尔雅生物化工原理与设备（上）2020春SPOC2课后答案(学习通2023完整答案)

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学习通生物化工原理与设备（上）2020春SPOC2

生物化工工程是综合应用生物学、化学、物理等基础学科知识，以生物体系为基础，以加工生物物质为主要特征，通过一系列化学和生物学反应，制备各种有用的产品，开发及利用生物资源的高新技术。本文主要介绍学习通生物化工原理与设备（上）2020春SPOC2的课程信息。

课程简介

本课程主要介绍了生物化工工程及其原理，包括工程生物学、微生物代谢、分离纯化技术、生物反应器设计和操作等方面的知识。

在本课程中，学生将会学习到以下方面的知识：

• 工程生物学的基础知识
• 微生物代谢及其调控
• 生物反应器的设计和操作
• 生物分离纯化技术及其应用

课程内容

第一章 工程生物学基础

工程生物学是研究生物大分子物质（如蛋白质、核酸等）的生产与应用，以及相关基因、代谢途径的分子调控和纯化等技术和过程的学科。本章讲解了工程生物学的基本内容和应用。

1.1 工程生物学的概念和发展历程

工程生物学是一门综合性的学科，它起源于发酵工艺学、微生物学、制药学等领域的交叉，其发展历程可以分为以下几个阶段：

• 第一阶段：发酵工艺学的发展（20世纪初至50年代末）
• 第二阶段：微生物学和分子生物学的发展（50年代末至80年代末）
• 第三阶段：基因工程和生物技术的发展（80年代末至现在）

1.2 基因工程和生物技术

基因工程和生物技术是目前工程生物学发展的重点和热点，主要利用分子生物学、细胞生物学、生物化学等多学科知识和技术手段，通过对DNA、RNA和蛋白质等生物大分子的分离、克隆、重组、修饰等手段，实现对生物物质的定量控制和定向改造。

第二章 微生物代谢及其调控

微生物代谢是指微生物生长、繁殖和代谢的过程，涉及到能量转换和物质代谢等方面的内容。本章主要介绍微生物代谢及其调控的相关知识。

2.1 酵母菌的代谢

酵母菌是一类广泛存在于自然界中的单细胞真菌，可以通过不同代谢途径合成多种有机物质，如酒精、乳酸、柠檬酸、氨基酸等，具有广泛的应用价值。

酵母菌的代谢途径主要包括糖代谢、酸代谢、氨基酸代谢和脂质代谢等方面，其中糖代谢是最为关键的代谢途径，包括糖原合成、糖醇合成、酵母菌发酵等过程。

2.2 微生物代谢调控

微生物代谢调控是指微生物在不同环境条件下，利用信号传递、代谢调控等方式，实现代谢途径和代谢产物的合理调控和控制。本章将介绍代谢调控的机制和方法，包括信号传递、代谢网络分析、基因工程等方面的内容。

第三章 生物反应器的设计和操作

生物反应器是生物化工工程中最为重要的设备之一，用于进行微生物发酵、细胞培养、酶反应等生物过程。本章主要介绍了生物反应器的设计和操作过程。

3.1 生物反应器的种类和结构

生物反应器的种类和结构多种多样，可以按照形状、搅拌方式、控制方式等进行分类。常见的生物反应器包括摇瓶、批式反应器、连续式反应器、半连续式反应器等。

3.2 生物反应器的设计和操作

生物反应器的设计和操作需要综合考虑生物反应的物理化学过程、微生物代谢过程以及反应器本身的结构和控制方式等因素。本章将介绍反应器设计的基本原则和步骤、操作过程中的注意事项等方面的内容。

第四章 生物分离纯化技术及其应用

生物分离纯化技术是指将生物产物从复杂的混合物中分离出来，并通过一系列物理和化学手段，去除杂质、提高纯度和活性等技术和过程。本章将介绍生物分离纯化技术及其应用的相关知识。

4.1 生物分离纯化技术的原理和方法

生物分离纯化技术主要包括离子交换、凝胶过滤、透析、亲和层析、高效液相色谱、毒素吸附等方法。这些方法在生物制品的分离纯化过程中发挥着至关重要的作用。

4.2 生物分离纯化技术在生产中的应用

生物分离纯化技术在生产中具有广泛的应用前景，可以应用于生物制品的纯化和提纯、药物的制备和分离等方面。在本章中，我们将介绍生物分离纯化技术在生产中的具体应用情况。

总结

学习通生物化工原理与设备（上）2020春SPOC2的课程内容丰富、系统，覆盖了生物化工工程、微生物代谢、生物反应器、生物分离纯化等方面的知识。通过学习，学生可以系统地了解和掌握生物化工工程的基本原理和技术，为今后从事相关工作和研究打下坚实的基础。