生物反應動力學與反應器（第二版）

《生物反應動力學與反應器（第二版）》是2007年化學工業出版社出版的圖書，作者是戚以政、汪叔雄。

基本信息

生物反應動力學與反應器（第二版）

所屬類別

教材 >> 本科 >> 本科生物

作者：戚以政、汪叔雄 編著

出版日期：2007年9月 書號：978-7-122-00951-7

開本：16 裝幀：平 版次：3版1次 頁數：336頁

內容簡介

本書包括生物反應動力學和生物反應器兩大部分。生物反應動力學從酶反應動力學、細胞反應動力學和固定化生物催化反應動力學等多個層次上論述了生物反應過程動力學的特性和模型。生物反應器則從其操作模型、傳遞與混合特性、設計與放大等多個方面對生物反應器的操作特性和設計原理進行了論述。

全書共6章，每章編有例題、習題以及重點內容提示等。

本書既可作為高等院校生物工程、生物技術、製藥工程、發酵工程等專業的教材，也可供從事生產、科研和設計等有關方面技術人員參考。

目錄

緒論1

第1章酶催化反應動力學5

11酶催化反應原理5

111酶的催化反應特性5

112酶的活性中心6

113酶的催化反應機制7

12單底物酶催化反應動力學8

121方程的建立8

122方程的特徵11

123參數的求取12

13有抑制的酶催化反應動力學17

131競爭性可逆抑制動力學17

132非競爭性可逆抑制動力學19

133反競爭性可逆抑制動力學21

134混合型可逆抑制動力學22

135底物抑制動力學22

136不可逆抑制動力學24

14複雜的酶催化反應動力學27

141可逆反應動力學27

142雙底物反應動力學28

143變構酶催化反應動力學29

15影響酶催化活性的因素31

151pH的影響31

152溫度的影響32

153酶的失活動力學34

16非水相酶催化反應的動力學

特性35

重點內容提示37

習題38

第2章細胞生長反應動力學40

21細胞生長反應概論40

211細胞的基本特徵40

212物質的跨膜輸送42

213胞內代謝反應42

214胞內代謝調控44

215細胞生長反應的特點45

22細胞生長反應計量學46

221元素衡算方程46

222得率係數48

223細胞反應熱52

23細胞生長動力學的非結構模型54

231細胞生長動力學模型的

分類54

232無抑制的細胞生長動力學56

233有抑制的細胞生長動力學60

234分批培養時細胞生長動

力學63

235影響細胞生長速率的主要

因素65

24產物生成與底物消耗動力學71

241代謝產物生成動力學71

242底物消耗動力學73

243細胞反應的產熱速率75

25細胞生長動力學的結構模型77

251分室模型77

252控制模型80

26描述細胞群體生長動力學的分離

模型83

261描述細胞生理特性變化的分

離模型83

262描述細胞形態變異的分離

模型84

263描述重組菌細胞生長的分離

模型85

重點內容提示88

習題89

第3章固定化生物催化劑反應過

程動力學92

31固定化生物催化劑概論92

311生物催化劑的固定化92

312固定化對生物催化劑動力學

特性的影響95

32外擴散對反應速率的限制效應98

321外擴散限制時的表觀反應

速率98

322外擴散有效因子100

323外擴散對複雜反應影響的

描述103

33內擴散對反應速率的限制

效應107

331液體在載體微孔內的

擴散107

332顆粒內擴散反應的基本

關係式109

333一級反應的內擴散限制111

334零級反應的內擴散限制117

335MM型反應的內擴散

限制121

336表觀梯勒模數125

337複雜反應內擴散有效因子的

求取126

34內外擴散同時存在時的限制

效應128

35擴散影響下的表觀動力學

特性131

351表觀反應級數131

352表觀活化能133

353表觀穩定性134

重點內容提示138

習題139

第4章生物反應器的操作模型142

41操作模型概論142

411分類142

412基礎方程144

413操作參數145

42分批式操作的攪拌槽式反應

器(BSTR)147

421基本操作模型147

422酶催化反應過程的反應

時間148

423細胞反應過程的反應

時間151

424分批操作的最優反應

時間155

425分批操作反應器的有效

體積156

43連續操作的攪拌槽式反應器

（CSTR）157

431基本操作模型157

432酶催化反應的單級

CSTR158

433細胞反應的單級CSTR160

434有細胞循環的單級

CSTR168

435多級CSTR串聯170

44連續操作的管式反應器

(CPFR)173

441基本操作模型173

442酶催化反應時的CPFR175

443CPFR與CSTR相串聯的操

作模型178

444帶細胞循環的CPFR操作

模型179

45流加操作反應過程模型

(FBC)183

451基本操作模型183

452恆速流加186

453指數流加188

454反覆流加190

46反應分離耦合操作模型192

461反應與透析相耦合192

462反應與過濾相耦合196

463反應與萃取相耦合197

47連續操作生物反應器的動態

特性198

471環境階躍變化時CSTR的動

態特性198

472CSTR的穩定性分析202

473混合種群培養時CSTR的動

態特性207

重點內容提示208

習題209

第5章生物反應器的傳遞與混合

特性214

51反應流體的流變與剪下特性214

511流體的流變模型214

512影響反應液流變特性的

因素217

513流體的剪下作用219

52氧的傳遞特性224

521細胞反應中氧的傳遞

過程224

522氣液相間氧的傳遞模型226

523細胞反應過程耗氧與供氧

的動態關係228

524影響氧傳遞速率的因素233

525KLa的經驗關聯237

526KLa的實驗測定238

527細胞團內的氧傳遞242

53熱量傳遞特性244

531細胞反應過程的熱平衡244

532傳熱係數的求取247

54混合過程特性249

541概論250

542理想流動反應器的巨觀混合

模型251

543非理想流動反應器的巨觀混

合模型254

544微觀混合的特性258

重點內容提示262

習題262

第6章生物反應器的設計與

放大265

61生物反應器概論265

611生物反應器的特點265

612生物反應器的分類266

613生物反應器的設計要求268

62機械攪拌槽式生物反應器268

621反應器的結構269

622攪拌器的類型271

623攪拌功率的計算272

63氣體攪拌塔式生物反應器278

631鼓泡塔反應器278

632氣升式反應器280

64固定床和流化床生物反應器284

641固定床反應器概述284

642填充床反應器285

643滴流床及反應器290

644固態發酵反應器291

645流化床反應器295

65膜生物反應器297

651膜生物反應器的分類297

652膜生物反應器的操作

特性300

66動植物細胞培養生物反應器302

661動物細胞培養反應器302

662植物細胞培養反應器305

663微藻培養反應器307

67生物反應器的放大307

671經驗放大法308

672其它放大方法314

重點內容提示316

習題316

主要符號一覽表318

部分習題參考答案320

參考文獻323

索引325