生化反應(yīng)工程學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1生化反應(yīng)生化反應(yīng)(fnyng)工程工程第一頁(yè)，共33頁(yè)。 RQPCBA這里(zhl)討論：雙底物雙產(chǎn)物情況QPBA 第1頁(yè)/共34頁(yè)第二頁(yè)，共33頁(yè)。第2頁(yè)/共34頁(yè)第三頁(yè)，共33頁(yè)。EEBEAEABEPQEPEQE第3頁(yè)/共34頁(yè)第四頁(yè)，共33頁(yè)。EAEAAPPBBEQQQEEG （ EG：修飾(xish)過(guò)的酶 ）第4頁(yè)/共34頁(yè)第五頁(yè)，共33頁(yè)。EEAEABAABBEPQQQEPEPP第5頁(yè)/共34頁(yè)第六頁(yè)，共33頁(yè)。EAAEPEEABAEB B B AKAKBKBK2k第6頁(yè)/共34頁(yè)第七頁(yè)，共33頁(yè)。EABCkr2 AEAAEKCCC AEABAEBKCCCBEBBEKCCC

2、 BEABBEAKCCC EABEBEAEEOCCCCC EABEBEAEEOCCCCC 第7頁(yè)/共34頁(yè)第八頁(yè)，共33頁(yè)。)(maxBBAABACKCKCCrr 式中：EOCkr2max 第8頁(yè)/共34頁(yè)第九頁(yè)，共33頁(yè)。從微生物（或動(dòng)、植物）中提取從微生物（或動(dòng)、植物）中提取酶的操作，確保酶的穩(wěn)定性，采酶的操作，確保酶的穩(wěn)定性，采用直接固定化微生物細(xì)胞、動(dòng)植用直接固定化微生物細(xì)胞、動(dòng)植物細(xì)胞、組織技術(shù)。物細(xì)胞、組織技術(shù)。第9頁(yè)/共34頁(yè)第十頁(yè)，共33頁(yè)。第10頁(yè)/共34頁(yè)第十一頁(yè)，共33頁(yè)。EOEEOOOE第11頁(yè)/共34頁(yè)第十二頁(yè)，共33頁(yè)。第12頁(yè)/共34頁(yè)第十三頁(yè)，共33頁(yè)。第13頁(yè)

3、/共34頁(yè)第十四頁(yè)，共33頁(yè)。第14頁(yè)/共34頁(yè)第十五頁(yè)，共33頁(yè)。SSmSSoutCKCrr maxCSCSSooutoutrr SmSoCKCrr max第15頁(yè)/共34頁(yè)第十六頁(yè)，共33頁(yè)。SSmSSoutCKCrr maxoutrN )(maxSSSLSSmSSCCakCKCr 外擴(kuò)散速率(sl)： 達(dá)到(d do)平衡時(shí)，即 )(SSSLCCakN 酶促反應(yīng)速率： SLaCkN max第16頁(yè)/共34頁(yè)第十七頁(yè)，共33頁(yè)。N, rrmaxNmax 0 CSS CS(CSS，rout)NmaxN，rrmax0 CSS CS(CSS，rout)maxmaxNr0, 0outSSC max

4、maxNr1,outSSSCC 第17頁(yè)/共34頁(yè)第十八頁(yè)，共33頁(yè)。maxmaxNrDa 當(dāng) 時(shí)， 過(guò)程為外擴(kuò)散控制。 當(dāng) 時(shí)， 過(guò)程為反應(yīng)控制。1 Da1 Da0, 0outSSC 1,outSSSCC 第18頁(yè)/共34頁(yè)第十九頁(yè)，共33頁(yè)。)(maxSSSLSSmSSCCakCKCr *maxmaxmax)(1(CCKCaCkrNrDaSL SmSSSCKKCCC ,*表明(biomng)C*為Da準(zhǔn)數(shù)的函數(shù)，即 )(*DafC 第19頁(yè)/共34頁(yè)第二十頁(yè)，共33頁(yè)。*maxmaxCKCCKCCKCrCKCrrrSSmSSSmSSSmSSooutout mSKC maxrro 表明(bi

5、omng)為C*的函數(shù)(hnsh)，即 out *)(Cgout 第20頁(yè)/共34頁(yè)第二十一頁(yè)，共33頁(yè)。out out out 第21頁(yè)/共34頁(yè)第二十二頁(yè)，共33頁(yè)。Lk第22頁(yè)/共34頁(yè)第二十三頁(yè)，共33頁(yè)。Rdrroininrr 內(nèi)擴(kuò)散效率(xio l)因子第23頁(yè)/共34頁(yè)第二十四頁(yè)，共33頁(yè)。drrrdrdCDerdrdCDedrrSrSrdrrSr22244)(4 流入量流出量反應(yīng)(fnyng)量第24頁(yè)/共34頁(yè)第二十五頁(yè)，共33頁(yè)。整理(zhngl),得drrrdrdCDerdrdCDedrrdrrSrSrdrrSr222244)(24 drrrdrdCrdrDedrdCdr

6、dCDerSdrrSrrSrdrrSr22484 Dedrr24 兩側(cè)兩側(cè)( l i n( l i n c)c)同除同除 , ,得得DerdrdCrdrCdSSrSr 222第25頁(yè)/共34頁(yè)第二十六頁(yè)，共33頁(yè)。SrmSrSCKCrr max)(2max22SrmrSSrSrCKDeCrdrdCrdrCd 故故, ,令令 , , , , , ,SSSrXCCC Rrl mSSKC mDeKrR9max22 上式可轉(zhuǎn)化(zhunhu)為無(wú)因次形式，得 XXXXccdldcldlcd 192222第26頁(yè)/共34頁(yè)第二十七頁(yè)，共33頁(yè)。0 l0 dldcX1 l1 Xc, , ,該微分方程無(wú)解析

7、解，只能用數(shù)值該微分方程無(wú)解析解，只能用數(shù)值(shz)(shz)法求解。法求解。第27頁(yè)/共34頁(yè)第二十八頁(yè)，共33頁(yè)。21,2 SSeqSCCssPPdCsDerrAV第28頁(yè)/共34頁(yè)第二十九頁(yè)，共33頁(yè)。SSmSSRrSrSSmSSRrSroininCKCrdrdCDeRCKCrRdrdCDeRrr maxmax323344 引入無(wú)因次參數(shù)(cnsh)，則 11321lXindldcin 無(wú)解析解，只有(zhyu)數(shù)值解。 第29頁(yè)/共34頁(yè)第三十頁(yè)，共33頁(yè)。3 . 0 3 . 01inin 第30頁(yè)/共34頁(yè)第三十一頁(yè)，共33頁(yè)。第31頁(yè)/共34頁(yè)第三十二頁(yè)，共33頁(yè)。外擴(kuò)散過(guò)程外擴(kuò)散過(guò)程內(nèi)擴(kuò)散過(guò)程內(nèi)擴(kuò)散過(guò)程 Da準(zhǔn)數(shù)是決定外擴(kuò)散準(zhǔn)數(shù)是決定外擴(kuò)散 效率的唯一參數(shù)。效率的唯一參數(shù)。 準(zhǔn)數(shù)是決定內(nèi)擴(kuò)散準(zhǔn)數(shù)是決定內(nèi)擴(kuò)散效率的主要參數(shù)。效率的主要參數(shù)。 Da準(zhǔn)數(shù)定義：準(zhǔn)數(shù)定義： 西勒準(zhǔn)數(shù)定義：西勒準(zhǔn)數(shù)定義： 外擴(kuò)散效率因子定義：外擴(kuò)散效率因子定義： 內(nèi)擴(kuò)散效率因子定義：內(nèi)擴(kuò)散