第一章 绪论 1
1.1生物反应工程研究的目的 1
1.2生物反应工程学科的形成与发展现状 3
1.3生物反应工程的主要内容 4
1.3.1生物反应动力学 4
1.3.2生物反应器及其操作 5
1.3.3生物反应过程的放大与缩小 5
1.4生物反应工程的学习方法 6
复习题 7
参考文献 7
第二章 生物反应工程的工程学基础 8
2.1单位与因次 8
2.2流体的物理性质 9
2.3物料与热量衡算 15
2.4物系的平衡关系 16
2.5速率的概念 17
2.6经济核算及优化的概念 17
复习题 18
参考文献 18
第三章 酶促反应动力学 19
3.1酶促反应动力学的生物学基础 19
3.1.1酶的基本概念 20
3.1.2酶的稳定性与应用特点 22
3.1.3酶的固定化技术 22
3.2均相酶促反应动力学 25
3.2.1均相酶促反应动力学基础 25
3.2.2单底物酶促反应动力学 27
3.3固定化酶促反应动力学 42
3.3.1固定化酶促反应动力学基础 43
3.3.2固定化酶促反应中的过程分析 45
3.4酶的失活动力学 51
3.4.1未反应时酶的热失活动力学 51
3.4.2反应中酶的热失活动力学 53
3.5多底物酶促反应动力学 55
3.5.1双底物酶促反应 55
3.5.2多底物酶促反应 57
3.6非水介质中的酶促反应 70
3.6.1双液相酶促反应 70
3.6.2超临界相态下的酶促反应 73
复习题 75
参考文献 78
第四章 微生物反应动力学 81
4.1微生物的基本概念 81
4.1.1微生物的分类与命名 81
4.1.2微生物的化学组成 82
4.1.3生长特性 83
4.1.4微生物反应的特点 84
4.1.5影响微生物反应的环境因素 85
4.2微生物反应过程的物量和能量衡算 87
4.2.1微生物反应过程的物量衡算 87
4.2.2微生物反应过程的得率系数 90
4.2.3微生物反应过程的能量衡算 94
4.3微生物反应动力学 98
4.3.1细胞生长速率 99
4.3.2细胞生长的非结构模型 100
4.3.3基质消耗动力学 105
4.3.4代谢产物的生成动力学 108
4.3.5细胞死亡动力学 110
复习题 113
参考文献 115
第五章 微生物反应器操作 116
5.1分批式操作 118
5.1.1生长曲线 118
5.1.2状态方程式 120
5.1.3反复分批式培养 122
5.2流加式操作 124
5.2.1无反馈控制的流加式操作 125
5.2.2有反馈控制的流加式操作 127
5.3连续式操作 129
5.3.1恒化器法连续操作 130
5.3.2恒浊器培养 140
5.3.3固定化微生物细胞的连续培养 140
5.3.4连续培养中的杂菌污染与菌种变异 141
5.4其他培养与操作方法 142
5.4.1生物反应与分离耦合操作 142
5.4.2基因工程菌的高密度培养 147
5.4.3界面微生物培养 151
5.4.4微生物的双液相发酵 155
5.4.5加压下的微生物培养 158
复习题 160
参考文献 162
第六章 动植物细胞培养 165
6.1动物细胞培养 165
6.1.1动物细胞培养的特性 165
6.1.2动物细胞生长模型 168
6.1.3动物细胞培养方法 169
6.1.4动物细胞培养的应用 171
6.2植物细胞培养 172
6.2.1植物细胞培养的特性 172
6.2.2植物细胞生长模型 174
6.2.3植物细胞培养方法 177
6.2.4植物细胞培养的应用 180
复习题 181
参考文献 182
第七章 生物反应器中的传质过程 184
7.1生物反应体系的流变学特性 184
7.1.1流体的流变学特性 185
7.1.2微生物培养液的流变学特性 186
7.2流体力学分析方法 187
7.3生物反应器中的传递过程 188
7.3.1氧传递理论概述 189
7.3.2细胞膜内的传质过程 191
7.4体积传质系数的测定及其影响因素 192
7.4.1体积传质系数的测定 192
7.4.2影响kLa的因素 194
7.5发酵系统中的氧传递 202
7.5.1氧传递的并联模型 203
7.5.2发酵系统中的氧衡算——串联模型 203
7.5.3菌丝团（菌丝球）中氧的传递模型 204
7.6溶氧方程与溶氧速率的调节 206
7.6.1溶氧方程 206
7.6.2单位溶解氧功耗 207
7.6.3溶氧速率的调节 207
复习题 208
参考文献 209
第八章 生物反应器 210
8.1生物反应器设计基础 210
8.1.1生物反应器设计的特点与生物学基础 210
8.1.2生物反应器中的混合 213
8.1.3生物反应器中的传热 213
8.2酶反应器 215
8.2.1酶反应器及其操作参数 215
8.2.2理想的酶反应器 218
8.2.3 CSTR型与CPFR型反应器性能的比较 220
8.3通风发酵设备 226
8.3.1通用式发酵罐 226
8.3.2气升式和鼓泡式反应器 235
8.3.3通风固态发酵设备 239
8.4微藻培养光生物反应器 239
8.4.1开放式培养系统 239
8.4.2封闭式光生物反应器 241
8.4.3光生物反应器光照系统与传递现象 243
8.5生物反应器的比拟放大 245
8.5.1生物反应器放大的目的及方法 245
8.5.2通用式发酵罐的放大实例 247
复习题 249
参考文献 251
第九章 生物反应工程进展 252
9.1质粒复制与表达的动力学 252
9.2代谢工程 257
9.2.1基本概念 257
9.2.2代谢工程原理及理论基础 258
9.2.3代谢通量分析 261
9.2.4代谢控制分析 262
9.2.5后基因组时代的代谢工程 263
9.3系统生物学 264
9.3.1系统生物学的研究框架 265
9.3.2系统生物学的研究平台 266
9.3.3网络相关系统生物学模型 269
9.4合成生物学 273
9.4.1合成生物学概念 273
9.4.2合成生物学的研究内容 274
9.4.3合成生物学的应用 277
复习题 279
参考文献 279
复习题答案 282
主要符号一览表 297
主要名词汇总 300
