酶工程 武汉轻工大学教案参考样本(2014).doc

武汉轻工大学教案参考样本 教 案 （2013 2014学年 第2学期）课程名称：_酶 工 程_使用教材：酶工程_教材类型：_规划教材出版时间：_2007年教 研 室：_生物工程教研室任课教师：_ 王继刚 武汉轻工大学授课题目第一章：酶工程绪论授课学时2教室设备与教具多媒体教室课 型讲授（）、 实验（ ）教学目的使学生对酶工程的形成和发展、研究内容及在生物工程学科中的地位进行了解，同时讲述酶工程研究对生物催化的重要意义，提升学生对本课程学习的兴趣。教学重点与难点教学重点：酶工程的形成和发展、研究内容及在生物工程学科中的地位。教学难点：生物催化 发酵之间的异同参考资料生物催化工艺学 孙志浩 主编 化学工业出版社 2005年教 学 内 容 提 要（包括：学时分配、板书等注意事项）第一节、生物催化 时间45分钟一、 生物技术 时间15分钟以“三生”为引子，讲述三个本科专业的不同，及生物工程专业学生应具有工科的背景，应该具有将实验室研究的成果，转化为生产力，并具有成本核算的能力，为酶工程打上工科的背景和学好酶工程的有关内容打下基础。同时，讲述科学研究及应用的“生物技术”的涵盖范畴，以及多学科交叉的特点。生物技术的三次浪潮及当今的工业生物技术在各个方面的影响，及重要意义。 “生物炼制”“工业生物技术”含义 典型工业生物技术过程 其核心技术 提出生物催化二、 生物催化 时间30分钟生物催化含义，生物催化与发酵之间的异同 生物催化是工业生物技术的核心技术第二节、酶工程研究内容 时间30分钟一、酶工程概念及酶工程在生物工程中的地位 10分钟二、酶学、酶工程的发展 5分钟三、酶工程研究内容及本课程的讲授的内容。15分钟第三节：国内外酶制剂工业概况 15分钟一国内外酶制剂生产和应用现状 10分钟二国内外酶制剂生产应用差异 3分钟三我国酶制剂工业的若干对策建议 2分钟学生课外学习引导 建议多了解生物催化技术在当今生物学应用方面的知识，增加对酶工程重要性的认识，提高学好本门课程的兴趣。教师课后小结授课题目第二章：酶催化的基础知识第一节：酶学基础授课学时2教室设备与教具多媒体教室课 型讲授（）、 实验（ ）教学目的使学生掌握酶的不同分类方法，尤其重点掌握按催化类型的分类方法；掌握酶的结构组成以及其同催化机制的关系；掌握酶催化的特点以及在应用中的重要性；了解对酶催化机制的认识过程及在酶学研究的意义。教学重点与难点教学重点：酶按催化类型的分类方法、酶的结构组成以及其同催化机制的关系、催化的特点以及在应用中的重要性教学难点：酶的结构组成以及其同催化机制的关系 催化的特点以及在应用中的重要性参考资料酶与酶工程及其应用 孙君社 主编 化学工业出版社 2006年教 学 内 容 提 要（包括：学时分配、板书等注意事项）第一节 酶学基础 90分钟一酶的分类 时间45分钟（一）按酶催化反应的类型分类 30分钟（二）国际系统命名法 5分钟（三）酶的其他分类及命名法 10分钟二酶的结构及催化作用机制 时间35分钟（一）酶分子的结构特点 10分钟（二）、酶和一般催化剂的共性 2分钟（三）酶催化作用特性 23分钟三酶的作用机制 时间10分钟酶的作用过程 3分钟酶与底物的结合模型 5分钟酶的催化作用 2分钟学生课外学习引导建议学生多了解酶催化特点在生物催化应用中的实例，加深生物催化作为生物技术核心的理解。教师课后小结授课题目第二章：酶催化的基础知识第二节：酶的反应动力学授课学时2教室设备与教具多媒体教室课 型讲授（）、 实验（ ）教学目的使学生掌握反应动力学米氏方程的推导和建立，米氏常数的含义和求法；几种因素对酶促反应的影响。教学重点与难点教学重点：反应动力学米氏方程的推导和建立，米氏常数的含义和求法；几种因素对酶促反应的影响。教学难点：反应动力学米氏方程的推导和建立过程中工程素质的树立和培养；米氏常数的含义和求法及实验的设计。参考资料酶与酶工程及其应用 孙君社 主编 化学工业出版社 2006年教 学 内 容 提 要（包括：学时分配、板书等注意事项）第二节 酶的反应动力学 90分钟一反应动力学米氏方程的推导和建立 时间30分钟（一）稳态前稳态 10分钟（二）反应动力学米氏方程的推导和建立 20分钟二米氏常数的含义 时间15分钟三米氏常数几种求法和实验的设计 时间30分钟 （一）米氏常数几种求法 15分钟（二）米氏常数几种求法和实验的设计 15分钟四、几种因素对酶促反应速度的影响 时间 15分钟 酶浓度、底物浓度、稳定、pH值、离子强度等。学生课外学习引导建议学生多接触一些米氏常数测定的实验实例和各种因素对酶促反应影响的例子，加深这方面的学习酶催化特点在生物催化应用中的实例，加深生物催化作为生物技术核心的理解。教师课后小结授课题目第二章：酶催化的基础知识第三节：酶的抑制动力学及应用第四节：酶的调节授课学时2教室设备与教具多媒体教室课 型讲授（）、 实验（ ）教学目的使学生掌握抑制动力学的有关知识及相关的意义；掌握酶的调控有关知识。教学重点与难点教学重点：酶的可逆及不可逆抑制的概念及辨别；几种可逆抑制的动力学特点及实际意义；几种不可逆抑制的动力学特点及实际意义；酶的调控。教学难点：几种可逆抑制的动力学特点；酶活性的调节。参考资料酶与酶工程及其应用 孙君社 主编 化学工业出版社 2006年教 学 内 容 提 要（包括：学时分配、板书等注意事项）第三节 酶的抑制动力学及应用 75分钟一酶的抑制作用 时间15分钟（一）酶的抑制作用 5分钟（二）酶的可逆及不可逆抑制的概念及辨别 10分钟二几种可逆抑制的动力学特点及实际意义 时间30分钟（一）竞争性抑制作用 15分钟（二）反竞争性抑制作用 5分钟（三）非竞争性抑制作用 5分钟（四）其他可逆抑制作用 5分钟三不可逆抑制的动力学特点及实际意义 时间30分钟 （一）不可逆抑制的分类 10分钟（二）几种不可逆抑制的动力学特点及实际意义 20分钟第四节 酶的调控 15分钟一酶活性和浓度的调节 时间5分钟二别构酶和同工酶 时间10分钟学生课外学习引导建议学生多接触一些酶的可逆和不可逆在实际中的应用的实例，加深对酶抑制动力学研究意义的体会。教师课后小结授课题目第三章：酶的生产制备授课学时2教室设备与教具多媒体教室课 型讲授（）、 实验（ ）教学目的使学生掌握酶的微生物生产的有关内容：酶主要生产菌种及产酶菌种的要求、酶的发酵技术、提高酶产量的方法、酶的发酵动力学；掌握酶的制备的原则和基本步骤，了解酶提取的有关方法。教学重点与难点教学重点：主要生产菌种及产酶菌种的要求、酶的发酵技术、提高酶产量的方法、酶的发酵动力学、酶的制备的原则和基本步骤。教学难点：提高酶产量的方法、酶的发酵动力学、酶的制备的原则参考资料现代酶工程 梅乐和岑沛霖主编 化学工业出版社 2011年生物催化工艺学 孙志浩 主编 化学工业出版社 2005年教 学 内 容 提 要（包括：学时分配、板书等注意事项）第一节 酶主要生产菌种及产酶菌种的要求 15分钟一酶主要生产菌种 时间10分钟二产酶菌种的要求 时间5分钟第二节 酶的发酵技术 10分钟一培养基 5分钟二发酵条件 3分钟三发酵方法 2分钟第三节 提高酶产量的方法 10分钟一酶合成的调节机制 5分钟二提高酶产量 5分钟第四节 酶发酵动力学 30分钟一、酶生物合成的模式建立 10分钟二、酶生物合成的模式的类型及对产酶的指导意义 10分钟三、细胞生产动力学 产酶动力学 10分钟第五节 酶制备的原则 10分钟第六节 酶分离纯化的基本过程 10分钟学生课外学习引导建议学生在课外多查阅酶的生产工艺及酶的分离的有关研究，同时结合其他相互课程的有关知识来学习本章节所需要掌握的内容。教师课后小结授课题目第四章：酶分析法授课学时2教室设备与教具多媒体教室课 型讲授（）、 实验（ ）教学目的使学生掌握酶分析法的有关内容：酶活力测定、酶法分析；建立对酶研究的有关知识的观念，能够设计合理的实验方法和实验内容。教学重点与难点教学重点：酶活力测定和酶法分析的定义及异同点、酶活力测定、酶法分析的定义和实例。教学难点：酶活力测定和酶法分析异同点、酶活力测定参考资料现代酶工程 梅乐和岑沛霖主编 化学工业出版社 2011年酶与酶工程及其应用 孙君社 主编 化学工业出版社 2006年教 学 内 容 提 要（包括：学时分配、板书等注意事项）第四章：酶分析法 酶活力测定和酶法分析的定义及异同点 时间5分钟第一节 酶活力测定 60分钟一酶活力测定定义和方法 时间10分钟二测定中应注意的问题 时间30分钟三、酶活力方法的具体内容 时间20分钟第二节 酶法分析 25分钟一酶法分析的定义和原理（分类） 10分钟二酶法分析过程中应注意的问题 10分钟三酶联免疫分析法 5分钟 酶联免疫吸附测定法 学生课外学习引导建议学生在课外多查阅酶的分析法的有关内容，同时可以了解酶分析法在实例中的应用。教师课后小结授课题目第五章：固定化酶第一节 概述第二节 酶和活细胞的固定方法授课学时2教室设备与教具多媒体教室课 型讲授（）、 实验（ ）教学目的使学生掌握固定化酶的有关内容：酶和活细胞的固定方法、各种固定法的优缺点、固定的实验过程、固定化酶的性质。教学重点与难点教学重点：酶和活细胞的固定方法、各种固定法的优缺点、固定的实验过程。教学难点：酶和活细胞的固定方法参考资料现代酶工程 梅乐和岑沛霖主编 化学工业出版社 2011年酶与酶工程及其应用 孙君社 主编 化学工业出版社 2006年教 学 内 容 提 要（包括：学时分配、板书等注意事项）第五章：固定化酶第一节 固定化酶概述 时间5分钟第二节 酶和活细胞的固定方法 85分钟一固定化酶的优缺点 5分钟二酶固定方法 60分钟 1、基本原则 5分钟2、酶固定方法 50分钟 吸附法 15分钟结合法 10分钟交联法 10分钟包埋法 15分钟3、几种固定方法的优缺点对比 5分钟三酶固定方法实例 20分钟 离子交换法制备r氨基丁酸学生课外学习引导建议学生在课外多查阅酶固定法的实例和应用。教师课后小结授课题目第五章：固定化酶第三节微生物、植物和动物细胞固定化 第四节固定化原生质体和辅酶第五节固定化酶的性质及其影响因素授课学时2教室设备与教具多媒体教室课 型讲授（）、 实验（ ）教学目的使学生掌握固定化细胞的有关内容：微生物、植物和动物细胞固定化、固定化酶的性质及其影响因素、固定化酶和细胞的应用。教学重点与难点教学重点：固定化酶的性质及其影响因素教学难点：固定化酶活性测定参考资料现代酶工程 梅乐和岑沛霖主编 化学工业出版社 2011年酶与酶工程及其应用 孙君社 主编 化学工业出版社 2006年教 学 内 容 提 要（包括：学时分配、板书等注意事项）第五章：固定化酶第三节 微生物、植物和动物细胞固定化 时间25分钟 酵母细胞固定化的实例操作第四节 固定化原生质体和辅酶 时间10分钟第五节 固定化酶的性质及其影响因素 时间30分钟 一 影响固定化酶性质的因素二 固定化后酶性质的变化三 评价固定化酶的指标第六节 固定化酶的应用 时间25分钟 在医药生产、轻工业、传感器等方面的应用。学生课外学习引导建议学生在课外多查阅活细胞固定用于催化反应生产的实例和应用。教师课后小结授课题目第六章：酶的化学修饰授课学时2教室设备与教具多媒体教室课 型讲授（）、 实验（ ）教学目的使学生了解酶分子的化学修饰的有关内容：酶分子的化学修饰原因、原理和原则、酶分子的化学修饰的形式、酶化学修饰的方法及修饰剂、酶分子侧链基团的化学修饰、修饰酶的性质及特点、酶化学修饰的应用 。教学重点与难点教学重点：酶分子的化学修饰原因、原理和原则、酶分子的化学修饰的形式、修饰酶的性质及特点教学难点：酶化学修饰的方法及修饰剂、酶分子侧链基团的化学修饰参考资料现代酶工程 梅乐和岑沛霖主编 化学工业出版社 2011年酶与酶工程及其应用 孙君社 主编 化学工业出版社 2006年生物催化工艺学 孙志浩 主编 化学工业出版社 2005年教 学 内 容 提 要（包括：学时分配、板书等注意事项）第六章：酶的化学修饰酶分子的化学修饰原因、原理和原则 时间15分钟一 酶分子修饰的原因 二 酶修饰的方向三、酶结构基础 四 酶化学修饰的基本原理第一节 酶分子的化学修饰的形式 时间30分钟 （一）酶的表面修饰：(二)酶分子的内部修饰（三）与辅因子相关的修饰第二节 酶化学修饰的方法及修饰剂 15分钟一 修饰剂的要求 二 酶性质的了解三 反应条件的选择 四 酶修饰方法第三节 酶分子侧链基团的化学修饰10分钟第四节 修饰酶的性质及特点 15分钟 一热稳定性二抗原性 三体内半衰期四最适pH 五酶学性质的改变 六对组织的分布能力变化第五节 酶化学修饰的应用 5分钟学生课外学习引导建议学生在课外多查阅酶化学修饰的实例和应用。教师课后小结授课题目第七章：化学人工酶和非水相酶催化第八章：生物酶工程授课学时2教室设备与教具多媒体教室课 型讲授（）、 实验（ ）教学目的使学生了解化学人工酶、非水相酶催化和生物酶工程的有关内容：化学人工酶定义和分类、非水介质中的酶催化反应的优点和应用、生物酶工程的有关内容。教学重点与难点教学重点：化学人工酶定义和分类、非水介质中的酶催化反应的优点、生物酶工程中的分子定向进化和新酶的开发教学难点：非水介质中的酶催化反应、生物酶工程中的分子定向进化和克隆酶参考资料现代酶工程 梅乐和岑沛霖主编 化学工业出版社 2011年酶与酶工程及其应用 孙君社 主编 化学工业出版社 2006年生物催化工艺学 孙志浩 主编 化学工业出版社 2005年教 学 内 容 提 要（包括：学时分配、板书等注意事项）第七章：化学人工酶和非水相酶催化 时间45分钟第一节 化学人工酶 时间25分钟 （一）人工模拟酶：(二)全合成酶（三）半合成酶第二节 非水相酶催化 20分钟 非水介质中的酶催化反应的优点 非水介质中的酶催化反应的原理 非水介质中的酶催化反应应用实例第七章：生物酶工程 时间45分钟第一节 酶定向进化和突变酶 15分钟第二节 抗体酶和分子印记 15分钟第三节 克隆酶 10分钟第四节 新酶 5分钟学生课外学习引导建议学生在课外多查阅化学人工酶、非水相酶催化和生物酶工程的研究和应用。教师课后小结授课题目第九章 酶反应器和酶传感器（上）授课学时2教室设备与教具多媒体教室课 型讲授（）、 实验（ ）教学目的使学生掌握酶反应器的分类及各种反应器的特点、酶反应器的选型和操作和设计，了解酶反应器的使用和酶传感器的应用。教学重点与难点教学重点：酶反应器的分类及各种反应器的特点、酶反应器的选型和操作和设计教学难点：酶反应器的选型和操作和设计参考资料现代酶工程 梅乐和岑沛霖主编 化学工业出版社 2011年酶与酶工程及其应用 孙君社 主编 化学工业出版社 2006年生物催化工艺学 孙志浩 主编 化学工业出版社 2005年教 学 内 容 提 要（包括：学时分配、板书等注意事项）第九章 酶反应器和酶传感器 上 时间90分钟第一节 酶反应器及分类 时间45分钟 （一）生物反应器 10分钟(二)酶反应器的分类及特点 35分钟按结构分类：6类 30分钟按工作方式分类： 5分钟第二节 酶反应器的选择 25分钟一 酶反应器的选择依据酶的应用形式酶的反应动力学性质底物或产物的理化性质第三节 酶反应器的设计 20分钟一、 确定酶反应器的类型二、 确定酶反应器的制造材料三、 进行热量衡算四、 进行物料衡算学生课外学习引导建议学生结合本专业的有关课程来进行本章节的学习。教师课后小结授课题目第九章 酶反应器和酶传感器（下）授课学时2教室设备与教具多媒体教室课 型讲授（）、 实验（ ）教学目的使学生掌握酶反应器的分类及各种反应器的特点、酶反应器的选型和操作和设计，了解酶反应器的使用和酶传感器的应用。教学重点与难点教学重点：酶反应器的分类及各种反应器的特点、酶反应器的选型和操作和设计教学难点：酶反应器的选型和操作和设计参考资料现代酶工程 梅乐和岑沛霖主编 化学工业出版社 2011年酶与酶工程及其应用 孙君社 主编 化学工业出版社 2006年生物催化工艺学 孙志浩 主编 化学工业出版社 2005年教 学 内 容 提 要（包括：学时分配、板书等注意事项）第九章 酶反应器和酶传感器 下 时间90分钟第四节 酶反应器的操作 时间70分钟 （一）酶反应器操作条件的确定及其调控 30分钟(二)酶反应器操作的注意事项 15分钟 （三）酶反应器操作的实例 25分钟第五节 酶传感器 20分钟一 酶传感器 10分钟二 酶电极 10分钟学生课外学习引导建议学生结合本专业的有关课程来进行本章节的学习，同时可以了解酶传感器的应用例子。教师课后小结授课题目第十章 几种酶制剂授课学时2教室设备与教具多媒体教室课 型讲授（）、 实验（ ）教学目的使学生掌握几种酶制剂的生产过程，使学生对酶工程的有个具体和整体的学习。教学重点与难点教学重点：酶制剂的类型和要求、酶制剂生产的整体过程教学难点：酶制剂生产的整体过程参考资料现代酶工程 梅乐和岑沛霖主编 化学工业出版社 2011年酶工程 郭勇 主编 科学出版社 2009年 第三版生物催化工艺学 孙志浩 主编 化学工业出版社 2005年教 学 内 容 提 要（包括：学时分配、板书等注意事项）第十章 几种酶制剂 时间90分钟第一节 酶制剂的定义及分类一、定义及分类二、工业酶制剂的要求三、酶的保存四、商品酶的剂型五、酶制剂的生产工艺过程第二节 几种重要的工业酶制剂一、碳水化合物酶（一）学生课外学习引导建议学生结合本专业的有关课程来进行本章节的学习，同时可以了解有关酶制剂的生产实例应用例子。教师课后小结授课题目第十一章 第一、二、