Кинетические закономерности образования водорода и метана биокаталитическими системами

Кинетические закономерности образования водорода и метана биокаталитическими системами

Автор: Чан Динь Тоай, 0

Шифр специальности: 02.00.15

Научная степень: Докторская

Год защиты: 1984

Место защиты: Москва

Количество страниц: 291 c. ил

Артикул: 4031511

Автор: Чан Динь Тоай, 0

Стоимость: 250 руб.

Кинетические закономерности образования водорода и метана биокаталитическими системами  Кинетические закономерности образования водорода и метана биокаталитическими системами 

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .
ГЛАВА I. ГВДРОГЕНАЗЬ БИОЛОГИЧЕСКИЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ОБРАЗОВАНИЯ ШЛЕКШРНОГО ВОДОРОДА
IЛ. Гидрогеназы
ЛЛ. Водород уникальный субстрат гидрогеназ идеальное газообразное топливо .
1.1.2. Особенность строения активного центра гидрогеназ .
1.2. Автокаталитический характер реакции восстановления метилвиологена водородом в присутствии гидрогеназ
1.2Л. Кинетика реакции с проферментферментным взаимоде йствием. Бимолекулярный механизм астивации
1.2.2. Автокаталитическое ускорение продуктом ферментати вной реакции
1.3. Влияние эффекторов на гидрогеназную активность . . 1.3Л. Кинетический метод оценки констант нестойкости
комплекса фермента с ионами железа
1.3.2. Ингибирование гидрогеназной активности комплексонаш железа.
1.3.3. Активация гидрогеназ ионами никеля .
1.4. Иммобилизация и свойства иммобилизованной гидрогеназы из ТЬосарБа гозеорегвспа
1.4.1. Иммобилизация гидрогеназы на неорганическое стекло
1.4.2. Иммобилизация гидрогеназы на полиакрилонитркл . .
1.4.3. Иммобилизация гидрогеназы на сополимер терефтале
вого диальдегида и пфенилендиамина.
Стр.
ГЛАВА 2. ТЕРМОФИЛЬНАЯ ВОДОРОДООБРАЗУЮЩАЯ КУЛЬТУРА .
2.1. Образование водорода микроорганизмами .
2.2. Исследование метаболизма термофильной водородообразующей культуры.
2.3. Исследование влияния эффекторов на метаболизм водородообразующей культуры
2.3.1. Зависимость кинетических параметров метаболизма водородообразующей культуры от концентрации субстрата.
2.3.2. Влияние концентрации ионов водорода на метаболизм водородообразующей культуры .
2.3.3. Влияние продуктов метаболизма водородообразующей культуры на кинетические параметры е роста
2.4. Непрерывное культивирование водородообразующей
культуры
ГЛАВА 3. Кинетические закономерности образования метана
метаногенной ассоциацией М. кигпесеоуЦ . . .
3.1. Биогенез метана
3.1.1. Метаногенные бактерии.
3.1.2. Проблемы практического использования и промышленного получения биометана
3.2. Кинетические закономерности образования метана клетками метаногенной ассоциации М. киялесеотп.
3.2.1. Нестационарная кинетика восстановления углекислого газа в метан клетками метаногенной ассоциации .
3.2.2. Влияние органических кислот на образование
метана клетками метаногенной ассоциации . . . .
4 Стр.
3.2.3. Образование этилена метаногенной ассоциацией
i vii
3.3. Непрерывное культивирование термофильной метаногенной ассоциации i vii . НО
3.4. Кинетические закономерности и механизм конверсии глюкозы в метан метаногенной ассоциацией
3.4.1. Конверсия глюкозы в метан в атмосфере аргона . .
3.4.2. Конверсия этилового спирта в метан .
3.4.3. Конверсия уксусной кислоты в метан .
3.4.4. Конверсия углекислоты в метан
3.5. Математическое моделирование процесса конверсии глюкозы в метан метаногенной ассоциацией
ГЛАВА 4. ФЕРМЕНТАТИВНАЯ И РАДИАЦИОННАЯ ОБРАБОТКА СУБСТРАТА
БИОМАССЫ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО ТОПЛИВА .
4.1. Влияние целлюлазной обработки на конверсию биомассы в метан .
4.2. Влияние ионизирующего облучения субстрата на кон
версию биомассы в метан .
4.2.1. Биоконверсия биомассы азоллы в метан .
4.2.2. Биоконверсия биомассы хлореллы в метан .
4.2.3. Биоконверсия других субстратов в метан .
4.3. Влияние ионизирующего облучения на конверсию биомассы в водород.
4.4. Образование метана природной метаногенной ассоциацией
4.4.1. Биоконверсия целлюлозосодержащего сырья в метан природной метаногенной ассоциацией .
4.4.2. Еиоконверсия сахарозы в метан природной метаногенной ассоциацией.
Стр.
ГЛАВА 5. БИОКОНВЕРСЙЯ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ В ГАЗООБРАЗНОЕ ТОПЛИВО ВОДОРОД, МЕТАН НА ОСНОВЕ ДВУХ СОПРЯШШЫХ ПО МЕТАБОЛИТАМ КУЛЬТУР МИКРООРГАНИЗМОВ .
5.1. Основные теоретические аспекты биофотолиза
5.1.1. Виофотолиз воды в модельных системах с переносчиками электронов
5.1.2. Биофотолиз воды в системах микроорганизмов .
5.2. Биофотолиз воды на основе системы двух микроорганизмов, сопряженных по метаболитам . . .
5.2.1. Система биофотолиза воды Цианобактериясинезеленая водоросль термофильная водородо
образующая бактерия1
5.2.2. Система биофотолиза воды фотосинтезирующая водоросль термофильная водородообразующая бактерия Х
5.3. Преобразование солнечной энергии в метан, основанное на системе Фотосинтез метаногенез
Биофотометан
5.3.1. Система биофотометана Фотосинтезирующая
водоросль термофильная метаногенная ассоциаг
сине
5.3.2. Система биофотометана Цианобактерия зеленая водоросль термофильная метаногенная ассоциация
Стр.
ГЛАВА б. МЕТОДУ ИССЛЕДОВАНИЯ.
6.1. Анализ образующихся газов.
6.1.1. Измерение водорода
6.1.2. Разделение водорода, метана и углекислого газа
6.1.3. Анализ метана и метана при низких концентрациях
6.1.4. Анализ летучих продуктов в жидкой фазе
6.2. Методы исследования ферментов гидрогеназ . .
6.2.1. Определение активности гидрогеназ по восстановвлению метилвиологсна водородом
6.2.2. Определение активности гидрогеназ по выделению водорода.
6.2.3. Исследование влияния эффекторов на гидрогеназ
ных активность.
6.3. Методы исследования метанообразования.
6.3.1. Выращивание термофильной метаногенной ассоциации М. кигпосеоуИ
6.3.2. Получение бесклеточного экстракта термофильной метаногенной ассоциации М. кигпесеоуИ
6.3.3. Методы исследования кинетики метанообразования клетками метаногенной ассоциации М. киапесесплИ
6.3.4. Исследование этиленообразования клетками метаногенной ассоциации М. кигпесеоуа.1 .
6.3.5. Исследование кинетических закономерностей конверсии биомассы в метан метаногенной ассоциацией М. кигпесеоу
6.3.6. Непрерывное культивирование термофильной метаногенной ассоциации М. кигпесеоуЦ.
Стр.
6.4. Методы исследования водородообразующей культуры
6.4.1. Конверсия глюкозы водородообразующей культурой
6.4.2. Непрерывное культивирование водородообразугащей культуры.
6.5. Метода иммобилизации
6.5.1. Молекулярная сшивка с помощью полифункциональных реагентов 1,3,5трибензальдегида и терефталевого диальдегида .
6.5.2. Ковалентное присоединение фермента к пористому неорганическому стеклу .
6.5.3. Иммобилизация гидрогеназы на модифицированной матрице полиакрилонитрила
6.5.4. Модифицирование полиакрилонитриловых образцов .
ВЫВОД
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Наиболее характерной чертой обоих процессов является наличие периода индукции. Однако механизмы реакции с участием промежуточных соединений и автокатализа достаточно просто можно разграничить. Прежде всего обычно существует большое различие в масштабах величин периода индукции. Как известно, участие промежуточных соединений в механизме ферментативных реакций характеризуется периодом индукции, обычно лежащем в миллисекундном диапазоне . Для автокаталитических процессов характерны периоды индукции, составляющие в ряде случаев часы. Экспериментальный критерии, который позволяет отличить автокаталитический процесс от реакции с участием промежуточных соединений основан на том, что в результате автокаталитической реакции образуется стабильный и активный катализатор. В этих условиях добавление продуктов реакции к исходной реакционной смеси должно приводить к исчезновению на кинетической кривой периода индукции. Автокаталитические ферментативные реакции могут протекать по двум принципиально различным механизмам. ЕЕц 2Еа 1. Е и Е каталитически активная и неактивная форма фермента, соответственно. Еа
где Б и Р субстрат и продукт реакции, соответственно. Кинетика реакции с проферментферментным взаимодействием. Предполагается, что ферментативная реакцй превращения субстрата протекает по механизму МихаэлисаМентен. Если каталитическое действие на реакцию оказывает какойлибо из ее продуктов, процесс идет при переменной, возрастающей концентрации катализатора. В этих условиях во времени происходит изменение концентрации фермента, промежуточных соединений, т. Кинетику реакции в условиях небольшой глубины и постоянства концентрации субстрата описывает система алгебраических и дифференциальных уравнений
1. Д М 1. В условиях, когда реакция проводится при низких концентрациях субстрата Ы0КМ система уравнений 1. И О 2 . Решение системы уравнени 1. II дает зависимости от времени концентраций активного фермента и продукта реакции. Интегрирование уравнения 1. СЕ а к Ге . В начальный момент времени концентрация активного фермента много меньше общей концентрации фермента а7 I. При больших временах реакции в условиях, когда x ео I, концентрация активного фермента стремится к начальной концентрации фермента Е0 рис. I.3. Зависимость от времени концентрации продукта реакции может быть найдена при подстановке уравнения I. I2 в уравнение I. Р 1е I. I4
Графический вид функции Р дан на рис. В начальный период реакции в условиях, когда справедливо уравнение I. I.I3 в уравнение I. Г е I. I
Б этих условиях концентрация продукта растет экспоненциально, причем показатель экспоненты зависит от концентрации фермента. При больших временах протекания реакции, когда Ва0 x Е1о ЬУ I уравнение I. РисЗ. А Концентрация активной формы фермента и Б продукт автокаталитической реакции в зависимости от времени для автокаталитической реакции, протекающей по механизму 1. Зависимости даны в безразмерных координатах при использовании параметров Еа Е0 . I 0,1 2 0,. Таким образом, период индукции в случае справедливости механизма 1. В нашей реакции восстановления метилвиологена водородом в присутствии гидрогеназы полученный период индукции практически не зависит от концентрации фермента и прямо пропорционален концентрации субстрата рис. Это позволяет сделать вывод,что в исследуемой ферментативной реакции схема 1. Из анализа данных по автокаталитическому ускорению реакции молено определить как кинетические параметры процесса активации неактивной формы катализатора, так и параметры ферментативного превращения субстрата в продукт реакции. В условиях полной активации катализатора стационарная скорость реакции определяется лишь параметрами субстратного превращения см. При исследовании стационарной скорости от концентрации субстрата в широком диапазоне концентраций можно определить величины к V К. Рис. Зависимость параметра е0, зо от концентрации фермента и субстрата для 1,2 механизма с проферментферментным взаимодействием и 3,4 механизма с активацией продуктом ферментативного превращения субстрата.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.185, запросов: 121