《酶制剂与酶工程》教学大纲

一、基本信息

二、课程描述

《酶制剂与酶工程》主要阐述酶的生产、应用的基本理论和基本技术，通过教学活动，使学生了解酶制剂与酶工程的概念、酶的生产方法和应用前景。使学生能掌握酶的生产与应用的基本理论、基本技术以及酶在医药、食品、轻工、化工、能源、环保、检测、生物技术等领域实际应用的最新进展和发展趋势，同时培养学生具有初步的分析问题和解决问题的能力，并重视对学生进行科学思维能力、学习方法和自学能力的培养，为培养和造就高级生物技术人才打好一定的基础。

三、教学目标

通过本课程的理论教学和相关实验训练，使学生具备如下能力：

1、掌握酶制剂的分离技术、生产方法和原理；

2、熟悉酶制剂的生产设备及酶的应用。

四、课程目标对毕业要求的支撑

五、教学内容

第一章  绪论                                        （支撑课程目标1）

重点内容：酶的基本概念和酶活力的测定方法。

难点内容：酶活力的测定方法。

教学内容：要求掌握酶的基本概念，重点讲解酶的活力测定；使学生初步了解酶制剂与酶工程的概念，包括定义、主要内容和任务等；熟悉酶生产的方法和酶的应用前景。 

    第二章 微生物发酵产酶                            （支撑课程目标1）

    重点内容：酶生产过程中的发酵工艺条件及过程控制和酶发酵动力学。

    难点内容：酶发酵动力学。

教学内容：要求掌握酶生产过程中的发酵工艺条件及过程控制和酶发酵动力学。了解酶的生物合成机理，产酶微生物和酶的发酵生产及植物细胞培养和动物细胞培养产酶，讲授酶合成的机理和合成调节。熟悉常见产酶微生物的种类及要求；发酵工艺参数及过程控制，酶发酵动力学，固定化细胞产酶及其工艺调节控制；

    第三章 动植物细胞培养产酶                     （支撑课程目标1）

重点内容：动、植物细胞的特性与培养特点；

难点内容：动植物细胞中酶生物合成的调节；

教学内容：要求掌握动、植物细胞的特性与培养特点，了解动植物细胞培养产酶的基本知识，动、植物细胞培养工艺条件及其控制，动、植物细胞培养产酶的工艺过程。
第四章 酶的提取与分离纯化                   （支撑课程目标1，2）

    重点内容：细胞破碎技术及酶的提取、分离方法及其原理和各手段间的关联性及独立性。    难点内容：细胞破碎技术及酶的提取、分离方法及其原理和各手段间的关联性及独立性。

教学内容：要求掌握细胞破碎技术及酶的提取、分离方法及其原理和各手段间的关联性及独立性。了解酶的提取与分离纯化是酶制剂与酶工程的主要内容之一，是酶的生产和应用及酶学研究的重要环节。熟悉酶分离纯化的设备。

第五章  酶分子修饰与应用                             （支撑课程目标2）

    重点内容：酶分子修饰方法：酶分子的主链修饰、酶蛋白侧链基团修饰、酶的组成单位（氨基酸）置换修饰、金属离子置换修饰、酶分子的物理修饰等。

    难点内容：酶的分子修饰原理。

教学内容：要求掌握酶分子修饰方法：酶分子的主链修饰、酶蛋白侧链基团修饰、酶的组成单位（氨基酸）置换修饰、金属离子置换修饰、酶分子的物理修饰等。了解并掌握酶的分子修饰原理和方法，为酶的广泛应用提供新途径。熟悉酶分子修饰的应用。

第六章  酶、细胞、原生质体固定化与应用                  （支撑课程目标2）

    重点内容：酶与各类细胞固定化的优点、固定化方法。

   难点内容：酶、细胞、原生质体固定化原理。

教学内容：要求掌握酶与各类细胞固定化的优点、固定化方法。了解酶、细胞、原生质体固定化原理及在实际生产中的意义。熟悉酶固定化的应用。

第七章 酶非水相催化                               （支撑课程目标2）

    重点内容：有机介质反应体系中水和有机溶剂对酶催化反应的影响，特别是水的影响。

难点内容：酶在有机介质中的催化特性和影响因素。

    教学内容：要求掌握有机介质反应体系中水和有机溶剂对酶催化反应的影响，特别是水的影响。了解酶在有机介质中的催化特性和影响因素。熟悉酶在有机介质中的催化在生产中的应用。

第八章 酶定向进化                               （支撑课程目标1）

重点内容：酶定向进化的概念和基本过程及高通量筛选技术。

难点内容：酶突变基因的高通量筛选技术。

    教学内容：掌握定向进化的概念和主要内容和酶定向进化的概念和基本过程及高通量筛选技术，了解酶定向进化的特点，酶基因的体外随机突变方法，突变基因文库的构建，酶突变基因的定向选择，熟悉酶定向进化技术的应用。
    第九章 酶反应器                                   （支撑课程目标2）

重点内容：酶反应器的选择和设计

难点内容：酶反应器的设计

教学内容：了解酶反应器的类型和特点，掌握酶反应器的选择和酶反应器的设计，
熟悉酶反应器的操作条件及其调节控制和酶反应器操作的注意事项。

第十章 酶的应用                                  （支撑课程目标1，2）

重点内容：酶在生物工程中的应用。

难点内容：酶在生物工程中的应用。

   教学内容：要求掌握酶在生物工程中的应用。了解酶在不同行业中的应用。熟悉酶在分析检测和与工农业生产及环境保护间的关系及其在实际中的应用。

六、教学安排

课堂教学30课时。建议教学进度如下：

七、课内实验内容、要求及学时

    该课程不设课内实验。

八、教学方法与手段

以课堂理论教学为主。通过课堂、多媒体课件、网络支持等多种教学手段进行理论教学。在教学过程中注重能力的培养，以实际应用系统为例，提高理论教学实用性，采取课堂提问、布置思考题和作业等方式使学生积极思考，提高学生分析和解决实际问题的能力。

九、考核方式及成绩评定

    考核方式：期末闭卷考试，平时出勤、课堂情况。

    成绩评定标准：总成绩（百分制）＝平时成绩×30％＋期末考试成绩×70％。

十、教材及主要参考书