课程名：酶工程(Enzyme Engineering) 学分：2 学时：32
课程类别：专业教育选修课
开课学院：食品学院 所属基层教学组织：
曾任课教师：
课程大纲：
一、课程性质与目的
本课程是生物课程体系中的一个重要组成部分，是生物技术学院各专业和食品学院相关专业的选修课，多年来面向本校食品科学、生物技术等专业讲授，本课程的教学目的在于通过酶工程的学习，应熟悉从应用目的出发研究酶，在一定生物反应装置中利用酶的催化性质的研究路线，掌握酶的生产与应用的基本理论、基本技术以及自然酶、化学修饰酶、固定化酶的研究和应用，进一步了解酶在各行各业中实际应用的最新发展和发展趋势。激发学生爱专业的热情，为以后学习其它专业课程打下基础。在以后的毕业环节和工作中能够自觉地应用这些技术方法，尤其是思想来指导自己的工作。
二、课程简介
本课程主要讲授酶的发酵生产、分离纯化、酶分子修饰、酶的固定化方法和酶的应用概况，理解酶催化特性及酶催化动力学，使学生了解酶工程领域中的应用成果和有关新理论、新概念、新技术、新动向，掌握酶工程的基本原理、基本知识和基本技能，为学生将来从事研究工作时具有将研究向产业化转化的思维和能力。
三、教学内容
第一章 绪论（2学时）
主要内容：酶的基本概念和理论，酶作为生物催化剂所具有的特点，酶活力的测定，酶的分类和命名，酶工程相关的基本概念。
学习要求：握酶学基础知识。学习酶工程课程的主要内容，使学生对本课程有初步的了解。
自 学：酶对生物体的重要性，影响酶催化反应的因素
讨论：为什么说酶的催化效率高？
课堂案例讨论：酶的来源有哪些？
第二章 微生物发酵产酶（10学时）
主要内容：酶生物合成的基本理论，常用的产酶微生物，发酵工艺及其控制，酶发酵动力学，固定化微生物细胞产酶。
学习要求：掌握优良的产酶细胞应具备的条件发酵工艺及其控制；细胞活化与扩大培养；培养基的配制；提高酶产量的措施。掌握延续合成型是酶的工业生产中最理想的合成模式；细胞生长动力学（Monod方程）；产酶菌种的物理或化学方法诱变；基因工程方法改造产酶菌种。
自 学：转录，翻译，微生物筛选分离方法。
课堂案例讨论：微生物分离纯化方法
作业：淀粉酶，脂肪酶，纤维素酶等水解酶筛选方法
第三章 酶的提取与分离纯化（6学时）
主要内容：细胞破碎，酶的提取，沉淀分离，离心分离，过滤与膜分离，层析分离，电泳分离。
学习要求：掌握发酵液的分离，过滤，浓缩与初步提纯。了解酶分离纯化的一般原则；细胞的破碎及酶的提取方法；酶的纯化工艺；酶纯度的检验方法；酶的浓缩与干燥工艺。
自 学：离心机的使用
阅 读：酶分离纯化文献
第四章 酶分子修饰（6学时）
主要内容：酶分子修饰的概念及原理、酶分子的修饰方法，酶化学修饰的基本要求，修饰酶的性质
酶分子修饰的应用。
学习要求：了解酶分子修饰的目的；影响酶蛋白修饰反应的因素；酶分子修饰的设计；修饰程度和修饰部位的测定；蛋白质稳定性因素；测定蛋白质稳定性的方法；酶分子修饰的应用。
课堂案例讨论。
自 学：氨基酸侧链的基本特性
作 业：举例说明酶分子修饰的应用
第五章 酶分子固定化（4学时）
主要内容：酶分子固定化的概念及原理、酶分子固定化的方法，酶固定化的基本要求，固定化酶的性质
学习要求：固定化酶的制备原则；各种固定化方法的比较；固定化酶的性质；固定化细胞技术今后发展的重要方向
作 业：举例说明酶固定化的应用
第六章 酶的应用（4学时）
主要内容：酶在生物技术、食品工业、动物饲料、医疗保健、环境保护和新能源开发中的应用
学习要求：掌握酶在各个领域中应用的情况。
作 业：酶的应用
四、教学基本要求
教师在课堂上应对酶工程的基本概念、规律、原理和方法进行必要的讲授，并详细讲授每章的重点、难点内容；讲授中应注意理论联系实际，通过必要的案例展示、讨论，启迪学生的思维，加深学生对有关概念、理论等内容的理解，并应采用多媒体教学，结合大量分子模型和催化过程的动画模拟，以及各种图片，将抽象还原为具体，使学生能够看得明白，记得牢固。
本课程自学内容的量应不少于理论教学时数的20%，主要安排在各章节中有关背景资料和易于理解的内容上，学生进行自学前，教师应下发自学提纲或有关思考题，并进行必要的检查。
在主要章节讲授完之后，要布置一定量的作业和综述写作，不少于5000字，促使学生阅读相关专业书籍和期刊，进行报告等，旨在加深学生对所学知识的理解、运用，拓宽学生的知识面。
五、教学方法
将整个课程按照上述内容结构划分为五章，每章再由理论授课、案例分析、研讨、自学、作业或者模拟、实习、参观、调查等方式构成。
本课程采用的教学媒体主要有：文字教材（包括主教材和学习指导书）、PPT课件（包括主讲老师对全书的系统讲授，还有重要内容的文字提示与电子教学幻灯片）以及网上辅导（主要采用E-MAIL、MSN等形式）。
考试主要采用开卷方式，考试范围应涵盖所有讲授及自学的内容，考试内容应能客观反映出学生对本门课程主要概念的记忆、掌握程度，对有关理论的理解、掌握及综合运用能力。
总评成绩：平时成绩占30%、开卷考试成绩占50%。
六、参考教材和阅读书目
1.沈同,王镜岩主编.生物化学(第三版).北京:高等教育出版社, 1991.
2.张树政,孟广震,何忠效主编.酶学研究技术(上册).北京:科学出版社, 1987
3.许根俊编著.酶的作用原理.北京:科学出版社, 1983.
4.袁勤生主编.现代酶学.上海:华东理工大学出版社,2001.
5.陈石根,周润琦编著.酶学.上海:复旦大学出版社,2001.
6.罗贵民主编. 酶工程.北京:化学工业出版社,2002.
7.邹承鲁,周筠梅,周海梦.酶活性部位的柔性.济南:山东科技出版社,2004
七、本课程与其它课程的联系与分工
先修课：基础化学、有机化学、生物化学、微生物学，在学习本课程的同时，还开设基因工程、发酵工程和细胞工程。所以学生们对酶工程相关基础知识有一定了解，但先修课对各章节的具体的内容涉及很少。在讲授酶工程内容时，避免与同时开设的基因工程、发酵工程和食品化学内容重复。
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