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1、天津市高等教育自学考试课程考试大纲课程名称：生化反应工程 课程代码：3283Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.天津市高等教育自学考试课程考试大纲课程名称：生化反应工程 课程代码：3283第一部分 课程性质与目标一、 课程性质与与特点 生生化反应应工程是是高等教教育自学学考试生生物技术术（生物物制药方方向）专专业的一一门专业业课，是是在完成成生物化化学、微微生物学学、物理理化学和和化工原原理等课课程后开开设的必必修课程程之一。本本课程的的学习对对全面掌掌握生物物技术进进行生化化工程的的研究开开
2、发起着着重要的的作用。 本本课程重重点论述述了生化化反应过过程动力力学和生生化反应应器两个个方面。前前者着重重论述了了均相酶酶催化反反应、固固定化酶酶催化反反应和细细胞反应应过程的的基本动动力学规规律，并并重点探探讨了传传递因素素对反应应动力学学的影响响及处理理方法；对于生生化反应应器的设设计和分分析，则则重点讨讨论了三三种理想想反应器器，并适适当介绍绍了对非非理想流流动反应应器的处处理方法法。通过过学习可可以使学学生对于于生化反反应工程程有较系系统的认认识，达达到熟悉悉并掌握握该课程程的基本本任务、内内容、研研究对象象和研究究方法。 本本大纲是是根据国国家教育育部制定定的高等等教育自自学考试
3、试生物技技术专业业本科生生培养目目标编写写的，立立足于培培养高素素质人才才，适应应生物制制药专业业的培养养方向。本本大纲叙叙述的内内容尽可可能简明明，便于于自学。二、 课程目标与与基本要要求本课程的目目标和任任务是使使学生通通过本课课程的自自学和辅辅导考试试，进行行有关生生化反应应工程的的基础理理论、基基本知识识的考察察和训练练，并了了解现代代生化反反应的进进展，为为今后的的学习和和工作打打下坚实实的基础础。课程基本要要求如下下：1、了解生生化反应应工程的的特点、任任务、研研究的对对象及研研究的内内容和方方法。2、掌握均均相酶催催化反应应、固定定化酶催催化反应应动力学学的规律律和动力力学方程程
4、、传递递因素对对反应动动力学的的影响及及其处理理方法。3、掌握细细胞反应应过程计计量学、细细胞反应应过程动动力学的的规律及及动力学学方程。4、了解生生化反应应器的种种类、基基本设计计方程和和动物细细胞培养养反应器器的种类类。掌握握三种理理想生化化反应器器、半间间歇半连连续反应应器的设设计式和和相关的的计算。5、学习生生化反应应器的流流动模型型与放大大，了解解停留时时间的定定量描述述和理想想流动模模型。掌掌握停留留时间分分布密度度、分布布密度函函数及统统计特征征值的计计算，熟熟悉三种种非理想想流动模模型及相相应的计计算。三、 与本专业其其他课程程的关系系本课程在生生物制药药专业的的教学计计划中被
5、被列为专专业课，在在生物化化学、微微生物学学、物理理化学和和化工原原理课程程与生物物制药工工程等学学科之间间有着承承前启后后的相互互联系作作用，本本课程的的学习对对全面掌掌握生物物技术专专业各学学科的知知识起着着重要作作用。第二部分 考核核内容与与考核目目标第一章 绪论 (一般)一、学习目目的与要要求通过本章的的学习，了了解生化化工程与与生化反反应工程程。二、考核知知识点与与考核目目标 识识记：了了解生化化反应过过程的任任务、特特点、反反应器的的类型、研研究的对对象及研研究的内内容和方方法。第二章 均均相酶催催化反应应动力学学 一、学习目目的与要要求通过本章的的学习，了了解均相相酶催化化反应的
6、的特点、影影响酶催催化反应应速率的的因素。掌掌握简单单酶催化化反应、有有抑制的的酶催化化反应和和复杂的的酶催化化反应动动力学方方程的建建立及方方程中各各参数的的求取。二、考核知知识点与与考核目目标（一）酶催催化反应应的基本本特征（一一般）识记：了解解酶催化化的共性性与四大大特性，酶酶的催化化效率的的3种表表示方法法。（二）简单单的酶催催化反应应动力学学（重点点）识记：了解解推导酶酶催化反反应动力力学三点点假设、“平衡”假设、“拟稳态”假设和酶的转化数的概念。理解：米氏氏方程的的推导过过程、方方程中各各参数的的定义。应用：能根根据酶催催化反应应机理推推导出米米氏方程程，能通通过实验验数据求求取方
7、程程中各参参数。（三）有抑抑制的酶酶催化反反应动力力学（重重点） 识识记：了了解抑制制剂的概概念及抑抑制作用用的两大大分类。 理解解：各种种有抑制制的酶催催化反应应动力学学的特点点、各种种有抑制制的酶催催化反应应速率与与底物浓浓度的关关系。 应用：能根据据各种有有抑制的的酶催化化反应机机理推导导出动力力学方程程，及方方程中各各参数的的求取。（四）复杂杂的酶催催化反应应动力学学（次重重点） 识识记：多多底物酶酶、变构构酶催化化反应动动力学的的特点、模模型 理解解：双底底物酶反反应系统统中复合合物形成成的三种种最简单单的情况况、变构构酶的概概念及各各自动力力学方程程的形式式。（五）影响响酶催化化反
8、应速速率的因因素（一一般） 识识记：了了解影响响酶催化化反应速速率的两两个主要要因素：pH值和和温度。第三章 固固定化酶酶催化反反应过程程动力学学一、学习目目的与要要求通过本章的的学习，了了解固定定化酶催催化反应应过程的的特征、影影响固定定化酶催催化反应应动力学学的因素素，掌握握外扩散散、内扩扩散限制制效应及及内、外外有效因因子。二、考核知知识点与与考核目目标（一）固定定化酶催催化的动动力学特特征（一一般）识记：了解解酶的固固定化对对酶的活活性、稳稳定性的的影响及及影响固固定化酶酶催化反反应动力力学的因因素。（二）外扩扩散限制制效应（重重点） 识识记：了了解固定定化酶与与液相反反应物相相接触的
9、的反应步步骤。 理解解：掌握握外扩散散传质速速率、无无因次准准数（丹丹克莱尔尔数）的的定义式式和物理理意义、外外扩散有有效因子子的定义义式。应用：熟悉悉对不同同反应级级数的不不可逆反反应的外外扩散有有效因子子的计算算。（三）内扩扩散限制制效应（重重点）识记：了解解液体在在微孔内内的2种种扩散机机理和微微孔内反反应组分分的浓度度分布方方程。 理解解：掌握握5种载载体结构构参数的的定义，有有效扩散散系数DDe、梯勒模数数及内扩扩散有效效因子的的定义式式和物理理意义。 应应用：熟熟悉不同同形状载载体上内内扩散有有效因子子和内扩扩散存在在下的酶酶催化反反应速率率的计算算。（四）内外外扩散同同时存在在时
10、时的的限制效效应（一一般）识记：了解解内外扩扩散同时时存在的的总有效效因子的的定义、化化学抑制制和分配配效应对对有效因因子的影影响。理解：Biior准准数的定定义和物物理意义义。表观观梯勒模数数与总有有效因子子的关系系。 第四章 细胞反应应过程动动力学一、学习目目的与要要求通过本章的的学习，了了解细胞胞反应过过程的特特征和计计量学，掌掌握细胞胞生长、基基质消耗耗与产物物生成动动力学及及细胞反反应动力力学参数数的估算算。二、考核知知识点与与考核目目标（一）细胞胞反应过过程计量量学（次次重点） 识记：了解细细胞反应应过程的的3个主主要特征征。 理解：掌握细细胞的分分子式、呼呼吸商和和细胞得得率的定
11、定义及元元素衡算算方程。 应应用：应应用衡算算方程进进行计算算并熟悉悉计算细细胞反应应过程的的得率系系数。（二）细胞胞生长的的非结构构动力学学（重点点） 识记记：了解解细胞生生长动力力学模型型的简化化、简化化的内容容、反应应速率的的定义及及温度和和pH值对对细胞生生长动力力学的影影响。 理解：掌握绝绝对速率率、比速速率概念念及细胞胞生长过过程的五五个阶段段。 应应用：熟熟悉运用用分批培培养时、有有抑制和和无抑制制的细胞胞生长动动力学方方程进行行计算。（三）基质质消耗与与产物生生长动力力学（重重点） 识识记：了了解维持持代谢的的基质消消耗和代代谢产物物生成的的动力学学描述及及细胞反反应中的的产热
12、速速率。 理理解：掌掌握各速速率方程程的定义义式、基基质最大大比消耗耗、摄氧氧率等概概念。 应应用：熟熟练应用用各速率率方程进进行计算算。（四）细胞胞死亡动动力学（一一般） 识识记：了了解细胞胞死亡的的原因及及受热死死亡的模模型。（五）细胞胞反应动动力学参参数的估估算（次次重点） 识识记：了了解微分分反应器器和积分分反应器器的特点点、作用用。 理理解：掌掌握常用用于动力力学参数数估算的的两种方方法（微微分法、积积分法）和和最小二二乘法。 应应用：熟熟练应用用上述方方法计算算细胞反反应动力力学方程程中各参参数 。（六）固定定化细胞胞反应动动力学（一一般） 识识记：了了解细胞胞固定化化的方法法。
13、理理解：掌掌握生物物膜内的的扩散限限制和絮絮凝物内内的扩散散限制的的有效因因子的计计算式。 第五章 生化反反应器的的设计与与分析一、学习目目的与要要求通过本章的的学习，了了解生化化反应器器的分类类、操作作形式和和基本设设计方程程、半间间歇半连连续操作作反应器器和动物物细胞培培养反应应器。掌掌握间歇歇反应器器(BSSTR)、连续续操作的的搅拌槽槽式反应应器（CCSTRR）、连连续操作作的管式式反应器器(CPPFR)的有关关计算。二、考核知知识点与与考核目目标（一）生化化反应器器设计概概论（一一般）识记：了解解生化反反应器的的种类、操操作形式式及设计计的基本本方程。（二）间歇歇操作搅搅拌槽式式反应
14、器器（BSSTR）(重点)识记：间歇歇反应器器的特点点、反应应时间、反反应所需需时间、反反应有效效体积的的概念。理解：掌握握在间歇歇反应器器中进行行酶催化化反应、细细胞反应应时反应应时间和和反应有有效体积积的计算算公式及及过程最最优化。应用：能熟熟练进行行间歇反反应器有有关的计计算。（三）连续续操作搅搅拌槽式式反应器器（CSSTR）（重重点） 识记记：了解解连续操操作搅拌拌槽式反反应器的的特点，单单级CSSTR、带带有细胞胞循环的的单级CCS和多多级CSSTR串串联反应应器的特特征。 理解解：掌握握集中参参数模型型、“返混”、空时时、稀释释率D、比比生长速速率、循循环比等等概念和和各种反反应器的的设计方方程。应用：熟练练应用反反应器的的设计方方程进行行相关的的计算。（四）连续续操作的的管式反反应器（CCPFRR）（重重
