КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Ограничаване на растеж. уравнение Моно




Ограничаване на специфична скорост на растеж се нарича ограничен и ограничаване на скоростта на фактор - ограничаващ фактор.

Принципът на откриване на растежния фактор ограничаване е както следва. Ако леко увеличение наблюдавания отговор увеличение фактор в специфичната скорост на растеж, а след това на растежа ограничаващ фактор; в противен случай не е ограничаващ фактор. Растеж може да бъде ограничено от един или повече компоненти на хранителната среда, съответно, се говори за един статистически и мултивариантен ограничен.

Растеж ограничава от концентрацията на един от субстратите, описани от Моно уравнение:

(2.8)

където - Процентът на специфичен растеж; - Максимална специфична скорост на растеж; S - концентрацията на субстрата; - Константа на субстрата на Mono S, числено равно на концентрацията на субстрата, при което специфичната скорост на растеж е равна на половината от максималното (виж фигура 2.2 ..).

Фиг. 2.2. зависимост Моно уравнение за

Моно уравнение се базира на теорията на ензимната кинетика и принципа на "фактор" (ограничаващ скоростта етап на обмяната на веществата); Той описва растежа на прост (състояща се от един вид) култура на прост субстрат.

За да настроите съответния експериментални данни Моно уравнението и да намерят стойностите на параметрите и , Се използват различни му линейната форма:

; (2.9)

; (2.10)

, (2.11)

Повечето използват първата форма (2.9), което дава линейна връзка от (Графика двойни реципрочни), но по-точна оценка на наличните на 2-ри (2.10) и трети (2.11) форми параметри. Определяне на уравнение параметри Моно за втория линеаризиран формата, показана на фиг. 2.3.

Фиг. 2.3. Линеаризирания формата на Моно уравнение от уравнение (2.10)

Моно уравнение може да бъде удължен до случаите на ограничаване растежа на мулти-фактор. Например, нитрифициращи бактерии носещи биологично окисляване на амоняк с кислород, притежава следното уравнение:

(2.12)

където , - Концентрацията на амоняк и разтворения кислород в средата; , - Моно константи на азот и кислород.

Константи на Mono за бактериите са много малки стойности. За типичните стойности на константите хетеротрофни Моно на органични субстрати, = 1.10 мг / л, и кислород (за аеробна) = 0.1-0.2 мг / л. За нитрифициращите бактерии, принадлежащи към autotrophs, = 1 мг / л == 1 мг / л.

Моно уравнение дава зависимост от специфичната скорост на растеж на субстратната концентрация на клетъчната повърхност. За малки клетки, по-специално бактерии, концентрация на субстрата на повърхността им е почти равна на концентрацията на субстрата в разтвора и се измерва в практиката. За големи клетъчни агрегати и размера на клетката на концентрация около 0.1 мм субстрат в разтвора може значително да превишава концентрацията на клетъчната повърхност. В този случай, зависимостта на скоростта на растеж на концентрацията на субстрата не е описана в уравнение разтвор Моно и уравнението на дифузия; съответно, се говори за ограничаване на субстрата чрез растеж дифузия.



Когато ограничаване на разпространението на субстрат на специфичните увеличения процент растеж с увеличаване на смесване интензивност среда за две причини: повишена скорост на дифузия на субстрата от разтвора на повърхността на единица клетка и намаляване на размера на агрегатите, което намалява дължината на пренос на маса в рамките на единицата.

С увеличаване на концентрацията на субстрата в разтвора се отстранява rostadiffuziey ограничение, зависимост и близо до себе си, като Моно уравнение. За практически цели, които обикновено се използват уравнение е формално отговорен уравнение Моно но включва постоянно , Взема предвид ограничението за субстрат дифузията на растеж:

(2.13)

(2.14)

където - Дебелината на течен филм около единицата клетка, в която прехвърляне субстрат се извършва чрез молекулна дифузия (в останалата част от разтвора се прехвърля бързо от турбулентен дифузия); , - Молекулната дифузия коефициенти вътре в клетъчния субстрат и извън устройството (в разтвор); - Концентрацията на суха биомаса в единична клетка; - Ефективното радиуса на единична клетка; - Икономически фактор.

Размерът на всички параметри във формулите (2.13) и (2.14) - системата SI. Лесно е да се покаже, че в рязко ограничаване на разпространението на специфичната скорост на растеж е изцяло определя от скоростта на дифузия. В действителност, когато растеж е ограничен само от дифузията се извършва: >> , >> , Съответно, (2.13) и (2.14), следва, че степента Това не зависи от параметрите и И това е напълно определя от параметрите на процеса на дифузия:

, (2.15)

Чрез увеличаване на интензивността на смесване параметри и намалява, което води до увеличаване на специфичната скорост на растеж; стойност намалява, се приближава към стойността Следователно степента на дифузия ограничаване растеж намалява (фиг. 2.4).

Фиг. 2.4. зависимост Моно от уравнение (1) и ограничаване на разпространението на субстрат за растеж (2) съгласно уравнението (2.13)