第一章生物工程导论 1.生化反应工程的概念
以生物反应动力学为基础，利用化学工程方法研究生物反应过程的一门学科。 2.生化反应工程研究对象
研究生物反应动力学反应器设计 3.生化反应特点
优点：反应条件温和设备简单同一设备进行多种反应通过改良菌种提高产量
缺点：产物浓度低，提取难度大废水中的COD和BOD较高前期准备工作量大菌种易变异，容易染杂菌
4.生化反应动力学
本征动力学：又称微观动力学，生化反应所固有的速率没有物料传递等工程因素影响。 反应器动力力学：宏观动力学，在反应器内所观察到的反应速率是总速率考虑。 5.生化工程研究中的数学模型
结构模型：由过程机理出发推导得出 半结构模型：了解一定机理结合实验数据 经验模型：对实验数据的一种关联
第二章生物反应工程的生物学与工程基础 1.因次：导出单位，也称量纲。 2.红制及基本单位 密度 比容 气体密度 压力 第三章微生物反应计量学教材p53-64
1.反应计量学：对反应物组成及转化程度的数量化研究 2.得率系数与维持因数：
得率系数：细胞生成量与基质消耗量的比值
维持因数：单位质量细胞进行维持代谢时所消耗的基质。 3.细胞组成表达式及元素衡算方程 细胞组成表达式CH1-8O0.5N0.2
元素衡算方程CHmOn+aO2+bNH3=CCH2O3Nr+d H2O +e CO2 4.得率系数与计量系数关系
当细胞反应是细胞外产物的简单反应时，得率系数与计量系数关系如下：
5．呼吸商：二氧化碳产生速率与氧气消耗速率之比 6.实例计算
第四章均相酶反应动力学（教材P8-10,26-38） 1．酶活力表达方法及催化特性
催化特性：酶具有很强的专一性 较高的催化效率 反应条件温和 化失活
2.了解反应速率方程的几种形式
零级反应：反应速率与底物浓度零次方成正比 一级反应：反应速率与底物浓度一次方成正比 二级反应：反应速率与浓度二次方成正比
易失活，温热，氧
连锁酶促反应：
3.米式方程快速平衡和拟稳态三点假设
4.米式方程推导
5.M-M方程与B-M方程比较
6.酶反应一级动力学表达式及计算
7.动力学常数Km与Vm的求取
8.影响酶反应速率的因素： 底物浓度 酶浓度 产物浓度 PH值 温度激活剂 抑制剂 9.竞争性、非竞争性、和反竞争性抑制的概念及动力学表达式
竞争性：抑制剂为底物类似物，酶结合位点结合阻碍底物一般可逆
非竞争性：抑制剂与酶活性位点以外结合，不影响底物的结合，最终可形成三联复合物 反竞争性：抑制剂不与游离酶结合，但与复合物ES结合形成三联复合物 10.酶失活动力学模型及测定方法
第五章固定化酶与固定化细胞（教材P15-17,39-46） 1.固定化酶、细胞制备方法与特点
固定化细胞：物理化学手段将细胞限制哎一定空间保持活性并连续使用 2.固定化酶与游离酶区别
3.评价固定化酶生物催化剂指标 固定化酶活力 偶联率及相对活力 4.固定化酶促反应动力学
本征速率及本征动力学代表酶的真实特性；固定化酶催化反应速率受扩散和传质影响；所测速率是宏观有效反应速率和游离酶不同。 5.外扩散和内扩散过程重要准数意义
第六章发酵机制
1.巴斯德效应：酵母菌在有氧条件下发酵酒精能力降低的现象，实质是糖代谢降低。 2.酒精发酵机制及杂醇油产生条件
3.酒精细菌发酵
少数假单胞菌利用葡萄糖经过ED途径进入酒精发酵（酵母菌为EMP途径） 4.乳酸发酵机制及类型
同型发酵：只有乳酸一种产物 异型发酵：有多种产物 5.甘油发酵机制
在发酵液中加入亚硫酸氢钠，使中间物乙醛生成不溶加成物 6.如何使柠檬酸大量积累
满足足量乙酰辅酶A和草酰乙酸，顺乌头酸酶活力要弱，培养基中提高按根离子浓度，缺乏锰离子和ATP，维持低PH和亚铁离子浓度，有利于柠檬酸合成。 7.氨基酸发酵代谢调控 控制发酵环境条件 控制细胞膜渗透性 控制旁路代谢 减低反馈物质浓度 8.抗生素调节机制
第七章发酵类型动力学（教材P76-99） 1.根据微生物种类可以划分的发酵类型
好氧发酵：黑曲霉柠檬酸发酵，棒杆菌谷氨酸发酵
厌氧发酵：乳酸杆菌的乳酸发酵，梭状芽孢杆菌，丙酮丁醇发酵 酵母菌是兼性厌氧菌，厌氧发酵积累酒精，好养性繁殖菌体 2.按培养基状态划分
固态发酵：含有一定水分的固体培养基，微生物生长在表面。特点：极资小、厂房面积大、劳动强度大、质量不稳定
液态发酵：表层和深层两种，前者用托盘，后者为发酵罐，深层液体发酵最常用
原因：液体悬浮是微生物最佳生长环境 底物产物菌体易传递
特点：便于输送，易于自动化 容易提取精制 缺点：动力成本高设备复杂投资大 3.为什么深层液体培养基应用最广
4.发酵操作种类及特点
分批操作：间歇操作，一次性加料，发酵出料
半分批操作：流加或补料分批先加一定量底物发酵，然后将限制性底物连续加入 反复分批：分批操作结束后，留下来部分料液做种子，反复进行
反复半批：半分批结束后，留部分料液种子，加入无菌培养基反复进行
连续发酵：连续加入底物并连续取出产物整个反应出于稳定状态，最初用分批法过滤，达到一定程度连续
5.分批、流加、连续发酵特点
6.微生物动力学模型
7.细胞生长动力学有哪些
8.Mond方程与米式方程区别
9.掌握单罐双罐连续发酵特点
10.多罐连续发酵中如何测定级数
第八章灭菌 1.消毒灭菌
灭菌：用物理方法或者化学方法杀死或者除去一切生命物质的过程消毒：用物理或者化学方法杀死病原微生物
两者区别：灭菌能杀死休眠芽孢或孢子；消毒只能杀死营养细胞 2.灭菌方法：湿热灭菌 干热灭菌 火焰灭菌 射线灭菌 滤灭菌
3.热阻等概念：
热阻：微生物在某一温度和加热方式下的致死时间
化学药剂灭菌过
相对热阻：在相同加热条件下，不同微生物致死时间之比 4.对数残留定律及应用
5.高温短时灭菌依据：
阿累龙乌斯公式：描述速率常数与温度，活化能关系 当活化能越大速率常数K越小，反应速率越慢 当活化能越大，速率常数K对温度敏感性越强