生化反应工程学习教案

1、会计学1生化反应生化反应(fnyng)工程工程第一页，共33页。 RQPCBA这里(zhl)讨论：双底物双产物情况QPBA 第1页/共34页第二页，共33页。第2页/共34页第三页，共33页。EEBEAEABEPQEPEQE第3页/共34页第四页，共33页。EAEAAPPBBEQQQEEG （ EG：修饰(xish)过的酶 ）第4页/共34页第五页，共33页。EEAEABAABBEPQQQEPEPP第5页/共34页第六页，共33页。EAAEPEEABAEB B B AKAKBKBK2k第6页/共34页第七页，共33页。EABCkr2 AEAAEKCCC AEABAEBKCCCBEBBEKCCC

2、 BEABBEAKCCC EABEBEAEEOCCCCC EABEBEAEEOCCCCC 第7页/共34页第八页，共33页。)(maxBBAABACKCKCCrr 式中：EOCkr2max 第8页/共34页第九页，共33页。从微生物（或动、植物）中提取从微生物（或动、植物）中提取酶的操作，确保酶的稳定性，采酶的操作，确保酶的稳定性，采用直接固定化微生物细胞、动植用直接固定化微生物细胞、动植物细胞、组织技术。物细胞、组织技术。第9页/共34页第十页，共33页。第10页/共34页第十一页，共33页。EOEEOOOE第11页/共34页第十二页，共33页。第12页/共34页第十三页，共33页。第13页

3、/共34页第十四页，共33页。第14页/共34页第十五页，共33页。SSmSSoutCKCrr maxCSCSSooutoutrr SmSoCKCrr max第15页/共34页第十六页，共33页。SSmSSoutCKCrr maxoutrN )(maxSSSLSSmSSCCakCKCr 外扩散速率(sl)： 达到(d do)平衡时，即 )(SSSLCCakN 酶促反应速率： SLaCkN max第16页/共34页第十七页，共33页。N, rrmaxNmax 0 CSS CS(CSS，rout)NmaxN，rrmax0 CSS CS(CSS，rout)maxmaxNr0, 0outSSC max

4、maxNr1,outSSSCC 第17页/共34页第十八页，共33页。maxmaxNrDa 当 时， 过程为外扩散控制。 当 时， 过程为反应控制。1 Da1 Da0, 0outSSC 1,outSSSCC 第18页/共34页第十九页，共33页。)(maxSSSLSSmSSCCakCKCr *maxmaxmax)(1(CCKCaCkrNrDaSL SmSSSCKKCCC ,*表明(biomng)C*为Da准数的函数，即 )(*DafC 第19页/共34页第二十页，共33页。*maxmaxCKCCKCCKCrCKCrrrSSmSSSmSSSmSSooutout mSKC maxrro 表明(bi

5、omng)为C*的函数(hnsh)，即 out *)(Cgout 第20页/共34页第二十一页，共33页。out out out 第21页/共34页第二十二页，共33页。Lk第22页/共34页第二十三页，共33页。Rdrroininrr 内扩散效率(xio l)因子第23页/共34页第二十四页，共33页。drrrdrdCDerdrdCDedrrSrSrdrrSr22244)(4 流入量流出量反应(fnyng)量第24页/共34页第二十五页，共33页。整理(zhngl),得drrrdrdCDerdrdCDedrrdrrSrSrdrrSr222244)(24 drrrdrdCrdrDedrdCdr

6、dCDerSdrrSrrSrdrrSr22484 Dedrr24 两侧两侧( l i n( l i n c)c)同除同除 , ,得得DerdrdCrdrCdSSrSr 222第25页/共34页第二十六页，共33页。SrmSrSCKCrr max)(2max22SrmrSSrSrCKDeCrdrdCrdrCd 故故, ,令令 , , , , , ,SSSrXCCC Rrl mSSKC mDeKrR9max22 上式可转化(zhunhu)为无因次形式，得 XXXXccdldcldlcd 192222第26页/共34页第二十七页，共33页。0 l0 dldcX1 l1 Xc, , ,该微分方程无解析

7、解，只能用数值该微分方程无解析解，只能用数值(shz)(shz)法求解。法求解。第27页/共34页第二十八页，共33页。21,2 SSeqSCCssPPdCsDerrAV第28页/共34页第二十九页，共33页。SSmSSRrSrSSmSSRrSroininCKCrdrdCDeRCKCrRdrdCDeRrr maxmax323344 引入无因次参数(cnsh)，则 11321lXindldcin 无解析解，只有(zhyu)数值解。 第29页/共34页第三十页，共33页。3 . 0 3 . 01inin 第30页/共34页第三十一页，共33页。第31页/共34页第三十二页，共33页。外扩散过程外扩散过程内扩散过程内扩散过程 Da准数是决定外扩散准数是决定外扩散 效率的唯一参数。效率的唯一参数。 准数是决定内扩散准数是决定内扩散效率的主要参数。效率的主要参数。 Da准数定义：准数定义： 西勒准数定义：西勒准数定义： 外扩散效率因子定义：外扩散效率因子定义： 内扩散效率因子定义：内扩散