“酶工程”课程教学大纲

教研室主任： 杨革 执笔人：车程川

一、课程基本信息

开课单位：生命科学学院

课程名称：酶工程

课程编号：09400033

英文名称：Enzyme Engineering

课程类型：专业基础课（请按我校教学计划安排表中的课程类型进行规范填写，即填写公共基础课、学科基础课、专业基础课、专业方向限选课、专业任选课、公共选修课等）

总 学 时： 62 理论学时：32 实验学时：30

学 分：3

开设专业：生物技术、生物工程

先修课程：生物化学

二、课程任务目标

（一）课程任务

（本项编写要求：写明该课程的性质和任务）

本课程是生命科学学院生物工程专业一门重要的专业技术基础课程。其任务是培养学生掌握酶的生产和应用的基本理论与基本技术，以增长生物工程的专业知识与技能，为将来从事生物工程实际工作打下扎实的专业基础。

（二）课程目标

在学完本课程之后，学生能够：

1.掌握酶生产、改性及应用基本原理；

2.能够自己设计实验方案进行酶的生产；

3.能够自行设计酶反应器；

4.能够独立设计实验方案进行酶的改性。

三、教学内容和要求

（一）理论教学的内容及要求

（本项编写要求：以基本内容为主线，对各知识点分按“了解”、“理解”、“掌握”三个层次提出要求，并说明教学重点及难点）

本课程主要讲述酶的生产和应用的基本理论与基本技术，同时介绍酶工程领域的最新科技成果。课程的重点为：酶的发酵法生产、酶的分离纯化和酶的应用。

第一章 绪论：

① 酶工程的内容、任务、特点；

② 酶工程的发展概况；

③ 本课程的要求；

要求认识酶工程的基本内容，在生物工程领域的重要性，以提高学习的自觉性和主动性。

第二章 微生物发酵产酶：

① 酶的生产菌；

② 产酶菌的培养与发酵控制；

③ 提高酶产量的方法：

a. 酶的生物合成调节机制；

b. 遗传控制、基因突变、基因重组；

c. 条件控制；

④ 动植物原料和细胞培养；

要求理论联系实际，以糖化酶和淀粉酶为主线，让学生掌握发酵法生产酶的基本理论与基本技术。

第三章 酶的分离纯化：

① 酶分离纯化的基本原则；

② 酶的抽提；

③ 酶的纯化；

④ 酶的剂型与保存；

要求结合蛋白酶的生产实例，讲授酶的提取与分离纯化技术让学生掌握酶分离纯化中最常用的基本技术及其注意事项（特别是防止变性失活）。

第四章 酶分子修饰：

① 酶分子修饰的意义；

② 大分子结合修饰；

③ 酶蛋白部分组分变换修饰；

要求学生掌握酶分子修饰的主要方法、特点及其应用前景。

第五章 酶和细胞固定化：

① 固定化技术发展概况；

② 固定化酶及固定化细胞的优点；

③ 固定化制备的原则；

④ 固定化方法——结合法、交联法、包埋法；

⑤ 原生质体固定化；

⑥ 固定化酶和固定化细胞的应用；

要求学生扼要掌握固定化酶、固定化细胞、固定化原生质体的基本概念、制备技术、特点、发展概况和应用前景。

第六章 酶的非水相催化：

① 非水相催化的概况；

② 非水相体系对酶催化的影响；

③ 非水相体系酶催化条件的控制；

要求学生掌握非水相催化的基本概念，了解非水相体系对酶催化反应的影响，初步掌握非水相催化体系条件的选择和控制。

第七章 酶反应器：

① 酶反应器的概念；

② 酶反应器的类型和选择；

③ 酶反应器的设计；

要求学生掌握酶反应器的类型及选择依据，初步掌握酶反应器的设计方法。

第八章 酶的应用：

① 酶在轻工食品方面的应用：

a. 淀粉糖； b. 织物印染的退浆； c. 生丝脱胶； d. 制革； e. 洗涤剂； f. 其他；

② 酶在医药上的应用：

a. 药用酶； b. 诊断用酶； c. 在制药方面应用；

③ 酶在分析检测方面的应用；

④ 酶在生物工程中的应用；

a. 去除细胞壁； b. 大分子切割； c. 分子拼接；

重点介绍酶在轻工食品、医药和生物工程方面的实际应用。要求学生结合实际例子，掌握酶的主要应用技术。

（二）实践教学的内容及要求

（本项编写要求：如该课有实验、上机、设计等环节，请注明环节名称和要求）

1． 准备实验

掌握培养基的制备及试剂配制方法

2.黑曲霉发酵产植酸酶

掌握菌种扩大培养及发酵的方法，掌握无菌操作技术。

3. 黑曲霉植酸酶粗酶性质研究

掌握酶学性质研究的基本方法

4. 黑曲霉植酸酶的固定化

掌握酶固定化基本原理和方法

5. 酶反应器的使用

了解小型酶反应器的使用及基本构造

四、学时分配

（本项编写要求：按章节简要编写各教学环节的学时分配）

五、考核说明

（本项编写要求：说明本课程所采用的考核方法，如闭卷、开卷、考试、考查等；说明本课程成绩评定的方法，如期末考试与平时成绩的在总评成绩中的百分比例等）

课程采用闭卷考试方法，考试成绩占80%，平时成绩占20%。

六、主要教材及教学参考书目

（本项编写要求：写明教材及主要教学参考书目的编著者、书名、出版社、出版时间）

（一）主要教材

1．郭勇 《酶工程》，科学出版社，2009年。

（二）主要参考书目

1.郭勇主编，酶工程，北京：中国轻工业出版社，1994

2.郭勇编著，酶的生产与应用，化学工业出版社，2003

3.罗贵民主编，酶工程，北京：化学工业出版社，2002

4.郭勇，郑穗平编著， 酶学， 广州：华南理工大学出版社, 2000