生化反应工程期末试卷.docx

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武汉工程大学 生物反应工程 试题
班级 学号 姓名
题号

总分
得分

一、名词解释（5´2分）
底物的抑制作用
倍增时间td
位阻效应
停留时间
反复分批操作
二、填空题（6´4）
1、Km是[ES]的分解速率 与形成速率（k1）的比值，Km值的大小反映了
通过测定Km值可以判断酶的最适底物，其值最小者为
2、对竞争性抑制，抑制程度i= ，底物浓度的增大可 抑制剂的影响可；对非竞争性抑制，抑制程度i= ，底物浓度的增大 抑制剂的影响。
3、在细胞反应过程中，可将细胞反应视为生成多种产物的复合反应，根据“黑箱”计量模型和相应简化处理，细胞生长和产物形成的总反应式可表示为：

4、在同一测定条件下，固定化酶的催化活性一般 等摩尔原酶的催化活性，固定后，酶的热稳定性
5、对于液体，由于其分子运动的平均自由程很小，组分在微孔内的扩散可视为
6、对一简单的S®P的液相反应，若要求单位时间内产量为Pr，反应的初始浓度为cs0，其转化率为Xs，则单位时间所处理反应物料的体积应为：F= 。在分批操作中，若准备时间为tp，延迟时间t1，反应时间tr，静止时间ts，则一个周期时间，分批操作的搅拌槽式反应器的有效体积为VR=
三、计算题（4´9分）
1、某酶反应，其Km=0.01mol/L。为了求其最大反应速率rmax值，现通过实验测得该反应进行5min时，底物已转化了10%，已知cso=3.4´10-4mol/L，并假定该反应可用M-M方程表示。试求：（1）最大反应速率rmax为多少？（2）反应5min后，底物浓度为多少？
2、某酶固定在无微孔的球形载体上，已测得其本征动力学参数为：rmax=4´10-5mol/(L·s)，Km=2´10-5mol/L。现将其放在一底物浓度为cs0=1´10-5mol/L的液相反应器中进行反应，在该操作下流体的体积传质系数KLa为4´10-1s-1。
试求：（1）底物在固定化酶外表面上的反应速率为多少？
（2）该反应的外扩散有效因子为多少？
3、以甘油为底物进行阴沟气杆菌的分批培养。该反应动力学符合Monod方程，动力学参数为mmax=0.85h-1,Ks=1.23´10-2g/L,YX/S=0.53。反应开始时，即：t=0时，cxo=0.1g/L，cso=50g/L。若不考虑延迟期，试培养至6h的细胞浓度。
4、若在一中进行微生物反应，其速率方程为rx=2cscx/(1+cs)[g/(m3·h)。已知cxo=cpo=0，c=3g/m3,VR=0.5 m3，每生成1g微生物消耗2.5g底物S。
（1）试求在单一CSTR中在最佳操作条件下反应器中的底物浓度？
（2）若采用带循环的反应器系统，循环比为1/3，cxr /cxf=6试求在总反应系统的出口处底物的浓度csf和菌体浓度cxf各位多少？
四、简答题（5´6分）
1、简述酶的抑制作用机理和酶的抑制剂（概念、种类、特点）。5分
2、Monod方程建立的几点假设是什么？
3、影响延迟期长短的因素有哪些？如何从实际生产中缩短延迟期？
4、流体扩散时，其在微孔内所受的扩散阻力主要来自于哪几个方面？某组分在微孔内的扩散属于何种机理该如何判断？
5、简述实施补料分批操作的目的及应用在哪些过程。

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