2 酶的非竞争性抑制 抑制剂与可以在酶的活性部位以外与酶相结合， 并且这种结合与底物的结合没有竞争关 系，这种抑制称非竞争性抑制。
3 DC iS imax c SK S D μ ，Si 为 CSTR 反应器中入口处的限制性底物浓度。当稀释率达到 DC 时，出口处细胞浓度为 0，反应器处于“洗出”操作状态。
4 YX/S 细胞生物量对限制性底物的得率系数。
5 限制性底物 某种底物浓度的增加会影响生长速率,而其它营养组分浓度的变化对生长 速率没有影响作用，这种底物称限制性底物。
二、简答题（30 分，每小题 10 分） 1 简述影响体质传氧系数 kLa 的因素 物系的性质粘度，扩散系数，表面张力 操作条件温度，压力，通气量，搅拌转数 反应器的结构反应器的结构型式，搅拌器结构，搅拌方式 就每一种情况作较详细说明。
2 设计一实验测定酶反应动力学 M-M 方程的参数Vmax和 Km 选择在不同底物浓度下测定其初始反应速率，得到一系列的 S0-v 数据，对 M-M 方程进行双倒数变换，得到 1/vKm/Vmax*1/S 1/Vmax，根据实验数 据以 1/S 为横坐标， 以 1/v 为纵坐标， 作图， 线性拟合， 得到的截距为 1/Vmax， 斜率为Km/Vmax，由此可以计算出 Vmax和 Km。
3 简述微生物反应与酶促反应的最主要区别 从反应动力学的角度来看 （1）微生物反应是自催化反应，在反应过程中催 化剂本身在增殖，而酶促反应在反应过程中催化剂的量不变化；
（2）酶催化 的底物是专一性的，在 M-M 方程中的 S 是指反应的专一性底物，而微生物 反应的底物有很多，Monod 方程中的 S 是指限制性底物；
（3）微生物反应本 质上是同由许许多多酶促反应组成的，而酶反应相对比较简单。
三、推导与计算（50 分） 1 试推导均相酶反应体系中竞争性抑制的速率方程。
（15 分） E S I [ES]E P [EI] Km KP E S E S I KP k k2 2 E S I [ES]E P [EI] Km KP E S E S I KP k k2 2 利用快速平衡假说 ]EI[ ]I][E[ K ]ES[ ]S][E[ K Im ′ 5 分 和酶的浓度方程, ]EI[]ES[]E[]E[ 0 2.5 分 产物速率方程, ]ES[kvp 2 2.5 分 综合以上方程,消除[ES]得到 ]S[K ]S[V v app,m m p ′ ， ]E[kV m,p02 ， ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ′′ I mapp,m K ]I[ KK1 5 分 2 某一微生物反应在连续操作的搅拌罐反应器CSTR中进行，并符合 Monod 方程 S S 1 2 μ h-1 现已知在反应器入口处， 底物浓度Si3 kg m-3, 细胞浓度Xi0 kg m-3, YX/S0.5, VR1 m3 试求该反应的最佳加料速率应为多少此时反应器出口处So, Xo, DXo各为多 少（10分） 解 1 31 1 121 − − SK K D iS S mopt μ h-1 VoptDopt*VR1*1010 L/h 5分 S S D 1 2 1μ 所以，SO1 g/L XOYX/SSi-SO0.5*3-11 g/L DXO1*11 g/L.h 5分 3 某一均相酶催化反应，在连续操作的管式反应器CPFR中进行，其动力学方 程为 S2 S 2 . 0 S r mol L-1 min-1 若进料流量为25 L min-1; 反应底物 S 在反应器出口处的转化率 φ 为95，进料 液中底物浓度 Si为2 mol L-1时，求反应器出口处底物的浓度 SO为多少反应时 间τp为多少所需反应器体积VR为多大（15分）[ln102.303, ln0.1-2.303, ln202.996, ln0.05-2.996] 解 已知φSi-So/Si0.95 Si2 mol/L 所以So0.1 mol/L 5分 639.4 0.1 5 10ln0.15210lnS5SdS 0.2S S2 dS r 1 τ 2 0.1 2 0.1 2 0.1 s P − ∫∫ min 5分 τpVR/V 所以VR τp X V 39.46 X 25 986.5 L 5分 4 某酶反应操作由三个CSTR反应器串联而成，如图a所示，其动力学 1/rs 曲线如图b,请在图b中画出三个CSTR反应器的平均停留时间τm1, τm2, τm3。10 分 V S0V S3 output Rsooii VrSVSV VR1S1E Rsooii VrSVSV VR2S2E Rsooii VrSVSV VR3S3E V S2V S1 V S0V S3 output Rsooii VrSVSV VR1S1E Rsooii VrSVSV VR1S1E Rsooii VrSVSV VR2S2E Rsooii VrSVSV VR2S2E Rsooii VrSVSV VR3S3E Rsooii VrSVSV VR3S3E V S2V S1 1/rS S1S0S2S3 1/rS S1S0S2S3 图a 图b 解 τ τm1 τ τm2 τ τm3 1/rS S1 S0 S2 S 如上图所示。画出正确的方框得 8 分，标出正确的停留时间得 2 分。