文档介绍：第三章固定化酶、细胞的反应动力学
固定化技术将酶或细胞通过物理的或化学的方法使之成为在一定空间内运动受到完全的或局部的约束的技术。
固定化技术的应用特点
使得酶或细胞得到重复利用
减轻了产品分离的负担
操作稳定性好
便于实现生产的连续化
固定化酶、细胞的方法
物理吸附法
载体结合法共价结合法
离子结合法
交联法
网格型包埋
包埋法
微囊型
固定化对动力学的影响
活性多数情况下为活性降低,也有不变活升高的
稳定性热稳定性提高
影响固定化酶、细胞动力学的因素
构象效应
空间效应
屏蔽效应(位阻效应)
分配效应
扩散效应
外扩散的限制效应
为了集中研究外扩散限制的效应,选择液体不能渗透的且无电活性的载体为研究模型
固定化酶、细胞与液相反应物系相接触的反应过程为
第一步:底物由液相主体扩散到载体的外表面
第二步:底物在载体的外表面进行反应
第三步:产物由外表面扩散到液相主体
第一、三步为传质过程
第二步为反应过程
外扩散对反应速率的限制
以酶促反应为例,在载体外表面的酶促反应符合M-M方程
式中 VS i——载体外表面的底物消耗速率,(mol/L· s)
CS i——载体外表面的底物浓度(mol/L)
底物由液相主体扩散到载体表面的扩散速率
式中 VS d——底物由液相主体扩散到载体表面的扩散速率,(mol/L· s)
kL——液膜的传质系数,(m/s)
a——单位体积的反应物系具有的传质面积,(m2/m3=1/m)
kLa——体积传质系数, kLa= kL · a,(1/s)
CS 0——液相主体的底物浓度,(mol/L)