生物反应工程.doc

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1、第一章1、生物反应工程定义答：生物反应工程是一门以研究生物反应过程中带有共性的工程技术问题的学科。2、生物反应工程研究内容答：生物反应动力学，生物反应器和规模的生物过程生物学和工程学基础酶动力学生化反应发酵法生产工艺设计传质生物过程规模生物反应工程进展第二章酶催化反应动力学1根据酶所催化的反应类型，可以将酶分为六大类答：2、酶的不同形式答：单体酶(monomericenzyme)寡聚酶(oligomericenzyme)多酶体系(multienzymesystem)多功能酶(multifunctionalenzyme)或串联酶(tandemenzyme3、

2、辅酶辅基答：辅助因子按其与酶蛋白结合的紧密程度分为辅酶：与酶蛋白结合疏松，可用透析和超滤的方法除去。辅基：与酶蛋白结合紧密，不能用透析和超滤的方法除去。4、酶的活性中心答：或称活性部位(activesite)，指必需基团在空间结构上彼此靠近，组成具有特定空间结构的区域，能与底物特异结合并将底物转化为产物。中心内的必需基团5、酶促反应的特异性相对和绝对答：酶的特异性(specificity)一种酶仅作用于一种或一类化合物，或一定的化学键，催化一定的化学反应并生成一定的产物。酶的这种选择性称为酶的特异性或专一性。绝对特异性酶只作用于特定结构的底物，进行一种专一

3、的反应，生成一种特定结构的产物。相对特异性酶作用于一类化合物或一种化学键。立体结构特异性酶仅作用于立体异构体中的一种。6、酶促反应机理两个学说酶-底物复合物的形成与诱导契合假说（锁－钥学说）E+SE+PES酶底物复合物诱导契合假说(induced-fithypothesis)酶与底物相互接近时，其结构相互诱导、相互变形和相互适应，进而相互结合。ＶVmax[S]Km+[S]＝7、米氏方程及意义米－曼氏方程式推导基于两个假设：①反应刚刚开始，产物的生成量极少，逆反应可不予考虑。②［S］超过［E］，［S］的变化可忽略不计。（二）Km与Vmax的意义1.Km值等于

4、酶促反应速度为最大反应速度一半时的底物浓度，单位是mol/L。2.　Km可近似表示酶对底物的亲和力；3.　Km是酶的特征性常数之一4.Vmax定义：Vm是酶完全被底物饱和时的反应速度，与酶浓度成正比。意义：Vmax=K3[E]如果酶的总浓度已知，可从Vmax计算酶的转换数(turnovernumber)，即动力学常数K3。8、抑制的类型1不可逆性抑制(irreversibleinhibition)2可逆性抑制(reversibleinhibition)：竞争性抑制(competitiveinhibition)非竞争性抑制(non-competitivein

5、hibition)反竞争性抑制(uncompetitiveinhibition)9、动力学特点竞争性抑制作用特点：1.i与S结构相似；2.i与S互相竞争与酶结合；3.抑制程度取决于[S]和[i]的相对比例；4.↑[S]，可以减少或去除抑制作用。（Km↑，Vm不变）动力学特点：Vmax不变，表观Km↑。非竞争性抑制作用特点：1.i与S结构不相似；2.i与S互不干扰同时与酶结合；3.抑制程度只取决于[i]的浓度；4.↑[S]，不能去除抑制作用。（Km不变，Vm↓）动力学特点：Vmax↓，表观Km不变。反竞争性抑制1抑制剂只与ES结合；2抑制程度取决与［I］及［

6、S］；3动力学特点：Vmax↓，表观Km↓。第三章应用酶催化和酶催化反应器1、酶在食品方面的应用及举例答：生物技术在食品工业中应用的代表就是酶的应用，目前已经有几十种酶成功用于食品工业。如葡萄糖、饴糖、果葡糖浆的生产、蛋白质制品加工、果蔬加工、食品保鲜以及改善食品品质与风味等。常用的酶制剂主要有：淀粉酶、糖化酶、蛋白酶、葡萄糖异构酶、果胶酶、脂肪酶、纤维素酶葡萄糖氧化酶等。一、应用于食品工业的酶制剂二、酶法生产葡萄糖三、果葡糖浆的生产四、饴糖的生产五、酶在蛋白制品加工中的应用六、酶在果蔬加工中的应用七、酶在改善食品品质与风味中的应用2、酶在生物工程方面的应

7、用及举例答：生物工程主要包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等4个方面。酶在生物工程中有着极为重要的作用，尤其在基因工程及细胞工程中，酶的应用主要在以下几个方面：一、酶在除去细胞壁方面的应用二、酶在大分子切割方面的应用三、酶在大分子拚接方面的应用3、酶反应器的特点与类型答：酶反应器的类型•搅拌罐型反应器•优点：•结构简单，酶与底物混合充分均匀，传质阻力小，反应条件易控制，能处理胶体状底物、不溶性底物。•缺点:•反应效率低，载体易被破坏，搅拌动力消耗大，回收过程酶易损失。•固定床型反应器优点：可使用高浓度的催化剂。与CSTR相比，可减少产物的抑制作用（产

8、物浓度沿反应器长度逐渐增高）。缺点：①温度和pH难以控制；②底物和