图书介绍

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代谢工程的途径分析与优化
  • （西）内斯托尔·V.托雷斯（Nestor V.Torres），（英）埃伯哈德· O.沃伊特（Eberhard O.Voit）著；修志龙，滕虎等译 著
  • 出版社： 北京：化学工业出版社
  • ISBN：7502570020
  • 出版时间：2005
  • 标注页数：293页
  • 文件大小：19MB
  • 文件页数：309页
  • 主题词：代谢－生物工程

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图书目录

1 目标——实用模型1

1.1 模型选择的标准3

1.2 生物化学过程模型7

1.2.1 热力学8

1.2.2 动力学11

1.2.3 Michaelis-Menten速度定律13

1.2.4 化学计量系统19

1.2.5 简化的表达21

1.2.6 波德分析22

1.2.7 幂定律近似法23

1.2.8 S系统27

1.2.9 综合质量作用系统28

1.2.10 代谢控制分析29

1.2.11 丰富的结构32

1.3 总结33

1.4 参考文献34

2 生化系统理论方法41

2.1 模型设计43

2.2 生化系统理论中的方程设计46

2.3 参数估计49

2.3.1 基于流量的估计49

2.3.2 根据动态数据估算53

2.4 动态分析55

2.4.1 系统特征的变化56

2.4.2 蒙特卡罗模拟57

2.5 稳态分析59

2.6 稳定性分析63

2.7 评价和说明68

2.8 参考文献69

3 黑曲霉生产柠檬酸模型73

3.1 引言75

3.2 柠檬酸基本的化学及生物化学性质76

3.3 基础数学模型79

3.3.1 质量平衡和S系统方程79

3.3.2 参数估计和S系统表示法81

3.3.3 基础数学模型89

3.3.4 稳态89

3.3.5 局部稳定性90

3.3.6 鲁棒性90

3.3.7 动态行为99

3.3.8 最初模型的局限性和缺点99

3.4 修订模型101

3.4.1 新的过程和生化数据101

3.4.2 质量平衡和S系统方程103

3.4.3 局部稳定性和稳态的描述109

3.4.4 鲁棒性109

3.5 修订模型的性能评价119

3.6 附录——修订模型中约束条件的数学表达式120

3.7 参考文献122

4 优化方法127

4.1 解析方法130

4.1.1 单变量函数的极值点130

4.1.2 单变量非线性函数极值点的解析计算132

4.1.3 多变量非线性函数极值点的解析计算135

4.1.4 约束非线性函数的优化139

4.2 搜索算法145

4.2.1 单变量函数145

4.2.2 多变量非线性函数的搜索148

4.2.3 遗传算法151

4.3 参考文献152

5 生化系统的优化153

5.1 引言155

5.2 非线性优化的必要性159

5.3 搜索多变量线性函数的极值161

5.4 化学计量学网络的优化167

5.5 S系统的优化169

5.6 GMA系统的优化171

5.7 多目标优化173

5.7.1 向量优化177

5.7.2 目标规划178

5.8 结构优化179

5.9 参考文献181

6 黑曲霉生产柠檬酸的优化187

6.1 引言189

6.2 用黑曲霉进行柠檬酸生产的最优线性规划190

6.2.1 目标函数191

6.2.2 约束条件191

6.3 最优解197

6.4 系统搜索最优解的最佳步骤序列200

6.5 操作过程中的误差影响分析205

6.5.1 输出分布的形态206

6.5.2 柠檬酸的生产207

6.5.3 约束违例208

6.6 结论210

6.7 参考文献212

7 用酿酒酵母生产乙醇的最大化215

7.1 概述217

7.2 研究背景218

7.3 Galazzo和Bailey模型220

7.3.1 物料平衡方程220

7.3.2 动力学模型221

7.4 S系统模型223

7.5 模型的质量评估224

7.5.1 稳态的局部稳定性225

7.5.2 模型的刚性225

7.5.3 动力学行为227

7.6 优化——间接优化方法227

7.6.1 直接的S系统优化228

7.6.2 目标函数229

7.6.3 约束条件230

7.7 结果232

7.7.1 乙醇生产的最大化232

7.7.2 甘油及糖生产的最大化235

7.8 间接优化方法的品质评价239

7.8.1 直接优化方法的简洁陈述240

7.8.2 乙醇生产的直接优化方法实施242

7.8.3 乙醇生产的非直接优化和直接优化解242

7.9 多目标优化245

7.9.1 间接多目标优化方法246

7.9.2 单目标优化247

7.9.3 多目标优化248

7.9.4 与糖酵解酶同时过量表达的观测值的比较250

7.10 讨论253

7.11 参考文献254

8 结论259

8.1 大肠杆菌高密度培养生产L-肉碱262

8.2 大肠杆菌中色氨酸的生物合成264

8.3 途径分析的趋势及基因技术和基因组学的作用266

8.3.1 代谢流分析268

8.3.2 基因组信息和生化系统理论269

8.4 展望273

8.5 参考文献274

人名索引277

主题索引285

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