本章内容研究对象：生物催化剂与生化反应、生化反应器设计与分析游离酶或固定化酶、游离细胞或固定化细胞。与化学反应过程相比较，生化反应过程具备以下特点：一、酶的概述酶具有一般化学催化剂所具有的性质。E(Enzyme),酶；酶的活性：即酶催化反应速率，在规定条件下，每微摩尔酶每分钟催化底物转化的微摩尔数。酶催化与化学催化反应能量变化专一性6.2生化反应动力学基础反应温度：酶催化反应速率与温度曲线呈钟罩形。反应pH：影响酶与底物结合和解离的速率；甚至影响酶的空间结构对于典型的单底物酶催化反应：通过米氏方程(Michaelis-MentenEquation)定量描述反应速率与底物浓度的关系：6.2生化反应动力学基础6.2生化反应动力学基础酶催化反应中，某些物质（外源物质、反应底物或产物等）的存在使反应速率下降，这些物质被称作抑制剂(I,Inhibitor)，其效应称为抑制作用。1竞争性抑制6.2生化反应动力学基础抑制物与酶的非活性部位结合，形成抑制物—酶的络合物后再与底物结合，或者部分底物—酶络合物与抑制物结合，所形成的底物—酶—抑制物不能直接生成产物，导致酶催化反应速率降低。6.2生化反应动力学基础有些抑制剂不能直接与游离酶相结合，而只能与底物-酶络合物相结合，形成底物—酶—抑制剂中间络合物，且该络合物不能生成产物，使酶催化反应速率下降。6.2生化反应动力学基础酶催化反应速率随底物浓度的升高先增大后降低，高浓度底物造成反应速率下降。底物抑制是由于多个底物分子与酶的活性中心结合，所形成的络合物不能分解为产物所致。酶催化反应速率与底物浓度关系不是双曲函数，而是抛物线关系。微生物反应(发酵过程)是利用微生物中特定的酶系进行的复杂生化反应过程。微生物反应包括以下过程：细胞的生长速率rx：在单位体积培养液中，单位时间内生成的细胞（菌体）量，即：均衡生长类似于一级自催化反应，以细胞干重增加为基准的生长速率与细胞浓度成正比，比例系数为μ，即在细胞间歇培养中的比生长速率为针对确定的菌株，在温度和pH等恒定时，细胞比生长速率与限制型底物浓度的关系可以用Monod方程表示。6.2生化反应动力学基础当cS6.2生化反应动力学基础6.2生化反应动力学基础6.2生化反应动力学基础Ⅲ型：细胞生长与产物合成非耦联型，即产物的生成与细胞生长无直接关系，即当细胞处于生长阶段时无产物积累，细胞停止生长后才有大量产物生成。6.2生化反应动力学基础6.2生化反应动力学基础对于一般微生物反应，总的需氧量与以燃烧反应为基准的物料平衡有关。6.1~6.2知识点回顾与化学反应过程相比较，生化反应过程具备以下特点：酶具有一般化学催化剂所具有的性质。专一性酶催化反应中，某些物质（外源物质、反应底物或产物等）的存在使反应速率下降，这些物质被称作抑制剂(I,Inhibitor)，其效应称为抑制作用。1竞争性抑制微生物反应(发酵过程)是利用微生物中特定的酶系进行的复杂生化反应过程。在细胞间歇培养中的比生长速率为