生物化學工程基礎知識點歸納一、生物化學工程概述1.生物化學工程定義a.生物化學工程是應用生物化學原理和工程技術方法，研究生物分子、細胞、組織等生物體的結構與功能，以及生物體內物質轉化和能量轉換過程的一門學科。b.生物化學工程涉及生物技術、化學工程、材料科學等多個領域，具有跨學科的特點。c.生物化學工程在醫藥、食品、環保、能源等領域具有廣泛的應用前景。2.生物化學工程研究內容a.生物大分子的結構與功能研究，如蛋白質、核酸、多糖等。b.生物體內的物質轉化和能量轉換過程研究，如代謝途徑、酶催化等。c.生物反應器的設計與優化，如發酵、酶促反應等。3.生物化學工程應用領域a.醫藥領域：生物制藥、基因工程藥物、生物治療等。b.食品領域：食品添加劑、食品加工、食品安全等。c.環保領域：生物降解、廢水處理、固體廢棄物處理等。d.能源領域：生物能源、生物質轉化等。二、生物大分子結構與功能1.蛋白質結構a.蛋白質的一級結構：氨基酸序列。b.蛋白質的二級結構：α螺旋、β折疊等。c.蛋白質的三級結構：蛋白質的空間構象。d.蛋白質的四級結構：多肽鏈的組裝。2.核酸結構a.DNA的一級結構：脫氧核糖核苷酸序列。b.DNA的雙螺旋結構：兩條互補鏈的螺旋狀排列。c.RNA的結構：單鏈或雙鏈，具有不同的功能。3.多糖結構a.多糖的一級結構：單糖單元的連接方式。b.多糖的二級結構：單糖單元的排列方式。c.多糖的三級結構：多糖鏈的折疊和組裝。三、生物體內的物質轉化與能量轉換1.代謝途徑a.代謝途徑是生物體內一系列酶促反應的有序組合。b.代謝途徑包括糖代謝、脂代謝、氨基酸代謝等。c.代謝途徑的調控：酶的活性、酶的表達等。2.酶催化a.酶是生物體內具有催化功能的蛋白質。b.酶的催化機理：降低反應活化能。c.酶的調控：酶的活性、酶的表達等。3.能量轉換a.生物體內的能量轉換：化學能、熱能、電能等。b.光合作用：將光能轉化為化學能。c.呼吸作用：將化學能轉化為熱能。四、生物反應器設計與優化1.發酵反應器a.發酵反應器是進行微生物發酵的設備。b.發酵反應器的類型：好氧發酵、厭氧發酵等。c.發酵反應器的優化：溫度、pH值、營養物質等。2.酶促反應器a.酶促反應器是進行酶促反應的設備。b.酶促反應器的類型：固定化酶反應器、酶膜反應器等。c.酶促反應器的優化：酶的固定化、反應條件等。3.生物反應器的控制a.生物反應器的控制：溫度、pH值、營養物質等。b.生物反應器的自動化控制：PLC、DCS等。c.生物反應器的優化：提高反應效率、降低能耗等。五、生物化學工程應用實例1.生物制藥a.生物制藥：利用生物技術生產藥物。b.重組蛋白藥物：利用基因工程技術生產。c.抗體藥物：利用雜交瘤技術生產。2.食品加工a.食品添加劑：改善食品品質、延長保質期。b.食品發酵：利用微生物發酵生產食品。c.食品安全：生物化學工程技術在食品安全中的應用。3.環保a.生物降解：利用微生物降解污染物。b.廢水處理：利用生物化學工程技術處理廢水。c.固體廢棄物處理：利用生物化學工程技術處理固體廢棄物。4.能源a.生物能源：利用生物質轉化生產能源。b.生物質轉化：將生物質轉化為燃料、化學品等。c.生物能源的應用：生物燃料、生物氣體等。[1]生物化學工程，高等教育出版社，20