1.生物反应工程的定义:一生物反应动力学为基础,将传质过程原理、设备工程学、过程动态学及最优化
原理等化学方法生物过程方面的知识相结合，进行生物反应过程分析与开发，以及生物反应器的设计、操作和控制。
2.生物反应动力学：主要研究生物反应速率和各种因素对反应速率的影响。
生物反应器的研究内容：（1）生物反应器中的传递特质即传质、传热及动量；（2）生物器的设计与放大；（3）生物反应器的优化与控制，包括优化操作与优化设计。
3.生物反应器的研究内容（1-34）
(1)生物反应器中的传递特性。
(2)生物反应器的设计与放大。
(3)生物反应器的优化与控制。
3.酶促反应中竞争性抑制动力学方程
4.酶促反应中非竞争性抑制动力学方程
5.酶促反应中反竞争性抑制动力学方程
6.判断酶促反应中竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制曲线
竞争型
非竞争型
反竞争型
7.比较酶促反应中竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制Km、rmax的变化
8.双底物酶催化反应的机理有哪些？
随机机制：两个底物S1和S2随机地与酶相结合，产物P1和P2也随机地释放出来。许多激酶类的催化机制属于此种。
顺序机制：两个底物S1和S2与酶结合形成复合物是有顺序的，酶先与底物S1结合形成ES1复合物，然后ES1再与S2结合形成具有催化活性的ES1S2。
乒乓机制：最主要的特点是底物S1和S2始终不同时与酶结合，其机理式。转氨酶
9.固定化酶的优点：
(1) 可连续稳定地生产产物；
(2) 反应产物地纯度高、质量好；
(3) 生产的副产物少；
(4) 反应的动力学常数、反应的最佳pH和反应温度可能按意愿经固定化调整；(5) 固定化酶、细胞
在使用时可以再生或回收，可反复使用；
(6) 容易实现连续自动控制，节约劳动力；
(7) 可大大提高酶、细胞的比生产能力
10.酶固定化的方法：
（1）载体结合法：将酶或细胞利用共价键或离子键、物理吸附等方法结合于水不溶性载体上的一种固定化方法。水不溶性载体：纤维素、琼脂糖等多糖类或多孔玻璃、离子交换树脂等。
（2）交联法：利用双功能试剂的作用，在酶分子之间发生交联、凝聚成网状结构，构成固定化酶(细胞)
（3）包埋法：将酶包埋在微细网格或半透性的聚合膜中，使酶分子不能从凝胶的网格中漏出，而小分子的底物和产物可自由通过凝胶网格。包埋法使用的载作主要有聚丙烯酰胺、卡拉胶、
琼脂糖和海藻酸钠等。
11.单克莱尔准数物理意义？（2-2，-46）
Da(Damkohler准数)是C*的函数，其物理意义是最大反应速率与最大传质速率之比。 Da >> 1，CS → 0,ηout → 0过程为外扩散控制
Da << 1 CS → C,ηout → 1 过程为反应控制
12.提高固定化酶外扩散效率,应设法减小Da准数。减小Da准数的措施？
1、降低固定化酶颗粒的粒径，增大比表面积，但由于粒径减小会伴随压降增加，因此应用中综合考
虑，确定合适的粒径。 2、使固定化酶表面流体处于湍流状态以增大
13.西勒准数?的物理意义：是表面反应速率与内扩散速率之比。对各类反应动力学与固定
化酶的形状，普遍化的?的定义式为:
14.提高固定化酶内扩散效率的措施？
应设法减小?。减小?的措施主要是适当降低固定化酶颗粒粒径。
15.什么是酶的半衰期？具有活性的酶浓度降至酶的总浓度一半的时间
16.呼吸商：CO2生成速率/O2消耗速率
17.细胞得率：消耗1g基质生成细胞的克数（指干细胞重），Y x/s =生成细胞的质量/消耗基质的质量
18.理想的微生物生长模型应具备条件：
（1) 要明确建立模型的目的。使用模型的目的，与其说是对微生物生长增殖的复杂现象有统一、深刻的理解，不如说是为了进行微生物反应器的设计，找到最佳操作条件和确定出反应过程的合理管理方法。
(2)明确地给出建立模型的假定条件，这样才能明确模型的适用范围
(3)希望所含有的参数，能够通过实验逐个确定
(4)模型应尽可能地简单。
19.代谢产物的生成动力学的类型
根据产物
生成速率
与细胞生
长速率之
间的关
系，
Gaden将
其分为三
种类型：
(a) 相关
模型；(b)部分相关模型；(c)非相关模型
相关模型：是指产物生成与细胞生长呈相关的过程。产物是细胞能量代谢的结果。此时产物通常是基质的分解代谢产物。例如：乙醇、葡萄糖酸等。
部分相关模型：反应产物生成与基质消耗仅有间接的关系。产物是能量代谢的间接结果。在细胞生长期内，基本无产物生成。属于这类的有柠檬酸和氨基酸的生产等。
非相关模型：产物的生成与细胞的生长无直接关系。在微生物生长阶段，无产物积累，当细胞停止生长，产物却大量生成。属于这类的有青霉素等二级代谢产物的生产。
20.分批式操作的特点及其优缺点
特点：①微生物所处的环境不断变化；②适合于少量多品种的
发酵生产；③发生杂菌污染时终止操作容易；④可比较容易通
过改变处理对策来改变运转条件变化或转产新产品；⑤对原料
组成要求较粗放等。
优点：①设备制作费用低；同一设备可进行多种产品生产；③发生杂菌污染或菌种变异概率低等缺点：①反应器非生产周期长；频繁灭菌易使检测装置损伤；③每次培养均要接种导致生产成本增加；需要非稳定过程控制费用等
21.分批培养产生延迟期的原因
①菌体适应培养基营养的改变；②菌体适应培养基物理环境如温度、pH以及渗透压等的变化等；③培
养基中存在抑制剂或接种时带入了一些有害的代谢产物抑制菌体生长；④接入的种子为孢子，孢子发芽需要一定时间；⑤接种静止期或种龄较大的种子。
22.分批培养进入静止期的原因
①培养基中必须的营养物质耗尽；②有害代谢产物的积累；③氧的供应不足；④生长因子不足；⑤生
长的空间不够等。
23.补料分批式操作（流加操作）的优缺点
优点：①同一套设备可进行多种产品生产；②可任意控制反应器中的基质浓度；③可确保微生物所需的环境；④如果能够了解菌体在分批过程中的性质，可获得产物高收率
缺点：①存在非生产周期；②要较高的投入（需要控制和高价的检测装置）；③人员操作加大了污染的危险；④由于频繁染菌，易使检测装置损伤。
24.连续式操作的优缺点
优点：①可维持稳定的操作条件，从而使产率和产品质量保持相应稳定；
②能够有效实现机械化和自动化，降低劳动强度，减少操作人员与病原微生物和毒性产物接触的机会；
③减少设备清洗、准备和灭菌等非生产占用时间，提高设备的利用率，节省劳动力和工时；④可减少灭菌次数，延长测量仪器探头的寿命；⑤容易对过程进行优化，有效地提高发酵产率
缺点：①对设备、仪器及控制元器件的技术要求较高，从而增加投资成本；②开放的系统和长周期发酵，易造成杂菌污染；③长周期连续发酵易发生微生物变异，生长慢的高产菌株可逐渐被生长快的低产变异菌株取代，从而降低产率；④丝状菌体易附着在器壁上和在发酵液中结团，造成连续操作的困难。
