课程名称（中文）：生物催化
课程名称（英文）：Biologic Catalysis
课程代码：211314
开课学院：理学院
授课对象：硕士研究生
任课教师：许晶、隋春霞
学时：32学时 学分：2学分
课程类型：选修课
开课学期：第2学期
考核方式：撰写论文
预修课程：有机化学、普通化学、分析化学
面向学科：应用化学、食品科学与工程
课程简介：
一、教学目的与基本要求：
生物催化是利用酶或者生物有机体作为催化剂进行化学转化的过程，又被称为生物转化。生物催化具有一些化学方法无可比拟的优点，已成为当前国际公认最绿色的化学转化技术之一。本课程详细讲解生物催化剂的发展，酶的性质、结构、功能、催化动力学和催化机理等基础知识，系统地介绍酶的生产、分离纯化和应用的基本情况。使学生对酶的固定化、酶在有机相中的催化、酶反应器、酶的化学修饰、模拟酶、酶分子的定向进化和分子改造等酶工程的各个发展领域的基础知识、基本概念和最新发展动向有一个全面的了解。
二、课程内容与学时分配
1.课程主要内容：
本课程教学内容主要包括生物催化剂的发展，酶的合成、结构、功能及其催化机制，酶的特性与分离提取方法的选择、典型酶的分离提取工艺流程，酶与细胞的固定化、固定化酶和细胞的特性、固定化酶（细胞）反应器，酶分子的修饰方法、酶化学修饰的基本要求、酶的人工模拟，非水介质中酶的催化反应，组合生物催化的理论和特点以及酶的蛋白质工程。
2．课程具体安排：
章节 |
教 学 内 容 |
教学环节学时分配 |
讲授 |
讨论 |
实验 |
上机 |
其他 |
第1章 绪论 |
1.1生物催化剂的概念 1.2生物技术生产工艺的目的与潜能 1.3酶技术与应用生物催化的历史节点 1.4生物技术过程 1.5以酶为基础的生产过程的优点与缺点 1.6新的以及改进的酶工艺的目的和系统基本特征 |
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第2章 酶的基础知识 |
2.1酶的分类 2.2酶的合成与结构 2.3酶的功能及其催化机制 2.4自由能变化与酶催化反应的特异性 2.5酶催化的平衡控制和动力学控制的反应 2.6酶催化反应动力学 2.7抑制剂对酶促反应动力学的影响 |
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第3章 酶的提取和分离纯化 |
3.1酶的特性与分离提取方法的选择 3.2酶分离提取的一般方法 3.3酶分离提取的重点方法概述 3.4典型酶的分离提取工艺流程 |
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第4章 酶的固定化技术 |
4.1酶的固定化方法 4.2固定化酶（细胞）的性质及评价指标 4.3固定化酶（细胞）反应器 |
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第5章 化学酶工程 |
5.1酶分子的修饰方法 5.2酶化学修饰的基本要求 5.3酶蛋白肽链的大分子修饰 5.4酶修饰后的性质变化 5.5模拟酶的理论基础和策略 5.6模拟酶的分类 5.7抗体酶 5.8分子印迹酶 |
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第6章 非水介质中酶的催化反应 |
6.1非水介质中酶的催化反应及其特征 6.2非水介质中酶的结构与性质 6.3微水有机溶剂的影响与反应介质工程 6.4酶在非水介质中的催化反应 |
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第7章 组合生物催化 |
7.1组合生物催化的理论和特点 7.2组合生物催化中的酶 7.3组合生物催化的类型 7.4组合生物催化实例 |
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第8章 酶的蛋白质工程 |
8.1酶的蛋白质工程的概述 8.2酶的蛋白质工程的原理和方法 8.3酶分子的定向进化 8.4酶的蛋白质工程改造的应用实例 |
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三、实践环节内容与要求
四、教材及主要参考文献（顺序为：文献名，作者，出版时间，出版单位）（宋体，五号加粗，居左）：教材
1、生物催化剂与酶工程，（德）布赫霍尔茨、魏东芝译，2008年，科学出版社。
参考文献
1、生物催化，安德列亚斯，2006年，化学工业出版社。
2、生物催化和生物降解，劳伦斯，2005年，化学工业出版社。
3、酶与酶工程，袁勤生，2005年，华东理工大学出版社。
4、生物催化工程，许建和，2008年，华东理工大学出版社。
5、生物催化反应与转化原理，龚大春，2006年，中国水利水电出版社。
6、生物催化工艺学，孙志浩，2005年，化学工业出版社。
