生物反应工程复习资料

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1、生物反应工程复习第一章：绪论1.生物反应工程：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.生物反应工程研究的内容：生物学和工程学基础；酶动力学；生化反应；发酵作用的设计工程；大规模转移；生物过程的比例增加；生物反应工程的进展。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：氧化还原酶；转移酶；水解酶；裂合酶；异构酶；连接酶。2.酶的不同形式：单体酶(monomericenzyme)寡聚酶(oligomericenzyme)多酶体系(multienzymesystem)多功能酶(multifunctionalenzyme)或串联酶(tande

2、menzyme)3.辅酶(coenzyme):与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤的方法除去。辅基(prostheticgroup):与酶蛋白结合紧密，不能用透析或超滤的方法除去。4.酶的活性中心(activecenter)：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。5.酶促反应的特异性，相对和绝对：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(absolutespecifici

3、ty)：酶只作用于特定结构的底物，进行一种专一的反应，生成一种特定结构的产物。•相对特异性(relativespecificity)：酶作用于一类化合物或一种化学键。6.酶促反应的机理：（一）两个学说锁—-钥学说：酶-底物复合物的形成诱导契合假说：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。（二）酶促反应的机制1.邻近效应与定向排列2.多元催化3.表面效应(surfaceeffect)7.米氏方程及意义：米氏方程：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。意义：1.Km值等于酶促反

4、应速度为最大反应速度一半时的底物浓度，单位是mol/L。102.　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：Vmax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.抑制作用的类型:不可逆性抑制(irreversibleinhibition)可逆性抑制(reversibleinhibition)：竞争性抑制(competitiveinhibition)非竞争性抑制(non-competitiveinhibition)反竞争性抑制(

5、uncompetitiveinhibition9.动力学特点：竞争性抑制：动力学特点：Vmax不变，表观Km↑。10非竞争性抑制：动力学特点：Vmax↓，表观Km不变。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：应用于食品工业的酶制剂α—淀粉酶淀粉液化,制造葡萄糖,醇生产,纺织品退浆β—淀粉酶麦芽糖生产制造啤酒调节烘烤物的体积糖化酶糊精降解为葡萄糖蛋白酶肉软化乳酪生产香肠熟化制蛋白胨酶法生产葡萄糖果葡糖浆的生产饴糖的生产酶在蛋白制品加工中的应用：蛋白制品在乳制品的加工方面的应用在蛋制品加工方面的应用10酶在果蔬加工中的应用：果胶酶：用于果汁和果酒的澄清方面效果极佳柚苷酶：用

6、于分解柑桔类果肉和果汁中的柚皮苷，以脱除苦味；橙皮苷酶：可使橙皮苷分解，能有效地防止柑桔类罐头制品出现白色浑浊；葡萄糖氧化酶：可去除果汁、饮料、罐头食品和干燥果蔬制品中的氧气，防止产品氧化变质，防上微生物生长，以延长食品保存期；溶菌酶：可防止细菌污染，起食品保鲜作用等。酶在改善食品品质与风味中的应用：用洋葱风味酶处理甘蓝等蔬菜可使被处理的蔬菜呈现出洋葱的风味用奶油风味酶作用于含乳脂的巧克力、冰淇淋，人造奶油等食品，可使这些食品增强奶油的风味。2．酶在生物工程方面的应用及举例：酶在除去细胞壁方面的应用除去细菌细胞壁除去酵母细胞壁除去霉菌细胞壁植物细胞壁的破除酶在大分子切割方面的应用限制性核酸内

7、切酶DNA外切核酸酶碱性磷酸酶核酸酶S1酶在大分子拚接方面的应用DNA连接酶DNA连接酶3．酶反应器的特点与类型：特点与化学反应器相比：在低温、低压下发挥作用，反应时的耗能和产能较少。•与发酵反应器相比：不表现自催化方式（即细胞的连续再生）。类型搅拌罐型反应器：有搅拌装置的、传统形式的反应器适用的酶：固定化酶固定床型反应器：又称活塞流反应器(PlugFlowReactor,PFR)适用于：固定化酶流化床型反应