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授業科目名
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担当教員
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生物反応工学
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黒澤 尋
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時間割番号
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単位数
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コース
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履修年次
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期別
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曜日
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時限
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| 275540 | 2 | AB | 3 | 前期 | 木 | I |
| ［概要］ | ||||||
| 生体触媒を利用した物質生産を工業的に行うには、バイオリアクターの設計・開発及び反応条件の最適化がなされなければならない。そのためには反応を数式で表現し、反応システムを定量的に解析する必要がある。本講義では、数式表現を行うために必要な基本概念である「単位と次元」を復習することからはじめて、反応速度と基質濃度の関係から「反応速度式」を導く。さらに、種々の反応装置での反応の反応効率を比較し、反応装置の特性を考察する。つづいて、好気性細胞の培養において最も重要な、反応装置への酸素供給をとりあげ、細胞の酸素消費速度と酸素移動速度について学ぶ。講義の進行に合わせて演習を行う。 | ||||||
| ［具体的な達成目標］ | ||||||
| 化学反応速度論を理解する 酵素や細胞の活性（反応と失活）を速度論的に理解する 酸素の移動速度論を理解する 固定化細胞（酵素）の反応特性を理解する |
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| ［必要知識・準備］ | ||||||
| 以下の科目を履修していることが望ましい。 基礎生物物理化学 基礎生物化学工学 微分方程式 関数電卓を持参すること。 |
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| ［評価方法・評価基準］ | ||||||
| 評価は2回の中間試験（配分各30%）と期末試験（配分40％）で行う。 試験問題：目標に相当する問題（特に化学反応、酵素反応、酸素移動速度、固定化触媒などに関連する問題）（Total 100点満点） 合格点：60点 |
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| ［教科書］ | ||||||
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| ［参考書］ | ||||||
| ［講義項目］ | ||||||
| 1．単位と次元 2．化学反応速度（１） 化学反応の分類 反応次数 3. 化学反応速度（２） 反応速度、半減期 4．酵素反応 ミカエリス・メンテンの式 5．アレニウスの式 熱殺菌 6. ＜中間試験（１）＞ 7．酸素の溶解、酸素供給 8．細胞の酸素消費速度 比呼吸速度 酸素需給と微生物による物質生産 9．酸素移動速度論（１） 物質移動 二重境膜説 10．酸素移動速度論（２） 酸素移動速度式の導出 酸素移動容量係数（kLa）の測定法 11．＜中間試験（２）＞ 12. 固定化生体触媒 細胞の固定化法固定化 触媒内への物質の拡散移動 13．触媒有効係数 14．生物反応装置 反応装置の形式 反応率と滞留時間 ＜期末試験＞ |
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| ［教育方法］ | ||||||
| 講義内容を丁寧に板書し、説明する。 講義の進度に合わせて、理解を確実にするための演習を行う。 |
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| ［JABEEプログラムの学習・教育目標との対応］ | ||||||
| (未登録) | ||||||
| ［その他］ | ||||||
| (未登録) | ||||||