《酶工程》教學(xué)大綱.doc

酶工程教學(xué)大綱適用專業(yè)：應(yīng)用生物技術(shù)2003級 總學(xué)時(shí): 74學(xué)時(shí)一、課程性質(zhì)及任務(wù)酶工程是應(yīng)用生物技術(shù)的一門專業(yè)課程，主要包括酶的生產(chǎn)，新酶的開發(fā)和利用，固定化酶和固定化細(xì)胞。設(shè)計(jì)適合于酶催化的反應(yīng)器，酶分子改造及化學(xué)修飾，酶抑制劑及激活劑的開發(fā)和應(yīng)用等。酶工程和發(fā)酵工程緊密相關(guān)，是發(fā)酵工業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物，是酶學(xué)原理與化工技術(shù)相結(jié)合而形成的一門理論性很強(qiáng)的應(yīng)用技術(shù)。二、教學(xué)基本要求理論方面通過學(xué)習(xí)酶工程要求學(xué)生了解酶分類、命名和性質(zhì)以及酶的催化反應(yīng)機(jī)理，掌握有關(guān)酶的制備、分離純化、酶修飾、酶和細(xì)胞固定化方法，了解酶反應(yīng)器及酶在工、農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥方面的應(yīng)用，實(shí)訓(xùn)方面，要求學(xué)生掌握有關(guān)實(shí)驗(yàn)的原理和方法，學(xué)會(huì)使用相應(yīng)的儀器和設(shè)備。三、理論教學(xué)內(nèi)容第一章 緒論（一）教學(xué)目的與要求：掌握酶工程的基本概念；了解酶工程的內(nèi)容及發(fā)展、前景（二）教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)：酶工程的基本概念，酶的生產(chǎn)方法（三）教學(xué)內(nèi)容1-1酶的基本概念1-2酶工程發(fā)展概況1-3酶的生產(chǎn)方法1-4酶的應(yīng)用前景第二章 酶的分離與純化（一）教學(xué)目的與要求 掌握酶的分離純化的具體方法及原理（二）教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)細(xì)胞破碎與酶的提??；離心分離；層析分離；電泳分離（三）教學(xué)內(nèi)容2-1-1細(xì)胞破碎與酶的提取2-1-2離心分離；2-1-3過濾與膜分離2-1-4沉淀分離2-1-5層析分離2-1-6電泳分離2-1-7酶的結(jié)晶與干燥第三章 酶的結(jié)構(gòu)與功能（一）教學(xué)目的與要求 掌握酶的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu) ，了解酶的活性中心與分子修飾（二）教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)蛋白酶的結(jié)構(gòu)測序（三）教學(xué)內(nèi)容 3-1酶的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)3-2酶的活性中心與分子修飾第四章 酶的催化機(jī)制（一） 教學(xué)目的與要求了解蛋白酶的催化機(jī)制及核酶的催化機(jī)制及研究方法（二） 教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)核酶的催化機(jī)制（三）教學(xué)內(nèi)容4-1蛋白酶的催化機(jī)制4-2核酶的催化機(jī)制及研究方法第五章 酶的生物合成及調(diào)節(jié)機(jī)理（一） 教學(xué)目的與要求掌握RNA的生物合成過程；掌握蛋白質(zhì)的生物合成過程，能夠用自己的語言描述這些過程，理解并能夠說明酶生物合成的調(diào)節(jié)過程及酶活性的調(diào)節(jié)（二） 教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)蛋白質(zhì)的合成過程；色氨酸操縱子及乳糖操縱子（三）教學(xué)內(nèi)容5-1RNA的生物合成5-2蛋白質(zhì)的生物合成5-3酶生物合成的調(diào)節(jié)5-4酶活性的調(diào)節(jié)第六章 酶的發(fā)酵生產(chǎn)（一） 教學(xué)目的與要求掌握酶的發(fā)酵生產(chǎn)的過程及過程中的條件控制，了解基本的理論知識（二） 教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)發(fā)酵工藝條件及控制（三）教學(xué)內(nèi)容6-1基本理論6-2發(fā)酵生產(chǎn)常用微生物6-3發(fā)酵工藝條件及控制第七章 酶與細(xì)胞的固定化（一） 教學(xué)目的與要求掌握酶與菌體的固定化的基本概念；了解固定化酶的性質(zhì)及應(yīng)用；掌握細(xì)胞固定方法，包括微生物細(xì)胞固定及動(dòng)、植物細(xì)胞固定化（二） 教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)酶與菌體的固定化的基本概念；細(xì)胞固定方法（三）教學(xué)內(nèi)容7-1酶與菌體的固定化7-2固定化酶的性質(zhì)及應(yīng)用7-3細(xì)胞固定方法7-4微生物細(xì)胞固定7-5動(dòng)、植物細(xì)胞固定化第八章 酶反應(yīng)器（一） 教學(xué)目的與要求了解反應(yīng)器的特點(diǎn)和類型；酶反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與選型；酶反應(yīng)器的操作（二） 教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)反應(yīng)器的特點(diǎn)和類型（三）教學(xué)內(nèi)容8-1反應(yīng)器的特點(diǎn)和類型8-2酶反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與選型8-3酶反應(yīng)器的操作第九章 酶的應(yīng)用（一） 教學(xué)目的與要求掌握在輕工、食品方面的應(yīng)用及酶在醫(yī)學(xué)及生物工程方面的應(yīng)用（二） 教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)酶在生物工程方面的應(yīng)用（三）教學(xué)內(nèi)容9-1在輕工、食品方面的應(yīng)用9-2 酶在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用9-3酶在生物工程方面的應(yīng)用四、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)一 淀粉酶的活力測定 2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)二 脂肪酶的活力測定 2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)三 細(xì)胞的固定化 2學(xué)時(shí)實(shí)習(xí) 18學(xué)時(shí)1、植物基因組DNA的提取與純化 2、學(xué)習(xí)PCR儀的使用 3、蛋白質(zhì)的聚丙烯酰胺凝膠電泳 五、學(xué)時(shí)安排序號主要內(nèi)容講課實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)總計(jì)1緒論22酶的分離與純化123酶的結(jié)構(gòu)與功能444酶的催化機(jī)制25酶的生物合成及調(diào)節(jié)機(jī)理126酶的發(fā)酵生產(chǎn)27酶與細(xì)胞的固定化728酶反應(yīng)器及酶的應(yīng)用49復(fù)習(xí)2機(jī)動(dòng)3合計(jì)5061874六、考核本課程為考試課，最終成績采取平時(shí)考查與期末考試相結(jié)合的考核方法。平時(shí)成績占20%，結(jié)合實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)情況、階段測驗(yàn)、課堂提問、專題討論以及撰寫微型論文等形式評判。期末考試占80%，著重考察學(xué)生對基本理論的掌握程度和分析、解決問題的實(shí)際能力。七、說明本課程的教學(xué)應(yīng)以側(cè)重酶健反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和酶的固定化和酶在工、農(nóng)、醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用為主，兼顧酶的生產(chǎn)，酶修飾和酶活力測定的教學(xué)，在教學(xué)過程中，應(yīng)盡可能的結(jié)合實(shí)驗(yàn)，力求使學(xué)生能結(jié)合生產(chǎn)