生化反应工程-研究生试题

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1、答：1、论述生化反应工程的内容，并说明它在你所研究领域中的作用。答：人生化反应工程的内容：生化反应工程就是以化学工程原理和方法来研究含有生物物系或生化反应工业生产中的有关工程技术M题。这些H题的解决，对未来的生物工程技术特别是基因工程、细胞工程、酶工程和微生物工程新成果的开发，将起着重要的保证租用，同时对已有的发酵工业的技术该在也起到积极作用，生化工程是整个生物工程的T游技术，是从实验室研究走句工业化生产的一个不可缺少的环节。****大学2011级硕上研究生考试试卷课程名称生化反应工程考试形式（开/闭卷，

2、考试/查）二O二O—二学年笫二学期题次二三四五总分评卷人分数评分学院。化学与生物工程专业微生物学号姓名1、论述生化反应工程的内容，并说明它在你所研究领域中的作用。2、写一篇综述：题目：生化反应工程现状与进展。要求：资料翔实，观点明确，层次分明，叙述清楚，具有科学性、前沿性和前瞻性。生化反应工程研究涉及的两个重要方面是生物反应器和生物反应动力学。(1)生物反应动力学生物反应动力学是研究生物反应过程的速率及其影响因素，这是生物反应工程学的理论基础之一。生物反应动力学应包栝两个层次的动力学，一是本征动力学，乂称

3、微观动力学，它是指没有传递等工程因素影响时，生物反应固有的速率。该速率除反应本身的特性外，只与各反应组分的浓度、温度、催化剂及溶剂性质有关，而与传递因素无关。二是宏观动力学，乂可称为反应器动力学，它是指在一反应器内所观测得到的总反应速率及其影响因素，这些影响因素乜拈反应器的形式和结构、操作方式、物料的流动与混合、传质与传热等。生物反应过程的复杂性，给生物反应动力学带来了多样性。例如对酶催化反应，反应动力学可表达为分子水平动力学;对微生物发酵反应，其动力学可在细胞水乎上来表达，对废水的生物处理，则可表达为群

4、体动力学。每一表达水平都有其独特特征，这些特征需要有其特有的动力学处理方法。(2)生物反应器生化反应工程的核心问题是研究生化反应器。所谓的生化反应器目前主要有发酵罐和酶反应器，它是以微生物或酶为催化剂、实现生物物质制造和转化的设备。除了发酵罐和酶反应器意外以外，生化反应器还乜括组织、细胞、病毒、疫苗、藻类等的培养设备，基因设备以及一些人工脏器等。生物反应器的研究内容有以下儿部分：生物反应器中的传递特性，传递特性即传质、传热及动量。这些传递特性将影响到反应器内基质和产物的浓度分布及温度分布，进而影响到反应器

5、内某一组分的反应运率。例如氧在发酵液屮的传质速率，M定化酶颖粒及菌丝团和菌体絮状物内反应组分的扩散传质，这些传质速率对反应结果都会产生一定的影响，甚至成了反应过程的控制步骤。这些传递因素最终将影响到反应器的设计和放大。生物反应器的设计与放大，在进行反应器没计时，首先要对反应器进行选型，确定操作方式，然后再进行设计计算。反应器的选型及操作方式，要根据反应的木征动力学特性、生产工艺要求及物料特性来决定。采用不同的反应器型式和不同的操作方式，会对反应动力学和反应器的生产效率产生明显的不同影响。生物反应器的优化与

6、控制，生物反应器优化包括优化操作和优化设计，它们是在分析所涉及的生物反应过程特征的基础上，进行有关工程的基础研究，从而制定出最合理的技术方案和最优操作条件.进行反应器的最优设计，以达到优质、高产、低消耗的目的。为Y能使生物反应器在最佳条件卜运转，必须对生物反应过程的参数进行检测与控制，这是生物反应过程实现优化的基础。生化反应工程在微生物研究领域中的作用随着生化相关科学领域的不断进步，生化反应工程已经逐渐成为当今人类物质文明的重要支柱之一。同时，随着生物化学和其他和关学科的发展，人们对生化反应过程的认识也越

7、来越深刻。生化反应工程最早只是微生物发酵，由于基因操作，固定化酶和细胞融合，组织裴亚光等生物技术的应用，发展成为今天的生化反应工程。40年代由于抗菌素工业的发展和生物化学研究的进展，生化反应工程这一交叉学科诞生Y,随之也开始了应用发酵代谢调节的原理生产氨基酸、核算类物质，伺候有机酸、酶制剂、单细胞蛋白、多糖类、生物活性物质等发酵产品和继产生。在能源开发、环境保护、细菌冶金、饲料、化工、农业诸方面，生化反应工程都得到了广泛的应用。利用生物合成法生产化学产品是生化反应工程研究的重要任务之一。生化反应，一般是以

8、酶作为催化剂进彳-二二二•雄：：：—"转化的。生化反应工程还可以采用共16页第3页“可再生资源”——以动U.w、wn、、料为原料，取之不尽，成木低廉，且反应条件温和，生产品种繁多，环境污染小，因而得到了世界各国的重视。所以说，生化反应工程的研究既有广阔的愿景，乂具有迫切的现实意义。2、写一篇综述：题目：生化反应工程现状与进展。要求：资料翔实，观点明确，层次分明，叙述清楚，具有科学性、前沿性和前瞻性。摘要：本文阐明了生化反应工程