生物工程專業(yè)《酶工程》教學(xué)大綱

【酶工程】【EnzymeEngineering】一、課程基本信息課程代碼：【100881】課程學(xué)分/學(xué)時(shí)：【2/32】面向?qū)I(yè)：【生物工程】課程性質(zhì)：【專業(yè)類必修課】開課院系：生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院使用教材：主教材【酶工程，郭勇，第三版2013，科學(xué)出版社】輔助教材【羅貴民主編，《酶工程》，第二版2008，化學(xué)工業(yè)出版社】參考教材【袁勤生主編，《現(xiàn)代酶學(xué)》，第二版2007，華東理工大學(xué)出版社】先修課程：【生物化學(xué)100711（4）、微生物學(xué)103651（4）】二、課程目標(biāo)酶工程是生物工程專業(yè)的必修課，通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生在微生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)，以及發(fā)酵工程、基因工程和細(xì)胞工程的基礎(chǔ)上系統(tǒng)掌握酶工程的基本原理、基本知識(shí)和基本技能，掌握酶的分離、提取、精制方法，理解酶催化特性及酶催化動(dòng)力學(xué)，了解酶在不同行業(yè)中的應(yīng)用，以及現(xiàn)代酶工程理論和技術(shù)的新發(fā)展，建立較為深刻的酶學(xué)觀點(diǎn)，形成科學(xué)的思維方式與社會(huì)責(zé)任感。要達(dá)成的課程目標(biāo)如下:課程目標(biāo)1:使學(xué)生掌握酶工程酶工程發(fā)展歷史，酶學(xué)的基本概念、原理、生產(chǎn)與改性過程、應(yīng)用。課程目標(biāo)2:使學(xué)生能夠進(jìn)行酶工程生存與改性方案的研究、設(shè)計(jì)與應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生具有分析酶工程的問題與解決問題的綜合能力和高階思維。課程目標(biāo)3：通過酶工程史、酶工程改性案例，激發(fā)學(xué)生責(zé)任意識(shí)與時(shí)代精神，樹立較為深刻的酶學(xué)觀點(diǎn)，形成科學(xué)的思維方式與社會(huì)責(zé)任感。三、課程目標(biāo)和畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系和支撐矩陣表1課程培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)方式、評(píng)價(jià)方法與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)及其支撐強(qiáng)度系數(shù)課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3支撐強(qiáng)度畢業(yè)要求1畢業(yè)要求1.4能夠應(yīng)用工程基礎(chǔ)知識(shí)，解決生物反應(yīng)過程中的復(fù)雜工程設(shè)計(jì)問題?！蘃畢業(yè)要求3畢業(yè)要求3.2：能針對(duì)生物工程和工藝問題提出單元操作和工藝流程解決方案，在方案中綜合運(yùn)用生物工程的學(xué)科知識(shí)和設(shè)計(jì)規(guī)范。√√√H畢業(yè)要求4畢業(yè)要求4.1：能夠掌握生物化學(xué)、微生物學(xué)等生物工程相關(guān)學(xué)科的基本原理及實(shí)踐技能，發(fā)現(xiàn)生物工程相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)問題，并提出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案?！獭蘃四、課程內(nèi)容（一）教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)關(guān)系圖（二）課程內(nèi)容表2教學(xué)內(nèi)容及對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)課程內(nèi)容課程目標(biāo)基本要求學(xué)時(shí)安排第一章緒論第一節(jié)酶學(xué)研究簡(jiǎn)史1了解酶工程發(fā)展歷史，酶學(xué)的產(chǎn)生、理論研究歷史，了解酶催化作用與特點(diǎn)、活力測(cè)定與應(yīng)用研究歷史。激發(fā)學(xué)生責(zé)任意識(shí)與時(shí)代精神，樹立較為深刻的酶學(xué)觀點(diǎn)。4第二節(jié)酶的催化作用第三節(jié)酶的分類及命名第四節(jié)酶活力的測(cè)定第五節(jié)酶工程應(yīng)用研究第二章酶的發(fā)酵產(chǎn)生第一節(jié)酶生物合成及調(diào)節(jié)2掌握酶的發(fā)酵產(chǎn)生的生物合成及其基因調(diào)節(jié)，微生物發(fā)酵產(chǎn)酶的基礎(chǔ)知識(shí)，固定化細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)酶的特點(diǎn)與動(dòng)力學(xué)，動(dòng)植物細(xì)胞產(chǎn)酶的優(yōu)劣。。4第二節(jié)酶發(fā)酵動(dòng)力學(xué)第三節(jié)微生物發(fā)酵產(chǎn)酶的基礎(chǔ)知識(shí)）第四節(jié)固定化細(xì)胞發(fā)酵產(chǎn)酶第五節(jié)動(dòng)、植物細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)酶第三章酶的分離提純第一節(jié)細(xì)胞破碎2掌握酶分離提純的原理與方法，掌握從細(xì)胞破壞、提取、分離、純化、結(jié)晶等完整過程，能夠綜合運(yùn)用各種方法進(jìn)行酶提取的過程設(shè)計(jì)。6第二節(jié)酶的提取第三節(jié)離心分離第四節(jié)過濾與膜分離第五節(jié)沉淀分離第六節(jié)層析分離第七節(jié)電泳分離第八節(jié)酶的結(jié)晶第九節(jié)濃縮與干燥第四章生物分子酶工程第一節(jié)酶基因的克隆與表達(dá)2了解酶基因克隆與表達(dá)的基本方法，了解突變酶的基因改造方法。形成科學(xué)的思維方式與社會(huì)責(zé)任感。2第二節(jié)酶分子的基因改造第五章酶與細(xì)胞固定化第一節(jié)概述3掌握酶固定化前后的性質(zhì)變化，了解固定化酶的制備與固定化方法，了解固定化輔酶與原生質(zhì)體，及相關(guān)應(yīng)用。4第二節(jié)固定化酶的性質(zhì)及其影響因素第三節(jié)固定化酶的制備第四節(jié)固定化細(xì)胞第五節(jié)固定化輔酶和原生質(zhì)體第六節(jié)酶反應(yīng)器和固定化酶（細(xì)胞）的應(yīng)用第七節(jié)沉淀動(dòng)力學(xué)第六章酶分子的化學(xué)修飾第一節(jié)金屬離子置換修飾3了解酶分子的各類化學(xué)修飾原理與方法。6第二節(jié)大分子結(jié)合修飾第三節(jié)肽鏈有限水解修飾第四節(jié)酶蛋白側(cè)鏈集團(tuán)修飾第五節(jié)氨基酸置換修飾第六節(jié)物理修飾第七章酶反應(yīng)器第一節(jié)酶反應(yīng)器的特點(diǎn)與類型4了解酶反應(yīng)器的特點(diǎn)、類型、設(shè)計(jì)與操作。2第二節(jié)酶反應(yīng)器的設(shè)計(jì)與選型第三節(jié)酶反應(yīng)器的操作第八章非水相酶催化第一節(jié)非水酶學(xué)概述4了解非水酶學(xué)體系與有機(jī)介質(zhì)的酶促反應(yīng)。2第二節(jié)有機(jī)介質(zhì)中的酶促反應(yīng)第三節(jié)有機(jī)介質(zhì)中酶的性質(zhì)第四節(jié)特殊介質(zhì)的酶促反應(yīng)簡(jiǎn)介第五節(jié)生物柴油簡(jiǎn)介第九章酶的應(yīng)用第一節(jié)酶的輕工、食品方面的應(yīng)用4了解酶學(xué)在輕工、食品、醫(yī)藥、生物工程與分析檢測(cè)方面的應(yīng)用2第二節(jié)酶在醫(yī)藥方面的應(yīng)用第三節(jié)酶在分析檢測(cè)方面的應(yīng)用第四節(jié)酶在生物工程中的應(yīng)用總計(jì)32五、課程考核方式與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表3課程成績(jī)構(gòu)成表課程目標(biāo)課程目標(biāo)在各考核方式中的比例課程目標(biāo)占總成績(jī)比例平時(shí)成績(jī)期末考試課程目標(biāo)1使學(xué)生掌握酶工程酶工程發(fā)展歷史，酶學(xué)的基本概念、原理、生產(chǎn)與改性過程、應(yīng)用。20%20%20%課程目標(biāo)2使學(xué)生能夠進(jìn)行酶工程生存與改性方案的研究、設(shè)計(jì)與應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生具有分析酶工程的問題與解決問題的綜合能力和高階思維。50%50%50%課程目標(biāo)3通過酶工程史、酶工程改性案例，激發(fā)學(xué)生責(zé)任意識(shí)與時(shí)代精神，樹立較為深刻的酶學(xué)觀點(diǎn)，形成科學(xué)的思維方式與社會(huì)責(zé)任感。30%30%%30%考核方式占總成績(jī)比例30%70%100%評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)1、平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)分包括習(xí)題作業(yè)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（占平時(shí)成績(jī)的100%）在超星平