Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

23 példa Tökéletesen kevert CSTR enzimes reaktorban rakció folyik, amelyre érvényes a Michaelis- Menten kinetika. Vezessük le az elfolyó lében mérhető.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "23 példa Tökéletesen kevert CSTR enzimes reaktorban rakció folyik, amelyre érvényes a Michaelis- Menten kinetika. Vezessük le az elfolyó lében mérhető."— Előadás másolata:

1 23 példa Tökéletesen kevert CSTR enzimes reaktorban rakció folyik, amelyre érvényes a Michaelis- Menten kinetika. Vezessük le az elfolyó lében mérhető szubsztrát koncentrációnak a higítási sebességtől ( tartózkodási időtől) való függését Tökéletesen kevert CSTR enzimes reaktorban rakció folyik, amelyre érvényes a Michaelis- Menten kinetika. Vezessük le az elfolyó lében mérhető szubsztrát koncentrációnak a higítási sebességtől ( tartózkodási időtől) való függését

2 23 példa megoldás

3 6. példa BIM SB 2001 Egy enzim meghatározásnál a kezdeti szubsztrát cc-ja 0.3 mol/dm 3. Az enzim K m értéke = 2.6*10 -3 mol/dm 3. Ekkor sebességként 5.9*10 -5 mol/dm 3 min adódott. Mekkora a termék koncentráció 10 perccel az inkubálás kezdete után, ha a kezdeti S o koncentrációt 2*10 -5 -nek választottuk? Megoldás: K m  S o, így az első eset nulladrendű kinetikájú, azaz V=V max. A másik eset viszont elsőrendű kinetikájú, azaz k= V max /K m = 0.0227 min -1 és dS/dt= -kS ahonnan lnS = lnS o -kt = 0.0000159 mol/dm 3, ezért P(10)=So-S(10)= 4*10 -6 mol/dm 3.

4 31. példa BIM SB 2001 A szénsav-anhidráz enzim a következő reakciót katalizálja: H 2 O + CO 2 HCO 3 - + H + 2,8.10 -9 mol/l enzimbemérés esetén 7,1 pH értéken az alábbiakban megadott eredményeket mérték az előre illetve hátrafelé menő rekciókra: DE HIDRATÁLÁS HIDRATÁLÁS V 0 mol/l.sCO 2 mol/l V 0 mol/l.sHCO 3 - 2,77.10 -5 1,25.10 -3 1,0526.10 -5 2.10 -3 5,0. 5.10 -5 2,5. 10 -3 2,222. 10 -5 5. 10 -3 8,33. 10 -5 5. 10 -3 3,4482. 10 -5 10. 10 -3 1,667. 10 -4 20. 10 -3 4,000.10 -5 15. 10 -3 Számítsa ki a reakció egyensúlyi állandójának értékét.

5 31. példa BIM SB 2001 Lineweaver-Burk ábrázolás. Az előremenő reakció egyenese Y= 4000+40.X (R=1,000), V maxe = 1/4000=2,5,10 -4 mol/l.s. K me /V maxe =40, ahonnan K me =10 -2 mol/l. A balra menő reakcióra a linearizált összefüggés Y=13123 +163,2X (R=0,999), V maxh =7,62.10 -5 mol/l.s és K mh =1,24.10 -2 mol/l. Egyensúlyi állandó a Haldane egyenlet alapján -20 1/V 0 1/S 4000 13123 vissza előre

6 38. példa BIM SB 2001 1,0 g/dm 3 inhibitor jelenlétében egy enzimmel a következő kezdeti reakciósebességeket mérték. V 0 g/dm 3.min S g/dm 3 0,90920 0,65810 0,4936,67 0,405 0,3334 0,2893,33 0,2272,5 Az enzimnek ismert a K m értéke: 9,2 g/dm 3. Vajon milyen inhibícióról van szó? Mekkora a K i ?

7 38. Példa megoldása BIM SB 2001 L-B A regressziós egyenes egyenlete Y= 0,600997 +9,5225.X. V max = 1,4292 g/dm 3.min látszólagos K m ’=13,609 g/dm 3. A látszólagos K m megnőtt ( 9,2 g/dm 3 ) azaz kompetitív inhibícióról van szó.

8 50. példa BIM SB 2001 Felfedeztünk egy „új mikrobát”, amelynek különlegessége, hogy minden osztódáskor egy anyasejtből három azonos leánysejt keletkezik(!). Ha a mikroba az alábbi táblázat szerint szaporodik, mekkora a generációs ideje? Ferm.idő hSz.a. g/l 00,1 0,50,15 10,23 1,50,34 20,51 ln x/x 0 =0,815358 t ln3/t g =0,8154 t g = 1,35 óra tg  =0,815358 ln (x/x 0 ) t

9 51. példa BIM SB 2001 Szakaszos Aspergillus niger tenyésztés során a növekedést és a szénforrás glükóz szubsztrát fogyását mérték: Fermentáció ideje h Sejtkoncentráció sz.a. g/l Glükóz g/l 01,25100 92,4597 165,190,4 2310,576,9 302248,1 343320,6 3637,59,38 40410,685 Mekkora a maximális fajlagos növekedési sebesség? Mekkora az eredő hozam? Mekkora lenne a várható maximális sejtkoncentráció, ha 150 g/l kezdeti glükózkoncentrációt alkalmaztak volna?

10 51. példa BIM SB 2001 Többféle megoldás van.  max =0,1 h-1 ln x ---- idő !!!

11 51. példa BIM SB 2001 Vagy dx/dt (  x/  t ) – x görbéből μ max Az eredő, az egész fermentációt jellemző hozam számítása: Ha nagyobb kezdeti S koncentrációt alkalmaznánk, akkor lenne a végső sejtkoncentráció.

12 BIM2 SB 2002 Egy szubsztrát-inhibíciónak kitett kemosztát rendszerben a higítási sebesség 0,1 h -1 és S 0 = 0,2 kg/m 3. A kinetikai paraméterek a következők,  max = 0,2 K S = 2.10 -3 kg/m 3 K i = 150. 10 -3 kg/m 3 Y=0,5. Határozza meg az állandósult állapot(ok)ban a szubsztrát és a mikroba koncentráció(ka)t. 79.példa 79. példa megoldása

13 BIM2 SB 2002 79. példa megoldása Behelyettesítés, megoldás

14 BIM2 SB 2002 79. példa megoldása S 1 = 0,002 kg/m 3 S 2 = 0,1479 kg/m 3 Ebből X 1 = 0,099 kg/m 3 és X 2 = 0,0026 kg/m 3.

15 BIM2 SB 2002 98.példa Egy baktérium aerob körülmények között növekedik glükóz C/en forráson, és egyedüli nitrogénforrásként ammónium-ionokat hasznosit. Kisérleti eredmények azt mutatták, hogy 6 C-mól glükóz felhasználásakor egy C-mol sejttömeg képzõdik. Irja fel a sztöhiometriai egyenletet erre a tenyésztésre, ha a sejtösszetétel: CH 1,666 O 0,27 N 0,2. 98.példa megoldása 6 CH 2 O + bO 2 + cNH 4 CH 1,666 O 0,27 N 0,2 + dH 2 O + eCO 2 Irjuk fel az elemekre a mérlegegyenleteket: C: 6 = 1 + ee=5 N: c= 0,2 H: 6*2 + 0,2*4 = 1,666 + 2*dd=5,567 O: 6 +2*b = 0,27 + 5,567 +2*5 b=4,918 aminek alapján a keresett egyenlet 6 CH 2 O + 4,918 O 2 + 0,2 NH 4 CH 1,666 O 0,27 N 0,2 + 5,567 H 2 O + 5 CO 2 CH 2 O + 0,82 O 2 + 0,033 NH 4 0,167CH 1,666 O 0,27 N 0,2 + 0,928 H 2 O +0,83CO 2

16 BIM2 SB 2002 108. példa Saccharomyces cerevisiae-t 100 liter hasznos térfogatú bioreaktorban tenyésztünk kemosztátban. Az elfolyó lé jellemzői állandósult állapotban: 8 g/liter szubsztrát és 20 g/liter sejtkoncentráció. A bemenő tápoldat glükóz koncentrációja 50 g/l. A fermentáció aerob, a N-forrás ammónia. Mekkora a respirációs hányados és a metabolikus hőtermelés? Adatok:  max = 0,5 h -1, K s =2 kg/m 3, sejtösszetétel C 8 H 13 O 4 N.

17 BIM2 SB 2002 108.példa megoldása CH 2 O + aNH 3 + bO 2  y c CH p O n N q + (1-y c )CO 2 + cH 2 O Keressük a sztöhiometriai egyenletet a következő formában A mikroba C-mól képlete: C H 13/8 O 4/8 N 1/8 = CH 1,625 O 0,5 N 0,125

18 BIM2 SB 2002 A H, O, N elemi mérlegekből a, b és c kiszámíthatóak, sorrendben 0,076, 0,351 és 0,6176 és ennek alapján a sztöhiometriai egyenlet identifikált alakja CH 2 O + 0,076 NH 3 + 0,351 O 2  0,6109 CH 1,625 O 0,5 N 0,125 + 0,3891 CO 2 + 0,6176 H 2 O Az oxigénhozam A metabolikus hő - oxigén ekvivalens értéke 518 KJ/mól oxigén, így a metabolikus hőtermelés: 108.példa megoldása


Letölteni ppt "23 példa Tökéletesen kevert CSTR enzimes reaktorban rakció folyik, amelyre érvényes a Michaelis- Menten kinetika. Vezessük le az elfolyó lében mérhető."

Hasonló előadás


Google Hirdetések