生化反應(yīng)工程原理簡答題

1、生化反應(yīng)工程原理簡答題補(bǔ)料分批培養(yǎng)主要應(yīng)用在哪些情況中?生長非偶聯(lián)型產(chǎn)物的生產(chǎn)高密度培養(yǎng)產(chǎn)物合成受代謝物隔斷控制利用營養(yǎng)弊端型菌株合成產(chǎn)物補(bǔ)料分批培養(yǎng)還適用于底物對(duì)微生物擁有控制作用等情況。其余，若 是產(chǎn)物黏度過高或水分蒸發(fā)過大使傳質(zhì)碰到影響時(shí)，能夠補(bǔ)加水分降低發(fā)醉液黏度或濃度。2比較理想幅反應(yīng)器 CST嗯與CPF即的性能?答： 停留時(shí)間的比較：在同樣的工藝條件下進(jìn)行同一反應(yīng)，達(dá)到同樣轉(zhuǎn)變率時(shí)，兩者所需的停留時(shí)間不同樣，CST即的比CPF即反應(yīng)器的要長，也就是前者所需的反應(yīng)器體積比后者大。別的，以對(duì)兩反應(yīng)器的體積比作圖 可知，隨反應(yīng)級(jí)數(shù)的增加，反應(yīng)器的體積比急劇增加。幅需求量的比較：對(duì)一級(jí)動(dòng)力

2、學(xué)：轉(zhuǎn)變率越高，CST砰所需幅的相對(duì)量也就越大。別的，比值還依賴于反應(yīng)級(jí)數(shù)，一級(jí)反應(yīng)時(shí)其比 值最大，0級(jí)反應(yīng)時(shí)其比值最小。C幅的牢固性：0級(jí)反應(yīng)時(shí)，CSTRf CPF訥幅活力的衰落沒有什么差別。但若是反應(yīng)從 0級(jí)增至 一級(jí)，那么，兩種反應(yīng)器轉(zhuǎn)變率下降的差別就變得明顯。CPFF量的下降要比CST取得多，所以CPFW幅的失活比CSTRP更為敏感。但是，如上所述， 在某些場合，操作條件同樣，要獲取同樣的轉(zhuǎn)變率，CSTRf需幅的數(shù)量遠(yuǎn)大于CPF所需的量。反應(yīng)器中的濃度分布:CSTRhj CPFW的底物濃度分布。由圖可知，在 CPFRP,誠然出口端濃度較低，但在進(jìn)口端, 底物濃度較高；CST砰底物總處于

3、低濃度范圍。若是幅促反應(yīng)速率與底物的濃度成正比，那么對(duì) 于CSTFW言，由于整個(gè)反應(yīng)器處于低反應(yīng)速率條件下，所以其生產(chǎn)能力也低。1/7生化反應(yīng)工程原理簡答題試著解析目前連續(xù)式操作難以大規(guī)模應(yīng)用的原因？連續(xù)培養(yǎng)的工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的受限原因(連續(xù)培養(yǎng)的應(yīng)用主要集中在研究領(lǐng)域)。(1)雜菌污染問題。因連續(xù)培養(yǎng)以長遠(yuǎn)、牢固連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)為前提，在整個(gè)培養(yǎng)過程中，必需不斷地供給無菌的新鮮培養(yǎng)基，好氧發(fā)醉時(shí)，必需同時(shí)供給大量的無菌空氣，這兩種供給 的過程中極易帶來雜菌的污染，長遠(yuǎn)保持連續(xù)培養(yǎng)的無菌狀態(tài)特別困難。(2)變異問題。因工業(yè)化生產(chǎn)所用菌株多數(shù)是經(jīng)過人工誘變辦理的高度變異株，在長遠(yuǎn)的連續(xù)培養(yǎng)過程中簡單使回復(fù)突

4、變菌株逐漸積累，最后獲取生長優(yōu)勢。(3)成本問題，為降低成本，其一要使原料以最大的轉(zhuǎn)變率和最大的產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)物；是使發(fā)醉終了液中含有盡可能高的產(chǎn)物濃度，以減小產(chǎn)物分別提取系統(tǒng)的規(guī)模和操作的花銷。一些發(fā)醉過程其產(chǎn)物的分別提取花銷約占生產(chǎn)總成本的40雙上；而對(duì)于大多數(shù)抗生素和精巧化學(xué)品的發(fā)醉生產(chǎn)，其自己就是一個(gè)高成本分別過程的生產(chǎn)過程。而在連續(xù)培養(yǎng)過程中，流出的發(fā)醉液中產(chǎn)物濃度一般比分批培養(yǎng)、流加培養(yǎng)的低，結(jié)果加重了分別提取的負(fù)荷，在生產(chǎn)成本上沒有競爭力。簡述動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)的特點(diǎn)難點(diǎn)，并與微生物細(xì)胞培養(yǎng)對(duì)照較動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)：是一項(xiàng)將動(dòng)植物的組織、器官或細(xì)胞在合適的培養(yǎng)基進(jìn)步行無菌培養(yǎng)的技術(shù)。動(dòng)物細(xì)

5、胞培養(yǎng)的特點(diǎn)好多基因產(chǎn)物不能夠在原核細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，它們需要經(jīng)過真核細(xì)胞所特有的翻譯后修飾，以 及正確的切割、折疊后，才能形成與自然分子同樣的功能和抗原性。這就使動(dòng)物細(xì)胞一躍 成為一種重要的宿主細(xì)胞，用以生成各樣各樣的生物制品。動(dòng)物細(xì)胞體外培養(yǎng)擁有顯然的 表達(dá)產(chǎn)物的優(yōu)點(diǎn)， 為傳統(tǒng)微生物發(fā)醉所無法取代2/7生化反應(yīng)工程原理簡答題動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程的特點(diǎn)1）生長速率慢，且培養(yǎng)基豐富，易為微生物等污染2）細(xì)胞個(gè)體大且無壁，對(duì)環(huán)境特別是剪切敏感3）不能夠完好依照微生物反應(yīng)過程的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行放大4）培養(yǎng)基成分復(fù)雜且昂貴，生產(chǎn)成本高5）細(xì)胞易受代謝產(chǎn)物控制且出現(xiàn)凋亡現(xiàn)象。6）大多數(shù)哺乳動(dòng)物需貼壁才能生長植物細(xì)胞培養(yǎng)

6、的特點(diǎn)細(xì)胞個(gè)大，并且細(xì)胞壁是以纖維素為主要成分，耐拉不耐扭，所以，抗剪切能力 低；與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)類同，生長速率慢，為防范培養(yǎng)過程中染菌，需加抗生素；細(xì)胞培養(yǎng)需氧，而 培養(yǎng)液粘度大，且不能夠強(qiáng)力通風(fēng)攪拌；產(chǎn)物在細(xì)胞內(nèi)且產(chǎn)量低；培養(yǎng)的植物細(xì)胞常生長成各樣大 小的團(tuán)塊，增加了懸浮培養(yǎng)的難度等。植物細(xì)胞培養(yǎng)過程的特點(diǎn)1）生長緩慢，即使間歇操作也要 2-3周，易污染；2）堅(jiān)硬的纖維素細(xì)胞壁，耐拉不耐扭，巨大的液泡，抵抗剪切力差；3）原種難以保存，轉(zhuǎn)接過程中簡單產(chǎn)生突變，細(xì)胞系退化；4）目標(biāo)代謝產(chǎn)物含量低或缺失，在細(xì)胞內(nèi)。細(xì)胞形態(tài)分化碰到控制，分化程度低甚至反分化，與 之有關(guān)的化學(xué)特點(diǎn)消失，目標(biāo)成分含量常

7、低于原來植物中的含量，生產(chǎn)成本高；5）極少以單細(xì)胞形式懸浮存在6）植物細(xì)胞擁有結(jié)構(gòu)和功能全能性，擁有集體效應(yīng)及清除控制性。微生物細(xì)胞培養(yǎng)的特點(diǎn)（1）細(xì)胞小，抗剪切能力高3/7生化反應(yīng)工程原理簡答題2）生長迅速，生長過程中比動(dòng)植物細(xì)胞染菌的幾率低3）大多數(shù)的培養(yǎng)液的粘度較動(dòng)植物細(xì)胞的培養(yǎng)液粘度低。微生物細(xì)胞培養(yǎng)過程特點(diǎn) 1）大多數(shù)的微生物生長迅速。產(chǎn)物的積累量大 2）培養(yǎng)過程中有的需要通入氧氣，有不用通入氧氣。簡述酶促反應(yīng)的特點(diǎn)及其與化學(xué)反應(yīng)、微生物反應(yīng)的主要差別幅促反應(yīng)的特點(diǎn)是來自幅自己的特點(diǎn)。幅促反應(yīng)是在常溫常壓中性范圍下（個(gè)被除外）條件下進(jìn)行 的，與一些化學(xué)反應(yīng)對(duì)照，省能且效率較高；由于幅

8、促反應(yīng)的專一性，沒有或稀有副產(chǎn)物生成，有利于 提取操作；與微生物反應(yīng)對(duì)照，反應(yīng)系統(tǒng)較為簡單，反應(yīng)過程的最適條件易于控制。但是幅促反應(yīng)也有 一些不足之處，幅促反應(yīng)多限于一步也許幾步較簡單的生化反應(yīng)過程，與微生物反應(yīng)系統(tǒng)比較起來， 在經(jīng)濟(jì)上有時(shí)間其實(shí)不理想，幅促反應(yīng)條件比較平易，但是一般周期都是比較長的，所以增加引起染菌 污染的機(jī)遇。影響固定化幅促反應(yīng)的主要要素分子構(gòu)象的改變；位阻效應(yīng)；微擾效應(yīng)；分配效應(yīng)；擴(kuò)散效應(yīng)為什么為降低傳質(zhì)阻力要使 KLa較大，此時(shí)Da準(zhǔn)數(shù)數(shù)值如何？ Da準(zhǔn)數(shù)物理意義?Da準(zhǔn)數(shù)的物理意義是：最大反應(yīng)速率與最大傳質(zhì)速率之比。當(dāng)Da準(zhǔn)數(shù)越小，固定化幅表面濃度Ss越是湊近與主體濃

9、度S,表示最大傳質(zhì)速率越大于最大反應(yīng)速率，過程為反應(yīng)控制；反之, Da 準(zhǔn)數(shù)越大，固定化幅表面濃度Ss越趨于零，表示最大反應(yīng)速率越是大于最大傳質(zhì)速率，過程是傳質(zhì) 控制。反應(yīng)空控制時(shí)，表觀動(dòng)力學(xué)湊近本征動(dòng)力學(xué)；傳質(zhì)控制時(shí)，本質(zhì)動(dòng)力學(xué)湊近于擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)。有 時(shí)為了降低外部傳質(zhì)阻力，要求Da準(zhǔn)數(shù)遠(yuǎn)小于1,有助于提高KLa值較大。Da準(zhǔn)數(shù)是決定效率因子 刀out和比濃 度C*的唯一參數(shù)，所以是表征傳質(zhì)過程對(duì)反應(yīng)速率影響的基本準(zhǔn)數(shù)。Da準(zhǔn)數(shù)越小，固定化幅表面濃度越湊近于主體濃度C& ri out越湊近于4/7生化反應(yīng)工程原理簡答題1。Da準(zhǔn)數(shù)越大，固定化幅表面濃度越趨近于零，Tout越小，越趨近于李O內(nèi)外

10、反應(yīng)階段傳質(zhì)與反應(yīng)均是平行進(jìn)行的嗎？內(nèi)部傳達(dá)和反應(yīng)多數(shù)不是串通的過程，而是平行的過程，即底物一邊向內(nèi)擴(kuò)散，一邊進(jìn)行反應(yīng)，所以對(duì)內(nèi)部擴(kuò)散過程的效率因子Tin能夠定義為單位時(shí)間類按本質(zhì)反應(yīng)效率與安顆粒外便面底物濃度計(jì)算而獲取的反應(yīng)效率之比。外面?zhèn)鬟_(dá)和反應(yīng)是底物邊擴(kuò)散邊進(jìn)行反應(yīng)。細(xì)胞膜內(nèi)的傳質(zhì)過程營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)過細(xì)胞膜的傳達(dá)形式主要有：被動(dòng)傳達(dá)又稱單純擴(kuò)散：營養(yǎng)物經(jīng)過簡單擴(kuò)散傳達(dá)，即由濃度梯度所產(chǎn)生由高濃度向低濃度，故不需附加能。B主動(dòng)傳達(dá)又稱主動(dòng)運(yùn)輸：營養(yǎng)物從低濃度向高濃度的擴(kuò)散，需耗資能量代謝能。C促進(jìn)傳達(dá)又稱促進(jìn)擴(kuò)散：營養(yǎng)物依賴載體分子載體蛋白質(zhì)或浸透酶的作用而穿過細(xì)胞膜。影響kLa的要素可分為三

11、部分：操作變量：包括溫度、壓力、通風(fēng)量、轉(zhuǎn)速（攪拌功率）等；B反應(yīng)液的理化性質(zhì)：包括反應(yīng)液的粘度、表面張力、氧的溶解度、反應(yīng)液的組成成分C反應(yīng)液的流動(dòng)狀態(tài)、發(fā)醉種類等;D反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)：11 指反應(yīng)器的種類、 反應(yīng)器各部分尺寸的比率、空 氣分布器的形式等。生物反應(yīng)器的放大方法（1） 數(shù)學(xué)模擬放大；5/7生化反應(yīng)工程原理簡答題2）因次解析法放大;3）經(jīng)驗(yàn)法規(guī)放大（包括屢次實(shí)驗(yàn)法、部分解析法放大等）。好氧生物反應(yīng)器放大的經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則有：A以單位發(fā)醉液體積所耗資的功率為準(zhǔn)則的方法B以氧的容積傳質(zhì)系數(shù)相等為基準(zhǔn)的方法 C以攪拌器葉端速度相等為基準(zhǔn)的方法D以氧的分壓相等為基準(zhǔn)的方法E以溶解氧濃度相等為基準(zhǔn)的方

12、法為什么在此刻分子生物學(xué)浸透到各生物學(xué)科領(lǐng)域的同時(shí)，工程思想也成為此刻從事生物工程工作人員共 同關(guān)注的話題？工程是擁有必然規(guī)模的人工物品。它是一個(gè)的，擁有個(gè)別性；它是實(shí)實(shí)在在的，擁有實(shí)存性。工程 思想的思慮方式使得生物學(xué)在必然的范圍內(nèi)擴(kuò)展了好多。工程思想的特點(diǎn)1、擁有很強(qiáng)的綜合性。工程思想所要解決的是工程實(shí)責(zé)問題，這些問題經(jīng)常是不確定的，非線性問題。2、擁有很強(qiáng)的實(shí)踐性。工程思想是從工程實(shí)踐和現(xiàn)實(shí)生活中提出問題，爾后再運(yùn)用科學(xué)理論和工 程技術(shù)去解決問題。A 3、擁有創(chuàng)新性。工程思想在解析，解決問題的過程中，既有看法或設(shè)想的孕育、萌 生或構(gòu)思的漸進(jìn)性積累，又有頓忸、豁然開朗的突躍性飛馳?，F(xiàn)代科學(xué)

13、技術(shù)與工程活動(dòng)的親近結(jié)合，使得更多的生物學(xué)不能夠解決的問題，再用工程思想 的方式方法下，獲取了意義的解決。工程思想在現(xiàn)代生物學(xué)上的應(yīng)用使得現(xiàn)代生物學(xué)有了以 下了的特點(diǎn)：擁有系統(tǒng)科學(xué)的特點(diǎn)。工程活動(dòng)的目的是創(chuàng)立出一個(gè)新的、詳盡的客觀實(shí)在。系統(tǒng)科學(xué)的理 論來自于工程科學(xué)，又應(yīng)用到工程科學(xué)，它是工程科學(xué)的重要組成。擁有復(fù)雜性科學(xué)的特點(diǎn)。要?jiǎng)?chuàng)立的人工客體，本質(zhì)上是一個(gè)擁有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的整體，這個(gè)整體是有眾多的子結(jié)構(gòu)及其要素的系統(tǒng)，要把這種不同樣維度的狀6/7生化反應(yīng)工程原理簡答題態(tài)，依照某一特定的目的進(jìn)行整合，就要辦理極其復(fù)雜的非線性作用關(guān)系，所以，工程科學(xué)是一個(gè)辦理 人工復(fù)雜事物的科學(xué)。擁有交織科學(xué)的特

14、點(diǎn)。一個(gè)詳盡的工程對(duì)象涉及眾多的科學(xué)領(lǐng)域，不同樣科學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)規(guī)律都共同作 用到同一個(gè)工程對(duì)象上。不同樣領(lǐng)域的科學(xué)規(guī)律因同一個(gè)工程對(duì)象，也許工程目的而發(fā)生相互的交織。擁有綜合科學(xué)的特點(diǎn)。工程科學(xué)中涉及的各樣學(xué)科都圍繞著一個(gè)共同的工程對(duì)象張開，需要把工程對(duì)象 所涉及到的所有學(xué)科要素都包括進(jìn)來，研究在特定工程對(duì)象限制下的不同樣學(xué)科的理論和方法的綜合問題。比方中國的“三峽工程”就涉及到地質(zhì)科 學(xué)，水力科學(xué)，建筑科學(xué)，電力電子科學(xué)，資料科學(xué)，生態(tài)科學(xué)，經(jīng)濟(jì)學(xué)，倫理學(xué)，社會(huì)學(xué)等等。系統(tǒng)生物學(xué)研究框架？系統(tǒng)生物學(xué)是研究一個(gè)生物系統(tǒng)中所有組成成分（基因、mRNA、蛋白質(zhì)等）的組成，以及在特定條件下這些組分間的互有關(guān)系的學(xué)科。也就是說，系統(tǒng)生物學(xué)不同 樣于過去的實(shí)驗(yàn)生物學(xué)一一僅關(guān)心個(gè)其余基因和蛋白質(zhì)，它要研究所有的基因、所有的蛋白質(zhì)、組分間 的所有互有關(guān)系。顯然，系統(tǒng)生物學(xué)是以整體性研究為特點(diǎn)的一種大科學(xué)。系統(tǒng)生物學(xué)，是把孤立的在 基因水平、蛋白水平的各樣相互作用、各樣代謝路子、調(diào)控路子等交融起來，用以說