污染控制三章3ppt课件.ppt
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1、第五节 微生物生长曲线及其在污染控制工程中的应用,一、生长曲线的概念,1.细菌群体生长特征 单细胞微生物的群体生长特征是指数生长。 2.生长曲线,二、混合微生物群体的生长,轮虫等级最高。,1.微生物的演替现象,活性污泥由多种微生物组成生物群体,每种微生物具有各自生长规律和生长曲线; 每条生长曲线在共栖环境中有自己的形状和位置; 例:有机物含量丰富,则以有机物为食的细菌数量多,然后必然以细菌为食的原生生物出现,最后以细菌和原生生物为食的后生生物才可能产生。,2.演替现象在废水处理中的意义,意义:定性地推测水质情况 鞭毛虫存在有机物高,需处理; 镜检固着纤毛虫则有机物和细菌少; 轮虫出现说明水质稳
2、定。,三、内源呼吸,1.内源呼吸的概念,在细胞内部,细胞物质的自身代谢即内源呼吸。,2.内源呼吸的特点,(1)内源呼吸贯穿微生物整个生命期; (2)内源呼吸在对数生长期影响极小,可以忽略,但在非对数生长期,内源呼吸的影响不能忽略。,四、生化反应动力学,1.反应动力学研究的主要目的,(1)探索影响因素与反应速度的关系,指导生产工艺; 底物降解速率和底物浓度、生物量等因素的关系; 微生物增长速率和底物浓度、生物量等因素的关系; (2)研究反应机理,以数学模型的形式抽象反应速度的本质;,2.米氏方程,M-M方程,V-酶反应速度 Vmax-最大酶速度 Cs-底物浓度 Km-米氏常数,(1)底物浓度和酶
3、促反应速度的关系,底物浓度(Cs)与反应速度(v)的定量关系 该式为酶反应动力学的最基本方程式, 酶反应速度V: 取决于底物浓度Cs、米氏常数Km、和最大反应速度Vmax。Km为常数, 当反应体系中酶的总浓度不变时,Vmax也为常数,因此酶反应速度V主要取决于底物浓度Cs。,(1)底物浓度和酶促反应速度的关系,当底物浓度很低时:CsKm,Km+CsCs,M-M方程: ,即底物浓度与酶催化反应速度无关(酶活性部位已全部被底物占据)反应达到最大速率。呈零级反应。 当CsKm时,反应级数介于0级与1级之间。,(2)米氏常数,Km研究酶作用机制的一个重要特征常数 Km是酶的特征常数,反应了酶和底物之间
4、的亲和力。一般以1/Km来表示亲和力。1/Km越大则酶与底物之间亲和力越大,表示酶催化反应更容易进行。反之,Km越大,则反应进行越困难。,(3)酶反应速度与酶浓度的关系,根据中间络合物理论和米氏方程,当底物浓度足够大时(CsKm时),V=k2CE0成立,即酶浓度与反应速度具有线性关系, 该结论对于酶的分离和提纯具有重要意义,例如A、B两种酶催化同一底物时,如果A0.2mol/L与B0.6mol/L催化反应速度相同,则认为A的活力是B的活力的3倍。,3.温度对催化反应速度的影响,(1)酶的最适温度,在较低的温度范围内,酶反应速度随温度升高而增大,但超过一定温度后,反应速度反而下降,此转折点温度称
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