生化反應(yīng)工程基礎(chǔ)知識(shí)-文庫(kù)吧資料
2025-01-17 21:55本頁(yè)面
【正文】 中的比生長(zhǎng)速率為 xxd1=dcct? ? cx0為起始菌體濃度。 生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 微生物的反應(yīng)過(guò)程動(dòng)力學(xué) 一 細(xì)胞生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué) xx= rc? 均衡生長(zhǎng)類似于一級(jí)自催化反應(yīng)，以細(xì)胞干重增加為基準(zhǔn)的生長(zhǎng) 速率與細(xì)胞濃度成正比，比例系數(shù)為 μ，即 μ表示單位菌體濃度的細(xì)胞生長(zhǎng)速率，是描述細(xì)胞生長(zhǎng)速率的一個(gè) 重要參數(shù)，稱為 比生長(zhǎng)速率 。 xd1dxmrVt?? V為培養(yǎng)液體積， mx為細(xì)胞質(zhì)量。 以代謝產(chǎn)物為目標(biāo)產(chǎn)物的微生物反應(yīng)過(guò)程中，生化反應(yīng) 速率及其影響因素： 1 細(xì)胞生長(zhǎng)速率； 2 基質(zhì)消耗速率； 3 產(chǎn)物生成速率； 4 氧的消耗速率。 生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 酶催化反應(yīng)及其動(dòng)力學(xué) m a x SSmSS(1 )rcrcKcK???k3k3KS ，底物抑制時(shí)的解離常數(shù) Sd 0drc ?S ,o p t m Sc K K?對(duì) cS求導(dǎo)，令 ，得 底物抑制時(shí) rcS關(guān)系 (optimal) 4 底物抑制 rmax 生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 酶催化反應(yīng)及其動(dòng)力學(xué) 有 /無(wú)抑制作用時(shí)的酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)對(duì)比 無(wú)抑制 競(jìng)爭(zhēng)性抑制 非競(jìng)爭(zhēng)性抑制 反競(jìng)爭(zhēng)性抑制 底物抑制 Km rmax cS , 則 r？ rmax Im I mI(1 )cKK K? ? ?m axI,m axII1rrcK??maxI,m axII1rrcK??mmIII1KKcK???Km rmax Km Km X X 微生物反應(yīng) (發(fā)酵過(guò)程 )是利用微生物中特定的酶系進(jìn)行的 復(fù)雜生化反應(yīng)過(guò)程。底物抑制是由于多個(gè)底物分子與酶的活性中心結(jié)合，所 形成的絡(luò)合物不能分解為產(chǎn)物所致。 I,m a x SmSrcrKc? ?2 非競(jìng)爭(zhēng)性抑制 有些抑制劑不能直接與游離酶相結(jié)合，而只能與底物 酶絡(luò)合物相 結(jié)合，形成底物 — 酶 — 抑制劑中間絡(luò)合物，且該絡(luò)合物不能生成產(chǎn)物， 使酶催化反應(yīng)速率下降。 m a x Sm I SrcrKc??其中， 1 競(jìng)爭(zhēng)性抑制 抑制物與酶的非活性部位結(jié)合，形成抑制物 — 酶的絡(luò)合物后再與底物 結(jié)合，或者部分底物 — 酶絡(luò)合物與抑制物結(jié)合，所形成的底物 — 酶 — 抑 制物不能直接生成產(chǎn)物，導(dǎo)致酶催化反應(yīng)速率降低。 E S [ E S ]+ E + Pk 1k 1k 2E + Ik 3k 3[ E I ] 生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 酶催化反應(yīng)及其動(dòng)力學(xué) 生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 酶催化反應(yīng)及其動(dòng)力學(xué) KI表示抑制物與酶的親和力大??； Im I mI(1 )cKK K? ? ?可增加底物濃度來(lái)提高反應(yīng)速率。 可逆抑制：酶與抑制劑之間靠 非共價(jià)鍵 結(jié)合，存在解離 平衡，可通過(guò)透析等方法除去 不可逆抑制：酶與抑制劑之間靠 共價(jià)鍵 相結(jié)合，使活性酶 濃度降低 根據(jù)抑制機(jī)理不同，可逆抑制分為： 競(jìng)爭(zhēng)性抑制、非競(jìng)爭(zhēng)性抑制、反競(jìng)爭(zhēng)性抑制、底物抑制。 生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 酶催化反應(yīng)及其動(dòng)力學(xué) 當(dāng) cS Km時(shí)，底物濃度高，零級(jí)反應(yīng)； 當(dāng) Km=cS時(shí)， r = rmax/2 Km數(shù)值上等于反應(yīng)速率為 rmax/2 時(shí) cS的值。 對(duì)于典型的單底物酶催化反應(yīng)： 反應(yīng)機(jī)理可表示為： 生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ) 酶催化反應(yīng)及其動(dòng)力學(xué) 二 單底物酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué) —— 米氏方程 E S PE S [ E S ]+ E + Pk 1k1k 2一定條件下，反應(yīng)速率 r 與底物濃度 [S]關(guān)系： 通過(guò)米氏方程 (MichaelisMenten Equation)定量描述反應(yīng)速率與 底物濃度的關(guān)系： cS為底物 S的濃度； rmax=k2cE0是 最大反應(yīng)速率 (所有酶分子均與底物結(jié)
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1