课程概述

《酶工程》(enzyme engineering)是生物技术专业的主干必修课,是酶学、微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的一门新的科学技术,在生物技术人才培养中处于至关重要的地位。它涉及细胞工程、基因工程、发酵工程、生物分离工程和化学工程等诸多学科,主要内容包括酶的发酵生产、酶的分离纯化、酶和细胞固定化以及酶的分子工程。学生通过酶工程的学习,能够掌握酶的生产与分离纯化的基本理论、基本技术以及自然酶、化学修饰酶、固定化酶的研究和应用,了解酶在各行各业中的最新发展及研究趋势。

本课程是在学习普通酶学理论的基础上,进一步对酶学理论进行深入系统的学习和提高,并对与酶在生产实践中的应用,形成感性和理性的认识。讲授和讨论以酶的应用为中心目的,了解酶的基本的生产方法、主要产酶途径,并掌握酶的制备、目前广泛研究与应用的固定化酶技术、酶分子修饰技术、酶的定向进化及酶的非水相催化的特点,同时了解酶反应器的几种基本类型及其特点,并会分析每种反应器适合生产哪种类型的酶。培养学生独立学习和初步的研究创新能力。

 


证书要求



预备知识

生物学、有机化学

授课大纲

第四章 蛋白质化学

蛋白质的大分子性质

氨基酸

氨基酸的等电点和茚三酮反应

肽键和肽

蛋白质的一级结构、二级结构

模体、结构域

蛋白质的三级结构、四级结构

蛋白质结构与功能的关系

蛋白质化学 测验

第五章 核酸化学

核苷酸的组成与结构

核酸的一级结构

DNA的二级结构

DNA的三级结构

信使RNA

DNA的变性与复性

核酸的分离纯化

核酸分子杂交

核酸化学 测验

第六章 维生素与矿物元素

维生素概述

B族维生素

维生素C

脂溶性维生素

微量元素

维生素与矿物元素 测验

第七章 酶

酶的辅助因子

酶的活性中心

同工酶

酶促反应的特点及机制

底物浓度对酶促反应的影响

温度对酶促反应的影响

酶的竞争性抑制作用

酶的不可逆性抑制作用

酶的结构调节

酶原和酶原的激活

酶的命名与分类概述

酶与医学的关系概述

酶 测验

第八章 生物氧化

生物氧化的概念及特点

呼吸链的主要成分及作用

呼吸链成份的排列顺序

高能化合物的种类及ATP的生成

氧化磷酸化机制

影响氧化磷酸化的因素

细胞质中NADH的氧化

生物氧化 测验

第二章 糖类化学

糖的概念、功能、分类与命名

单糖的结构

单糖的性质

寡糖

均多糖和杂多糖

糖类化学 测验

第九章 糖代谢

糖的无氧氧化

糖无氧氧化的生理意义

糖的有氧氧化

糖有氧氧化的生理意义

磷酸戊糖途径

糖原的合成

糖原的分解

糖异生

血糖

糖代谢紊乱

糖代谢 测验

第三章 脂类化学

脂肪酸命名及分类

多不饱和脂肪酸的重要衍生物

脂肪的性质

磷脂

糖脂

类固醇

脂类化学 测验

第十章 脂类代谢

脂类的消化与吸收

脂类的分布与动员

甘油和脂肪酸的氧化

酮体代谢及其生理意义

脂肪酸的合成与加工

3-磷酸甘油和甘油三酯的合成,以及激素对甘油三酯代谢的调节

甘油磷酯的代谢

胆固醇的代谢

血脂及其来源和去路

血浆脂蛋白的分类、命名

血浆脂蛋白的组成与结构

血浆脂蛋白的功能与代谢

脂蛋白代谢紊乱

脂类代谢 测验

第十一章 蛋白质的分解代谢

蛋白质营养价值

蛋白质的腐败

氨基酸来源和去路

氨基酸的脱氨基

氨的代谢

α-酮酸的代谢

氨基酸的脱羧基

一碳单位代谢

含硫氨基酸代谢

芳香族氨基酸代谢

支链氨基酸代谢

蛋白质的分解代谢 测验

第十二章 核苷酸代谢

嘌呤核苷酸的合成代谢

嘧啶核苷酸的合成代谢

核苷酸的分解代谢

核苷酸的抗代谢物

核苷酸代谢 测验

第十三章 非营养物质代谢

胆红素的异常代谢与黄疸

生物转化作用

生物转化作用的第一相反应

生物转化作用的第二相反应

胆汁酸代谢

胆红素的产生与运转

胆红素在肝内和肠道内的代谢

非营养物质代谢 测验

第十四章 物质代谢的联系与调节

物质代谢的特点

物质代谢的相互联系

肝在物质代谢中的作用

肝外重要组织器官的物质代谢特点

细胞水平的代谢调节

激素水平的代谢调节

整体水平的代谢调节

物质代谢的联系与调节 测验

第十五章 DNA的生物合成

DNA复制的特征

参与DNA复制的酶类

原核生物DNA的复制过程

真核生物DNA的复制

逆转录

DNA的损伤与修复

DNA的生物合成 测验

第十六章 RNA的生物合成

转录所需的模板、原料和聚合酶

转录的起始

转录的延长和终止

真核生物转录后加工,以及核酶在转录后加工中的作用

RNA的生物合成 测验

第十七章 蛋白质的生物合成

遗传密码

核糖体

肽链合成的起始、延长、终止

分子伴侣与蛋白质靶向运输

蛋白质的生物合成 测验

参考资料

(一)参考资料

王镜岩,朱圣庚,徐长法.生物化学教程.高等教育出版社, 2008.

(二)相关网站

https://www.termonline.cn/index.htm