò)程動(dòng)力學(xué)和生化反響器兩個(gè)方面。前者著重論述了均相酶催化反響、固定化酶催化反響和細(xì)胞反響過(guò)程的根本動(dòng)力學(xué)規(guī)律，并重點(diǎn)探討了傳遞因素對(duì)反響動(dòng)力學(xué)的影響及處理方法；對(duì)于生化反響器的設(shè)計(jì)和分析，則重點(diǎn)爭(zhēng)論了三種抱負(fù)反響器，并適當(dāng)介紹了對(duì)非抱負(fù)流淌反響器的處理方法。通過(guò)學(xué)習(xí)可以使學(xué)生對(duì)于生化反響工程有較系統(tǒng)的生疏，到達(dá)生疏并把握該課程的根本任務(wù)、內(nèi)容、爭(zhēng)論對(duì)象和爭(zhēng)論方法。本大綱是依據(jù)國(guó)家教育部制定的高等教育自學(xué)考試生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)本科生培育目標(biāo)編寫(xiě)的，立足于培育高素養(yǎng)人才，適應(yīng)生物制藥專(zhuān)業(yè)的培育方向。本大綱表達(dá)的內(nèi)容盡可能簡(jiǎn)明，便于自學(xué)。二、 課程目標(biāo)與根本要求本課程的目標(biāo)和任務(wù)是使學(xué)生通過(guò)本課程的自學(xué)和輔導(dǎo)考試堅(jiān)實(shí)的根底。課程根本要求如下：1、了解生化反響工程的特點(diǎn)、任務(wù)、爭(zhēng)論的對(duì)象及爭(zhēng)論的內(nèi)容和方法。2、把握均相酶催化反響、固定化酶催化反響動(dòng)力學(xué)的規(guī)律和動(dòng)力學(xué)方程、傳遞因素對(duì)反響動(dòng)力學(xué)的影響及其處理方法。3、把握細(xì)胞反響過(guò)程計(jì)量學(xué)、細(xì)胞反響過(guò)程動(dòng)力學(xué)的規(guī)律及動(dòng)力學(xué)方程。4、了解生化反響器的種類(lèi)、根本設(shè)計(jì)方程和動(dòng)物細(xì)胞培育反響器的種類(lèi)。把握三種抱負(fù)生化反響器、半間歇半連續(xù)反響器的設(shè)計(jì)式和相關(guān)的計(jì)算。5、學(xué)習(xí)生化反響器的流淌模型與放大，了解停留時(shí)間的定量描述和抱負(fù)流淌模型。掌的計(jì)算。三、與本專(zhuān)業(yè)其他課程的關(guān)系本課程在生物制藥專(zhuān)業(yè)的教學(xué)打算中被列為專(zhuān)業(yè)課，在生物化學(xué)、微生物學(xué)、物理化習(xí)對(duì)全面把握生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)各學(xué)科的學(xué)問(wèn)起著重要作用。其次局部考核內(nèi)容與考核目標(biāo)第一章 緒論(一般)一、學(xué)習(xí)目的與要求通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，了解生化工程與生化反響工程。二、考核學(xué)問(wèn)點(diǎn)與考核目標(biāo)識(shí)記：了解生化反響過(guò)程的任務(wù)、特點(diǎn)、反響器的類(lèi)型、爭(zhēng)論的對(duì)象及爭(zhēng)論的內(nèi)容和方法。其次章均相酶催化反響動(dòng)力學(xué)一、學(xué)習(xí)目的與要求求取。二、考核學(xué)問(wèn)點(diǎn)與考核目標(biāo)〔一〕酶催化反響的根本特征〔一般〕識(shí)記：了解酶催化的共性與四大特性，酶的催化效率的3種表示方法。〔二〕簡(jiǎn)潔的酶催化反響動(dòng)力學(xué)〔重點(diǎn)〕識(shí)記：了解推導(dǎo)酶催化反響動(dòng)力學(xué)三點(diǎn)假設(shè)化數(shù)的概念。理解：米氏方程的推導(dǎo)過(guò)程、方程中各參數(shù)的定義。應(yīng)用：能依據(jù)酶催化反響機(jī)理推導(dǎo)出米氏方程，能通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)求取方程中各參數(shù)?！踩秤幸种频拿复呋错憚?dòng)力學(xué)〔重點(diǎn)〕識(shí)記：了解抑制劑的概念及抑制作用的兩大分類(lèi)。濃度的關(guān)系。應(yīng)用：能依據(jù)各種有抑制的酶催化反響機(jī)理推導(dǎo)出動(dòng)力學(xué)方程，及方程中各參數(shù)的求取。〔四〕簡(jiǎn)單的酶催化反響動(dòng)力學(xué)〔次重點(diǎn)〕識(shí)記：多底物酶、變構(gòu)酶催化反響動(dòng)力學(xué)的特點(diǎn)、模型力學(xué)方程的形式?！参濉秤绊懨复呋错懰俾实囊蛩亍惨话恪匙R(shí)記：了解影響酶催化反響速率的兩個(gè)主要因素：pH值和溫度。第三章固定化酶催化反響過(guò)程動(dòng)力學(xué)一、學(xué)習(xí)目的與要求因素，把握外集中、內(nèi)集中限制效應(yīng)及內(nèi)、外有效因子。二、考核學(xué)問(wèn)點(diǎn)與考核目標(biāo)〔一〕固定化酶催化的動(dòng)力學(xué)特征〔一般〕因素。〔二〕外集中限制效應(yīng)〔重點(diǎn)〕識(shí)記：了解固定化酶與液相反響物相接觸的反響步驟。理解：把握外集中傳質(zhì)速率、無(wú)因次準(zhǔn)數(shù)〔丹克萊爾數(shù)〕的定義式和物理意義、外擴(kuò)散有效因子E的定義式。應(yīng)用：生疏對(duì)不同反響級(jí)數(shù)的不行逆反響的外集中有效因子的計(jì)算。〔三〕內(nèi)集中限制效應(yīng)〔重點(diǎn)〕識(shí)記：了解液體在微孔內(nèi)的2種集中機(jī)理和微孔內(nèi)反響組分的濃度分布方程。5De、梯勒模數(shù)及內(nèi)集中有效因子的定義式和物理意義。應(yīng)用：生疏不同外形載體上內(nèi)集中有效因子和內(nèi)集中存在下的酶催化反響速率的計(jì)算?！菜摹硟?nèi)外集中同時(shí)存在時(shí)時(shí)的限制效應(yīng)〔一般〕的影響。理解：Bior準(zhǔn)數(shù)的定義和物理意義。表觀梯勒模數(shù)與總有效因子的關(guān)系。第四章細(xì)胞反響過(guò)程動(dòng)力學(xué)一、學(xué)習(xí)目的與要求生成動(dòng)力學(xué)及細(xì)胞反響動(dòng)力學(xué)參數(shù)的估算。二、考核學(xué)問(wèn)點(diǎn)與考核目標(biāo)〔一〕細(xì)胞反響過(guò)程計(jì)量學(xué)〔次重點(diǎn)〕3個(gè)主要特征。理解：把握細(xì)胞的分子式、呼吸商和細(xì)胞得率的定義及元素衡算方程。應(yīng)用：應(yīng)用衡算方程進(jìn)展計(jì)算并生疏計(jì)算細(xì)胞反響過(guò)程的得率系數(shù)?！捕臣?xì)胞生長(zhǎng)的非構(gòu)造動(dòng)力學(xué)〔重點(diǎn)〕識(shí)記：了解細(xì)胞生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型的簡(jiǎn)化、簡(jiǎn)化的內(nèi)容、反響速率的定義及溫度和pH值對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的影響。理解：把握確定速率、比速率概念及細(xì)胞生長(zhǎng)過(guò)程的五個(gè)階段。應(yīng)用：生疏運(yùn)用分批培育時(shí)、有抑制和無(wú)抑制的細(xì)胞生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)展計(jì)算?！踩郴|(zhì)消耗與產(chǎn)物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)〔重點(diǎn)〕率。理解：把握各速率方程的定義式、基質(zhì)最大比消耗、攝氧率等概念。應(yīng)用：嫻熟應(yīng)用各速率方程進(jìn)展計(jì)算?！菜摹臣?xì)胞死亡動(dòng)力學(xué)〔一般〕識(shí)記：了解細(xì)胞死亡的緣由及受熱死亡的模型。〔五〕細(xì)胞反響動(dòng)力學(xué)參數(shù)的估算〔次重點(diǎn)〕識(shí)記：了解微分反響器和積分反響器的特點(diǎn)、作用。理解：把握常用于動(dòng)力學(xué)參數(shù)估算的兩種方法〔微分法、積分法〕和最小二乘法?！擦彻潭ɑ?xì)胞反響動(dòng)力學(xué)〔一般〕識(shí)記：了解細(xì)胞固定化的方法。理解：把握生物膜內(nèi)的集中限制和絮凝物內(nèi)的集中限制的有效因子的計(jì)算式。第五章生化反響器的設(shè)計(jì)與分析一、學(xué)習(xí)目的與要求作反響器和動(dòng)物細(xì)胞培育反響器。把握間歇反響器(BSTR)、連續(xù)操作的攪拌槽式反響器CST(CPFR二、考核學(xué)問(wèn)點(diǎn)與考核目標(biāo)〔一〕生化反響器設(shè)計(jì)概論〔一般〕識(shí)記：了解生化反響器的種類(lèi)、操作形式及設(shè)計(jì)的根本方程?！捕抽g歇操作攪拌槽式反響器〔BSTR〕(重點(diǎn))識(shí)記：間歇反響器的特點(diǎn)、反響時(shí)間、反響所需時(shí)間、反響有效體積的概念。計(jì)算公式及過(guò)程最優(yōu)化。應(yīng)用：能嫻熟進(jìn)展間歇反響器有關(guān)的計(jì)算。〔三〕連續(xù)操作攪拌槽式反響器CSTR〔重點(diǎn)〕識(shí)記：了解連續(xù)操作攪拌槽式反響器的特點(diǎn)，單級(jí)CSTR、帶有細(xì)胞循環(huán)的單級(jí)CS和多級(jí)CSTR串聯(lián)反響器的特征。理解：把握集中參數(shù)模型D、比生長(zhǎng)速率、循環(huán)比等概念和各種反響器的設(shè)計(jì)方程。應(yīng)用：嫻熟應(yīng)用反響器的設(shè)計(jì)方程進(jìn)展相關(guān)的計(jì)算?！菜摹尺B續(xù)操作的管式反響器CPF〔重點(diǎn)〕識(shí)記：了解活塞流模型的假設(shè)、酶催化反響時(shí)的CPFR及帶有循環(huán)的CPFR的特征。CSTR與CPFR的性能比較。應(yīng)用：能應(yīng)用上述反響器的計(jì)算式進(jìn)展相關(guān)的計(jì)算?！参濉嘲腴g歇半連續(xù)操作的生化反響器〔次重點(diǎn)〕識(shí)記：了解半間歇半連續(xù)操作反響器的特點(diǎn)。理解：把握流加操作和反響-分別耦合兩種反響器的數(shù)學(xué)模型和幾種耦合的過(guò)程。〔六〕動(dòng)物細(xì)胞培育反響器〔一般〕浮培育反響器和植物細(xì)胞培育反響器。第六章生化反響器的流淌模型與放大一、學(xué)習(xí)目的與要求的統(tǒng)計(jì)特征值、抱負(fù)流淌模型和三種非抱負(fù)流淌模型。二、考核學(xué)問(wèn)點(diǎn)與考核目標(biāo)〔一〕停留時(shí)間分布〔重點(diǎn)〕識(shí)記：了解停留時(shí)間分布的概念、停留時(shí)間分布的定量描述和測(cè)試方法〔階躍法、脈沖法。理解：把握描述停留時(shí)間分布的幾個(gè)量〔停留時(shí)間分布密度、停留時(shí)間分布函數(shù)、無(wú)因次時(shí)間〕和統(tǒng)計(jì)特征值〔數(shù)學(xué)期望、方差〕的定義式。應(yīng)用：生疏運(yùn)用試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)展停留時(shí)間分布的計(jì)算?！捕成错懫鞯谋ж?fù)流淌模型〔次重點(diǎn)〕識(shí)記：了解兩種抱負(fù)流淌模型的模型假設(shè)和模型的特征。理解：把握兩種抱負(fù)流淌模型的數(shù)學(xué)模型。應(yīng)用：運(yùn)用抱負(fù)流淌的數(shù)學(xué)模型進(jìn)展計(jì)算?！踩成错懫鞯姆潜ж?fù)流淌模型〔重點(diǎn)〕識(shí)記：了解實(shí)際流淌狀況偏離抱負(fù)流淌的緣由和3種非抱負(fù)流淌模型。理解：把握3種模型〔槽列模型、一維集中模型、組合模型〕的物理和數(shù)學(xué)模型及模型參數(shù)。應(yīng)用：嫻熟應(yīng)用上述模型進(jìn)展相關(guān)的計(jì)算?！菜摹撤潜ж?fù)流淌對(duì)細(xì)胞反響過(guò)程的影響〔一般〕識(shí)記：了解非抱負(fù)流淌對(duì)連續(xù)滅菌過(guò)程、鼓泡塔反響器內(nèi)細(xì)胞生長(zhǎng)、氣升式反響器內(nèi)細(xì)胞生長(zhǎng)的影響。3種反響過(guò)程影響的數(shù)學(xué)表達(dá)式?！参濉成错懫鞯姆糯蟆惨话恪匙R(shí)記：了解生化反響器放大的四種方法。應(yīng)用：把握四種放大方法的具體應(yīng)用。第三局部有關(guān)說(shuō)明與實(shí)施要求一、考核目標(biāo)的力量層次表述力量層次要求，各力量層次為遞進(jìn)等級(jí)關(guān)系，后者必需建立在前者的根底上，其含義是：識(shí)記：能知道有關(guān)的名詞、概念、學(xué)問(wèn)的含義，并能正確生疏和表達(dá)。理解：在了解的根底上，能全面把握根本概念、根本原理、根本方法與技能，并把握上述內(nèi)容的區(qū)分和聯(lián)系。應(yīng)用：在理解的根底上，能運(yùn)用根本概念、根本原理、根本方法與技能，分析和解決有關(guān)的理論和實(shí)際問(wèn)題，并能夠運(yùn)用多個(gè)學(xué)問(wèn)點(diǎn)進(jìn)展綜合分析，解決問(wèn)題。二、教材《生化反響動(dòng)力學(xué)與反響器1999。三、自學(xué)方法指導(dǎo)1、在開(kāi)頭學(xué)習(xí)指定教材每一章之前，應(yīng)先閱讀大綱中有關(guān)這一章考核學(xué)問(wèn)點(diǎn)及對(duì)學(xué)問(wèn)點(diǎn)的力量層次要求和考核目標(biāo)，使閱讀材料時(shí)有的放矢。2、閱讀材料時(shí)，要認(rèn)真閱讀，逐句推敲，深刻理解根本概念、根本理論，結(jié)實(shí)把握根本方法與技能。3、自學(xué)過(guò)程堅(jiān)持做好讀書(shū)筆記，做到有歸納、有總結(jié)、有理解。自學(xué)過(guò)程中除了勤于思考外，還要勤于提問(wèn)，勤于請(qǐng)教，勿死記硬背，生搬硬套，急于求成。要留意所學(xué)內(nèi)容縱向和橫行的聯(lián)系。四、對(duì)社會(huì)助學(xué)的要求1、應(yīng)熟知考試大綱對(duì)課程提出的目標(biāo)總要求和各章應(yīng)把握的學(xué)問(wèn)點(diǎn)。2、應(yīng)熟知各學(xué)問(wèn)點(diǎn)要求到達(dá)的力量層次，并深刻體會(huì)與理解各學(xué)問(wèn)點(diǎn)的考核目標(biāo)。3、輔導(dǎo)時(shí)應(yīng)留意指導(dǎo)考生加強(qiáng)本學(xué)科爭(zhēng)論方法的訓(xùn)練，加強(qiáng)考生自學(xué)力量、觀看和思維理解力量、分析解決問(wèn)題力量及創(chuàng)意識(shí)的培育。4、輔導(dǎo)時(shí)應(yīng)以考試大綱為準(zhǔn)，指導(dǎo)教材為根底，避開(kāi)隨便超綱。5、輔導(dǎo)時(shí)幫助考生理解學(xué)問(wèn)點(diǎn)的力量層次，不行將試題難易與力量層次直接掛鉤。6、輔導(dǎo)時(shí)應(yīng)突出重點(diǎn)，對(duì)學(xué)生要啟發(fā)引導(dǎo)，不行讓學(xué)生死記硬背。7、輔導(dǎo)時(shí)應(yīng)要求學(xué)生刻苦學(xué)習(xí)，鉆研教材，獨(dú)立思考，勤于提問(wèn)。章次內(nèi)容學(xué)時(shí)8472章次內(nèi)容學(xué)時(shí)第一章緒論2其次章均相酶催化反響動(dòng)力學(xué)14第三章固定化酶催化反響過(guò)程動(dòng)力學(xué)14第四章細(xì)胞反響過(guò)程動(dòng)力學(xué)12第五章生化反響器的設(shè)計(jì)與分析18第六章生化反響器的流淌模型與放大12合計(jì)72五、關(guān)于命題考試的假設(shè)干規(guī)定1、大綱各章所提到的考核內(nèi)容和考核目的都是考試內(nèi)容，試題掩蓋到章，適當(dāng)突出重點(diǎn)，試題內(nèi)容不出綱。2、試卷中試題比例一般為識(shí)記占20%35%45%。3、反映不同難易度的試題分?jǐn)?shù)比例一般為易占20%30%30%、難占20%。4、每份試卷中各類(lèi)考核點(diǎn)所占的比例約為重點(diǎn)占65%25%10%。5、試題類(lèi)型一般為：填空、名詞解釋、單項(xiàng)選擇、簡(jiǎn)答題和計(jì)算題。6、試卷承受閉卷筆試，考試時(shí)間為150分鐘，承受百分制評(píng)分，60分為及格。六、題型例如〔一〕填空酶催化效率的3種表示方法為 、 和 ?！捕趁~解釋“擬