【正文】 式中 :v—— 酶促反應(yīng)速度； vmax—— 最大酶反應(yīng)速度； ρ S—— 底物濃度； Km—— 米氏常數(shù)。 此式表明，當(dāng) Km和 vmax已知時，酶反應(yīng)速度與酶底物濃度之間的定量關(guān)系。 由上式得： 該式表明，當(dāng) vmax/v=2或 v=1/2vmax時， Km=ρ S， 即 Km是v=1/2vmax時的底物濃度，故又稱半速度常數(shù)。 米 氏 方 程 式 SsSm ax ???? Kvv ⑴ 當(dāng)?shù)孜餄舛?ρS很大時， ρ S187。Km， Km+ρ S≈ ρ S，酶反應(yīng)速度達(dá)到最大值，即 v=vmax,呈零級反應(yīng)，在這種情況下，只有增大底物濃度，才有可能提高反應(yīng)速度。 實際應(yīng)用時，我們采用了微生物濃度 cx代替酶濃度 cE。通過試驗，得出底物降解速度和底物濃度之間的關(guān)系式，類同米氏方程式，如下： 式中： Ks為飽和常數(shù)，即當(dāng)時的底物的濃度，故又稱半速度常數(shù)。 Smmax ?Kvv ? ⑵ 當(dāng)?shù)孜餄舛?ρ S較小時， ρ S171。Km， Km+ρ S=Km，酶反應(yīng)速 度和底物濃度成正比例關(guān)系，即 呈一級反應(yīng)。此 時，增加底物濃度可以提高酶反應(yīng)的速度。但隨著底物濃度的增加，酶反應(yīng)速度不再按正比例關(guān)系上升，呈混合級反應(yīng)。 米 氏 常 數(shù) 的 意 義 米氏常數(shù) Km是酶反應(yīng)處于動態(tài)平衡即穩(wěn)態(tài)時的平衡常數(shù)。具有重要物理意義： Km值是酶的特征常數(shù)之一，只與酶的性質(zhì)有關(guān)，而與酶的濃度無關(guān)。不同的酶， Km值不同。如果一個酶有幾種底物，則對每一種底物，各有一個特定的 Km。并且， Km值不受 pH及溫度的影響。因此， Km值作為常數(shù)，只是對一定的底物、 pH及溫度條件而言。測定酶的 Km值，可以作為鑒別酶的一種手段，但必須在指定的實驗條件下進(jìn)行。 同一種酶有幾種底物就有幾個 Km值。其 Km值最小的底物，一般稱為該酶的最適底物或天然底物。如蔗糖是蔗糖酶的天然底物。 1/Km可以近似地反映酶對底物親和力的大小， 1/Km愈大，表明親和力越大，最適底物與酶的親和力最大，不需很高的底物濃度，就可較易地達(dá)到 vmax。 米 氏 常 數(shù) 的 測 定 對于一個酶促反應(yīng)， Km值的確定方法很多。實驗中即使使用很高的底物濃度，也只能得到近似的 vmax值，而達(dá)不到真正的 vmax值，因而也測不到準(zhǔn)確的 Km值。為了得到準(zhǔn)確的 Km值，可以把米氏方程的形式加以改變，使它成為直線方程式的形式，然后用圖解法定出 Km值。 目前，一般用的圖解求 Km值法為蘭微福－布克作圖法或稱雙倒數(shù)作圖法。此法先將米氏方程改寫成如下的形式，即： 實驗時，選擇不同的 ρ S，測定對應(yīng)的 v。求出兩者的倒數(shù)，作圖即可得出如下圖的直線。量取直線在兩坐標(biāo)軸上的截距1/vmax和 1/Km ，就可以求出 Km及 vmax。 m axSm axm 111vvKv ??? ? 米 氏 常 數(shù) 的 測 定 莫諾特（ Monod）模式方程式 研究微生物的比生長速率與底物的濃度之間的關(guān)系 —— 探討微生物生長動力學(xué) 微生物增長速度和微生物本身的濃度、底物濃度之間的關(guān)系是廢水生物處理中的一個重要課題。有多種模式反映這一關(guān)系。當(dāng)前公認(rèn)的是莫諾特方程式： 式中： ρ S—— 限制微生物增長的底物濃度， mg/L； μ —— 微生物比增長速度，即單位生物量的增長速度。 式中： ρ X—— 微生物濃度， mg/L； μ max —— μ 的最大值，底物濃度很大，不再影響微生物 的增長速度時的 μ 值； KS—— 飽和常數(shù)。 sssm a x ?????? kXX d/d??? t?S sssm a x ?????? kvmax n=0 0n1 n=1 KS 底物濃度 [S] 1/2 vmax 酶反應(yīng)速度 v 目前廢水生物 處理工程中常用的 兩個基本反應(yīng)動 力學(xué)方程式 例：設(shè)在完全混合反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行了連續(xù)流微生物生長試驗，反應(yīng)溫度為20℃ ，實驗結(jié)果如下：試根據(jù)右式實驗結(jié)果定出 Ks和 μ max值，以及 μ － ρ S關(guān)系式。 解：根據(jù)莫諾特方程式 μ － ρ S的關(guān)系式為： 圖中直線方程為： 據(jù)以上整理的實驗結(jié)果，作 關(guān)系圖，得： s11???或 sssm a x ???? ?? km a xSm a xS 1)1(1 ??? ?? Kmax1?? ? ? ?1m a x 1 h? ??? 14/ m axS ????K 1010m axS ?? ?K 1)1(101s?? ??ss10 ?? ? 底物利用速率 ? 利用率與微生物群體濃度的關(guān)系 ? ( 微生物濃度與底物濃度的關(guān)系） ? 底物利用速率與底物濃度之間的關(guān)系式：勞 麥公式 ? 公式探討 廢水生物處理工程的基本數(shù)學(xué)模式 在廢水生物處理中，廢水中的有機(jī)污染物質(zhì)（即底物 、基質(zhì)）正是需要去除的對象；生物處理的主體是微生物；而溶解氧則是保證好氧微生物正?；顒铀匦璧?。因此，可以把有機(jī)質(zhì)、微生物、溶解氧之間的數(shù)量關(guān)系用數(shù)學(xué)公式表達(dá)。 現(xiàn)在，廢水生物處理工程實踐中，人們已經(jīng)把前述的米 門方程式和莫諾特方程式引用進(jìn)來，結(jié)合處理系統(tǒng)的物料衡算，提出了所需的生物處理的數(shù)學(xué)模式，供廢水生物處理系統(tǒng)的設(shè)計和運(yùn)行之用。 推導(dǎo)廢水生物處理工程數(shù)學(xué)模式的幾點(diǎn)假定 ⑶整個反應(yīng)過程中 , 氧的供應(yīng)是充分的 （對于好氧處理）。 ⑴整個處理系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài) 反應(yīng)器中的微生物濃度和底物濃度不隨時間變化，維持一個常數(shù)。即： 式中： ρ X—— 反應(yīng)器中微生物的平均濃度； ρ S—— 反應(yīng)器中底物的平均濃度。 及 0dd X ?t? 0dd S ?? t?和 ⑵反應(yīng)器中的物質(zhì)按完全混合及均布的情況考慮 整個反應(yīng)器中的微生物濃度和底物濃度不隨位置變化維持一個常數(shù)。而且，底物是溶解性的。即： 0dd X ?l? 0dd S ?l? 1951年由霍克來金 (Heukelekian)等人提出了： 微生物增長與底物降解的基本關(guān)系式 式中： Y—— 產(chǎn)率系數(shù)； Kd—— 內(nèi)源呼吸（或衰減）系數(shù)； ρ X —— 反應(yīng)器中微生物濃度。 —— 微生物凈增長速度； —— 底物利用（或降解）速度； gX )dd(t?uS )dd(t? XduSgX )dd()dd( ??? ??? KtYt 在實際工程中 , 產(chǎn)率系數(shù)（微生物增長系數(shù)） Y常以實際測得的觀測產(chǎn)率系數(shù)（微生物凈增長系數(shù)） Yobs代替。故式 從上式得： 式中： μ ′ 為微生物比凈增長速度。 上列諸式表達(dá)了生物反應(yīng)處理器內(nèi) , 微生物的凈增長和底物降解之間的基本關(guān)系，亦可稱廢水微生物處理工程基本數(shù)學(xué)模式。 XduSgX )dd()dd( ??? ??? KtYt可改寫為： uSob sgX )dd()dd(tY?? ?dY q K? ? ? ? ?或 dXuSXgX )d/(d)d/(d KtYt ??????同理，從式 得： qY ?? ob s39。? 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH