生物反應動力學與反應器

緒論第1章 酶催化反應動力學 1.1 酶催化反應原理 1.1.1 酶的催化反應特性 1.1.2 酶的活性中心 1.1.3 酶的催化反應機制 1.2 單底物酶催化反應動力學 1.2.1 方程的建立 1.2.2 方程的特征 1.2.3 參數(shù)的求取 1.3 有抑制的酶催化反應動力學 1.3.1 競爭性可逆抑制動力學 1.3.2 非競爭性可逆抑制動力學 1.3.3 反競爭性可逆抑制動力學 1.3.4 混合型可逆抑制動力學 1.3.5 底物抑制動力學 1.3.6 不可逆抑制動力學 1.4 復雜的酶催化反應動力學 1.4.1 可逆反應動力學 1.4.2 雙底物反應動力學 1.4.3 變構(gòu)酶催化反應動力學 1.5 影響酶催化活性的因素 1.5.1 pH的影響 1.5.2 溫度的影響 1.5.3 酶的失活動力學 1.6 非水相酶催化反應的動力學 特性 重點內(nèi)容提示 習題第2章 細胞生長反應動力學 2.1 細胞生長反應概論 2.1.1 細胞的基本特征 2.1.2 物質(zhì)的跨膜輸送 2.1.3 胞內(nèi)代謝反應 2.1.4 胞內(nèi)代謝調(diào)控 2.1.5 細胞生長反應的特點 2.2 細胞生長反應計量學 2.2.1 元素衡算方程 2.2.2 得率系數(shù) 2.2.3 細胞反應熱 2.3 細胞生長動力學的非結(jié)構(gòu)模型 2.3.1 細胞生長動力學模型的 分類 2.3.2 無抑制的細胞生長動力學 2.3.3 有抑制的細胞生長動力學 2.3.4 分批培養(yǎng)時細胞生長動 力學 2.3.5 影響細胞生長速率的主要 因素 2.4 產(chǎn)物生成與底物消耗動力學 2.4.1 代謝產(chǎn)物生成動力學 2.4.2 底物消耗動力學 2.4.3 細胞反應的產(chǎn)熱速率 2.5 細胞生長動力學的結(jié)構(gòu)模型 2.5.1 分室模型 2.5.2 控制模型 2.6 描述細胞群體生長動力學的分離 模型 2.6.1 描述細胞生理特性變化的分 離模型 2.6.2 描述細胞形態(tài)變異的分離 模型 2.6.3 描述重組菌細胞生長的分離 模型 重點內(nèi)容提示 習題第3章 固定化生物催化劑反應過 程動力學 3.1 固定化生物催化劑概論 3.1.1 生物催化劑的固定化 3.1.2 固定化對生物催化劑動力學 特性的影響 3.2 外擴散對反應速率的限制效應 3.2.1 外擴散限制時的表觀反應 速率 3.2.2 外擴散有效因子 3.2.3 外擴散對復雜反應影響的 描述 3.3 內(nèi)擴散對反應速率的限制 效應 3.3.1 液體在載體微孔內(nèi)的 擴散 3.3.2 顆粒內(nèi)擴散一反應的基本 關(guān)系式 3.3.3 一級反應的內(nèi)擴散限制 3.3.4 零級反應的內(nèi)擴散限制 3.3.5 M—M型反應的內(nèi)擴散 限制 3.3.6 表觀梯勒模數(shù) 3.3.7 復雜反應內(nèi)擴散有效因子的 求取 3.4 內(nèi)外擴散同時存在時的限制 效應 3.5 擴散影響下的表觀動力學 特性 3.5.1 表觀反應級數(shù) 3.5.2 表觀活化能 3.5.3 表觀穩(wěn)定性 重點內(nèi)容提示 習題第4章 生物反應器的操作模型 4.1 操作模型概論 4.1.1 分類 4.1.2 基礎(chǔ)方程 4.1.3 操作參數(shù) 4.2 分批式操作的攪拌槽式反應 器(BSTR) 4.2.1 基本操作模型 4.2.2 酶催化反應過程的反應 時間 4.2.3 細胞反應過程的反應 時間 4.2.4 分批操作的最優(yōu)反應 時間 4.2.5 分批操作反應器的有效 體積 4.3 連續(xù)操作的攪拌槽式反應器 (CSTR) 4.3.1 基本操作模型 4.3.2 酶催化反應的單級 CSTR 4.3.3 細胞反應的單級CSTR 4.3.4 有細胞循環(huán)的單級 CSTR 4.3.5 多級CSTR串聯(lián) 4.4 連續(xù)操作的管式反應器 (CPFR) 4.4.1 基本操作模型 4.4.2 酶催化反應時的CPFR 4.4.3 CPFR與CSTR相串聯(lián)的操 作模型 4.4.4 帶細胞循環(huán)的CPFlR操作 模型 4.5 流加操作反應過程模型 (FBC) 4.5.1 基本操作模型 4.5.2 恒速流加 4.5.3 指數(shù)流加 4.5.4 反復流加 4.6 反應一分離耦合操作模型 4.6.1 反應與透析相耦合 4.6.2 反應與過濾相耦合 4.6.3 反應與萃取相耦合 4.7 連續(xù)操作生物反應器的動態(tài) 特性 4.7.1 環(huán)境階躍變化時CSTR的動 態(tài)特性 4.7.2 CSTR的穩(wěn)定性分析 4.7.3 混合種群培養(yǎng)時CSTR的動 態(tài)特性 重點內(nèi)容提示 習題第5章 生物反應器的傳遞與混合 特性 5.1 反應流體的流變與剪切特性 5.1.1 流體的流變模型 5.1.2 影響反應液流變特性的 因素 5.1.3 流體的剪切作用 5.2 氧的傳遞特性 5.2.1 細胞反應中氧的傳遞 過程 5.2.2 氣一液相間氧的傳遞模型 5.2.3 細胞反應過程耗氧與供氧 的動態(tài)關(guān)系 5.2.4 影響氧傳遞速率的因素 5.2.5 KLa的經(jīng)驗關(guān)聯(lián) 5.2.6 KLa的實驗測定 5.2.7 細胞團內(nèi)的氧傳遞 5.3 熱量傳遞特性 5.3.1 細胞反應過程的熱平衡 5.3.2 傳熱系數(shù)的求取 5.4 混合過程特性 5.4.1 概論 5.4.2 理想流動反應器的宏觀混合 模型 5.4.3 非理想流動反應器的宏觀混 合模型 5.4.4 微觀混合的特性 重點內(nèi)容提示 習題第6章 生物反應器的設計與 放大 6.1 生物反應器概論 6.1.1 生物反應器的特點 6.1.2 生物反應器的分類 6.1.3 生物反應器的設計要求 6.2 機械攪拌槽式生物反應器 6.2.1 反應器的結(jié)構(gòu) 6.2.2 攪拌器的類型 6.2.3 攪拌功率的計算 6.3 氣體攪拌塔式生物反應器 6.3.1 鼓泡塔反應器 6.3.2 氣升式反應器 6.4 固定床和流化床生物反應器 6.4.1 固定床反應器概述 6.4.2 填充床反應器 6.4.3 滴流床及反應器 6.4.4 固態(tài)發(fā)酵反應器 6.4.5 流化床反應器 6.5 膜生物反應器 6.5.1 膜生物反應器的分類 6.5.2 膜生物反應器的操作 特性 6.6 動植物細胞培養(yǎng)生物反應器 6.6.1 動物細胞培養(yǎng)反應器 6.6.2 植物細胞培養(yǎng)反應器 6.6.3 微藻培養(yǎng)反應器 6.7 生物反應器的放大 6.7.1 經(jīng)驗放大法 6.7.2 其它放大方法 重點內(nèi)容提示 習題主要符號一覽表部分習題參考答案參考文獻索引