酶及酶工程教学大纲

内容发布更新时间 : 2024/12/25 2:36:41星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

接触残基附近肽链的一级结构 §5.5 酶的结构与催化特性的关系

酶的一级结构与催化特性的关系 酶的三级结构与催化功能的关系 酶的四级结构与催化功能的关系 金属离子与酶催化功能的关系

第六章: 酶分子修饰 建议学时:4 [教学目的与要求] 了解酶分子修饰的目的、影响酶蛋白修饰反应的因素。掌握酶分子修饰的设计、酶

分子修饰的方法。掌握蛋白酶侧链基团的修饰。

[教学重点与难点] 重点:大分子结合修饰的特点与应用;难点:氨基酸和核苷酸的置换修饰。 [授 课 方 法] 以课堂讲授为主,课堂讨论和课下自学为辅。 [授 课 内 容]

§6.1 酶分子的主链修饰

主链切断修饰 主链连接修饰

§6.2 酶分子的侧链基团修饰

蛋白类酶侧链修饰方法 核酸类酶侧链修饰方法 酶分子的侧链基团修饰 §6.3 酶的组成单位置换修饰

酶分子组成单位置换修饰的作用 定点突变技术在酶分子中的应用 §6.4 金属离子置换修饰

金属离子置换修饰的定义及原理 金属离子置换修饰的技术过程 §6.5 酶分子的物理修饰

酶分子物理修饰的特点 酶分子物理修饰的作用和意义

第七章: 酶分子定向进化 建议学时:6 [教学目的与要求] 掌握酶基因的体外随机突变;掌握酶突变基因的定向选择;熟悉酶分子定向进化的

应用。

[教学重点与难点] 重点:酶定向进化中突变基因库的构建方法;难点:酶突变基因的筛选。 [授 课 方 法] 以课堂讲授为主,课堂讨论和课下自学为辅。 [授 课 内 容]

§7.1 酶基因的体外随机突变

基因体外随机突变方法及其特点 易错PCR技术 DNA重排技术 基因家族重排技术 §7.2 酶突变基因的定向选择

突变基因文库的构建 突变基因的筛选

§7.3 酶分子的定向进化的应用

提高酶的催化活性 增强酶的稳定性 改变酶的底物特异性

第八章: 酶固定化 建议学时:4 [教学目的与要求] 掌握固定化酶和固定化细胞的定义及特点;掌握固定化方法,包括吸附、包埋、结

合、交联等方法的原理及过程;了解固定化酶和固定化细胞的性质及应用。

[教学重点与难点] 重点:酶和微生物细胞的固定化;难点:动植物细胞的固定化 [授 课 方 法] 以课堂讲授为主,课堂讨论和课下自学为辅。 [授 课 内 容] §8.1 酶固定化方法

吸附法 包埋法 结合法 交联法 热处理法 §8.2 固定化酶的特性

稳定性 最适温度 最适pH 底物特异性 §8.3 固定化技术的应用

固定化酶在工业生产中的应用 固定化酶在酶传感器方面的应用 固定化细胞的应用

第九章: 酶非水相催化 建议学时:4 [教学目的与要求] 掌握非水相中酶促反应的特点与一般规律。

[教学重点与难点] 重点:水对有机相中酶促反应的影响;难点:有机相中酶促反应中水的控制; [授 课 方 法] 以课堂讲授为主,课堂讨论和课下自学为辅。

[授 课 内 容]

§9.1 酶非水相催化的研究概况

有机介质反应体系 有机溶剂对酶促反应的作用 非水介质中生物催化特点 §9.2 水对非水相介质中酶催化的影响

水与酶的柔性 结合水 水活度

水对酶活性和选择性的调节 §9.3 非水相介质中酶催化的特性

热力学稳定性 酶的特异性

位置选择性和化学选择性

§9.4 非水相介质中酶催化反应的条件及其控制

有机溶剂对酶必需水的影响 有机溶剂对底物和产物的影响 有机溶剂对酶的影响 §9.5 超临界流体中的酶催化反应

超临界流体应用于酶促反应的优越性 超临界流体对酶立体选择性的影响因 传统的有机溶剂和超临界流体的对比 §9.6 离子液中的酶催化反应

离子液的组成与在酶催化反应中的优越性 离子液中酶催化的影响因素 离子液中酶的稳定性 离子液中酶的选择性

专题讨论课 酶的应用 建议学时:6 [教学目的与要求] 了解酶在各领域的应用。

[授 课 方 法] 以课堂讨论为主,教师组织学生以班级为单位分组分别讨论酶的应用。 [授 课 内 容] 酶的应用

讨论酶在医药、食品、化工、环境、生物技术等领域的应用。

实验一:蛋清溶菌酶的分离 建议学时:6 [教学目的与要求] 了解蛋白酶类的热变性与等电点选择性沉淀原理,了解聚丙烯酸处理方法,并掌握

盐析沉淀酶的原理。学生学会下列操作技术:蛋白酶类的热变性,等电点选择性沉淀蛋白酶,聚丙烯酰胺处理蛋白,盐析沉淀蛋白。

[教 学 方 式] 教师课堂讲解,学生分组操作。 [场所及条件要求] 生物工程教学实验室。

[作 业 要 求] 预习下个实验项目,撰写预习报告。

[注 意 事 项] 本实验使用聚丙烯酸进行处理,需做好学生的安全防护教育。

实验二:蛋清溶菌酶的纯化 建议学时:6 [教学目的与要求] 了解聚丙烯层析柱纯化蛋白原理,掌握聚丙烯层析柱纯化蛋白的步骤与方法。学生

学会下列操作技术:聚丙烯层析柱装柱,加样,洗脱去杂蛋白、收集溶菌酶。

[教 学 方 式] 教师课堂讲解,学生分组操作。 [场所及条件要求] 生物工程教学实验室。

[作 业 要 求] 预习下个实验项目,撰写预习报告。

[注 意 事 项] 本实验使用玻璃柱进行层析,需注意玻璃层析柱不要打碎。

实验三:蛋清溶菌酶纯度以及分子量鉴定 建议学时:6 [教学目的与要求] 了解SDS-PAGE蛋白电泳的原理,熟练掌握蛋白电泳的操作。学生学会下列操作

技术:SDS-PAGE胶板安装,制备分离胶,制备浓缩胶,样品处理与加样,考马斯亮蓝染色,脱色。

[教 学 方 式] 教师课堂讲解,学生分组操作。 [场所及条件要求] 生物工程教学实验室。

[作 业 要 求] 预习下个实验项目,撰写预习报告,第二天观察实验结果。

[注 意 事 项] 聚丙烯酰胺凝胶电泳所用的丙烯酰胺单体为剧毒物质,需对学生做好安全防护教

育。

实验四:凝胶包埋法固定脲酶 建议学时:4 [教学目的与要求] 了解凝胶包埋法固定脲酶的原理与方法。学生学会下列操作技术:聚丙烯酰胺固定

脲酶,卡拉胶固定脲酶,琼脂固定脲酶,海藻酸钠固定脲酶,明胶固定脲酶。

[教 学 方 式] 教师课堂讲解,学生分组操作。 [场所及条件要求] 生物工程教学实验室。

[作 业 要 求] 预习下个实验项目,撰写预习报告。

[注 意 事 项] 本实验使用的丙烯酰胺单体为剧毒物质,需做好学生的安全防护教育。

实验五:固定化脲酶酶活力及其回收率的测定 建议学时:6 [教学目的与要求] 了解固定化酶活力测定的测定原理,掌握溶液酶活力测定方法。 [教 学 方 式] 教师课堂讲解,学生分组操作。 [场所及条件要求] 生物工程教学实验室。

[作 业 要 求] 预习下个实验项目,撰写预习报告。

[注 意 事 项] 酶活反应需要在最适PH值和温度下,需严格控制酶促反应的温度与PH值,尽量

使酶促反应处于最佳条件。

实验六:脲酶酶促反应动力学 建议学时:4 [教学目的与要求] 了解脲酶米氏常数Km的计算原理,掌握酶促反应动力学测定方法。学生学会下列

操作技术:酶促反应与终止,比色法测定脲酶活力,米氏方程计算Km。

[教 学 方 式] 教师课堂讲解,学生分组操作。 [场所及条件要求] 生物工程教学实验室。

[作 业 要 求] 预习下个实验项目,撰写预习报告。

[注 意 事 项] 酶促反应动力学测定需要在最适PH值和温度下,需严格控制酶促反应的温度与

PH值,尽量使酶促反应处于最佳条件。

成绩考核与评定

成绩考核分为理论课程考核和实验课程考核两部分组成,各占50%,均为百分制。其中: (一)理论课程考核成绩= 平时成绩×30% + 期末考试成绩×70% 平时成绩:课堂交流,百分制期末考试成绩:闭卷考试,百分制。

(二) 实验课程考核方式为提交实验报告和平时成绩,实验报告占总成绩70%,平时成绩占总成绩30%。实验报告的评定根据实验原理、步骤、实验结果和讨论分析等部分的撰写情况进行评分;平时成绩根据学生课堂积极性、操作规范性进行评分。

实验报告成绩:本课程要求学生实验报告应包括以下内容:①实验原理:简明,20分;②方法与步骤:具体操作步骤、注意事项等,20分;③结果:详述每一步的结果以及计算方法和计算结果,20分;④分析与讨论:根据所学知识对结果进行分析讨论,阐明所得结果说明了什么问题;如果结果与理论不符,应说明可能的原因,40分。实验报告成绩由任课教师根据学生实验报告写作是否符合规范要求、试验结果及分析的具体情况给出。每次报告均评分,实验报告成绩为各次报告成绩的平均值。

撰稿人:付加芳、宗工理 审核人:王世立

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