反應(yīng)速度和反應(yīng)級(jí)數(shù).ppt
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第四節(jié)反應(yīng)速度和反應(yīng)級(jí)數(shù),一、生化反應(yīng)的反應(yīng)速度單位時(shí)間的底物減少量單位時(shí)間的最終產(chǎn)物增加量單位時(shí)間的微生物細(xì)胞增加量S=yX+zP(式中：P-Product難以計(jì)量，所以一般用S-Substrate、X-Mass來表示反應(yīng)速度),二、反應(yīng)級(jí)數(shù),若反應(yīng)pA+qB→mC+nD的反應(yīng)速度為：v=k[A]p[B]q這個(gè)反應(yīng)稱為（p+q）級(jí)反應(yīng)；（p+q）稱為反應(yīng)的級(jí)數(shù)。也可稱這個(gè)反應(yīng)是A的p級(jí)反應(yīng)，或B的q級(jí)反應(yīng)。零級(jí)反應(yīng)——p+q=0；一級(jí)反應(yīng)——p+q=1；二級(jí)反應(yīng)——p+q=2；,對(duì)于生化反應(yīng)：S=yX+zP生化反應(yīng)速度：v=d[S]/dt=k[S]n或：lgv=nlg[S]+lgkn稱為生化反應(yīng)的級(jí)數(shù),三、米-門（Michaelis-Menten）方程式,（一）生物酶的特點(diǎn)1、催化效率高，是一般催化劑的106-1013倍；2、高度專一性3、對(duì)環(huán)境敏感，化學(xué)組成類似蛋白質(zhì)4、在常溫、常壓、中性環(huán)境下進(jìn)行催化反應(yīng),（二）酶促反應(yīng),S+E=ES→P+ES—Substrate，基質(zhì)或底物；E—Enzyme，酶；ES—中間產(chǎn)物，酶與基質(zhì)的復(fù)合物；P—Product，產(chǎn)物。,（三）米氏方程式,v=vmaxS/Km+Sv—酶反應(yīng)速度vmax—最大酶反應(yīng)速度S—底物濃度Km—米氏常數(shù)，半速率常數(shù),（四）米氏常數(shù)的意義及測(cè)定,1、Km是酶的特征常數(shù)，不同酶的Km值不同；2、一種酶如果能催化幾種底物，就有幾個(gè)特定的Km；3、Km值最小的底物，稱為該酶的最適底物；4、由于vmax難以達(dá)到，所以Km值常用雙倒數(shù)圖解法測(cè)定。,第五節(jié)微生物生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)----莫諾特（Monod）方程式（一）基本方程式,Ks—飽和常數(shù)，也稱之為半速度常數(shù)；S—有機(jī)底物濃度。μ—比增長(zhǎng)速率,μ=(dx/dt)/x;dx/dt----微生物群體增長(zhǎng)速率。,μ=Yqμmax=YqmaxY---dx/ds,產(chǎn)率系數(shù)，g(生物量)/g(降解的底物)q---(ds/dt)/x,比底物降解速率ds/dt----底物利用速率,,（二）莫諾方程式的推論,1、在高濃度有機(jī)底物的條件下，S＞＞Ks，上式簡(jiǎn)化為：q=qmax二式說明，在高濃度有機(jī)底物的條件下，有機(jī)底物以最大的速度進(jìn)行降解，而與有機(jī)底物的濃度無關(guān)，呈零級(jí)反應(yīng)關(guān)系。dS/dt表示有機(jī)底物的降解速度。,,q,即圖上所表示的S’—S，區(qū)段。有機(jī)底物的濃度再行提高，降解速率也不會(huì)提高，因?yàn)樵谶@一條件下，微生物處于對(duì)數(shù)增殖期，其酶系統(tǒng)的活性位置都為有機(jī)底物所飽和。有機(jī)底物的降解速度與污泥濃度(生物量)有關(guān)，并呈一級(jí)反應(yīng)關(guān)系,2、在低底物濃度的條件下，S<下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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