【浙江】01966食品酶学自学考试大纲

[01966]

食品酶学自学考试大纲

浙江省教育考试院

二OO八年十二月

自学用书：《酶工程原理与技术》，郭勇主编，高等教育出版社2005年9月第一版

一、课程性质与设置目的要求

食品酶学是研究生物催化剂在工程中的应用的一门科学，是理论与实际应用的一门桥梁学科。

酶工程原理与技术内容共分为三篇。第一篇为酶的生产，主要阐述酶生物合成的基本理论，酶生物合成法的生产，酶的提取和分离纯化。第二篇为酶的改性，包括酶结构与功能的关系，酶分子修饰，酶的固定化以及酶的非水相催化。第三篇为酶的应用，包括没的催化特性与酶促动力学，酶反应器的应用及应用领域。酶作为一种主要的生物工业催化剂，势必对工业生产的发展模式、发展形态产生深远的影响；酶工程原理的研究内容向分子水平的拓展，也势必对基因工程等生命前沿学科的发展产生不可估量的影响。

设置本课程的目的是：使自学应考者在全面理解、掌握酶的生物合成、分离纯化、分子工程修饰、酶的固定化、非水相酶学的基础上着重探讨酶在工程上如何实际应用的问题以及酶作为一种高效的生物大分子在基因工程中应用问题；通过酶的动力学特性分析、酶反应器的设计，使酶能够在工业上发挥其独特、重要的作用。

学习本课程的要求：自学应考者通过本课程的学习，对酶学与酶工程有一个比较全面的了解和掌握，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,为今后从事生物化学或酶学、酶工程领域工作打下基础，扩大知识面，拓宽相关的科学研究领域进行必要的知识储备。

二、考核目标

第一章   绪论

• 学习目的和要求

掌握酶的基本概念和分类，了解酶活力单位（国际单位）的概念，掌握酶转换数和催化周期的概念，了解工程发展概况和应用前景。

• 考核知识点
• 酶的概念、酶的分类与命名
• 酶活力单位，酶的转换数
• 酶工程的发展史
• 考核要求
  • 酶的概念、酶的分类与命名
• 识记：酶的概念。
• 理解：酶的分类。
  • 酶活力单位，酶转换数
• 识记：酶活力单位，酶转换数的定义

第二章   酶生物合成的基本理论

一、学习目的和要求

    了解酶生产方法，重点理解酶生物合成法中的基因复制、转录、翻译及蛋白质加工过程，掌握与酶生物合成密切相关的4种基因、乳糖操纵子的作用模式和特点。

二、考核知识点

（一）酶的生产方法

（二）酶生物合成的过程及调节

三、考核要点

（一）酶的生产方法

1.识记：酶生产的3种方法。

2.理解：3种酶生产方法的特点。

（二）酶生物合成的过程及调节

1.识记、理解：复制、转录、翻译的定义；操纵子、分解代谢物阻遏作用的概念、葡萄糖效应的概念。

2.理解：蛋白质合成的过程，乳糖操纵子作用模式，葡萄糖效应的原理。

第三章   酶的生物合成法生产

一、学习目的和要求

掌握酶的生物合成法生产的概念、了解常见的产酶微生物，掌握培养基的基本组分，了解调节溶解氧的方法，掌握固体发酵、液体深层发酵的概念，理解和掌握酶生物合成的模式及其特点，了解利用固定化细胞发酵产酶的显著优点。

二、考核知识点

• 酶的生物合成法生产的概念
• 固体发酵、液体深层发酵的概念
• 酶生物合成的模式及其特点
• 产酶动力学的概念及方程
• 固定化细胞发酵产酶的显著优点
• 利用产酶微生物的筛选
• 产酶微生物的培养及发酵过程控制
• 考核要点

（一）酶的生物合成法生产的概念

1. 识记：酶的生物合成法生产的概念

  （二）固体发酵、液体深层发酵的概念

1. 识记：固体发酵、液体深层发酵的概念

2．理解：固体发酵的优缺点

（三）酶生物合成的模式及其特点

     1．理解、识记：酶生物合成的4种模式及其特点

（四）产酶动力学的概念及方程

     1．理解、识记：产酶动力学的概念及方程

（五）固定化细胞发酵产酶的显著优点

    1．理解：利用固定化细胞发酵产酶的优点

（六）产酶微生物的筛选

            1．理解、识记：产酶微生物（菌种）的筛选过程及初选、增殖培养等概念，菌种保藏、菌种退化、复壮

（七）产酶微生物的培养及发酵过程控制

   1．理解、识记：微生物培养的方法，及初级、次级代谢产物的概念，补料分批培养的概念及优点

第四章   酶的提取与分离纯化

• 学习目的和要求

了解酶提取与分离的概念，掌握细胞破碎方法的分类，理解盐溶、盐析的原理及概念，了解过滤的分类，理解膜分离技术、超滤的概念。了解层析分离的定义，理解常见层析分离方法的分类及分离依据。理解电泳分离的概念。

• 考核知识点
  • 酶提取与分离的概念及细胞破碎方法的分类
  • 盐溶、盐析的原理及概念
  • 过滤的分类，膜分离技术、超滤的概念
  • 分类及分离依据
  • 电泳分离
  • 酶蛋白纯化过程
• 考核要点
  • 酶提取与分离的概念及细胞破碎方法的分类

1．理解、识记：酶提取与分离的概念及细胞破碎方法的分类

• 盐溶、盐析的原理及概念
  • 理解：盐溶、盐析的原理
  • 识记：盐溶、盐析的概念
• 过滤的分类，膜分离技术、超滤的概念
  • 理解：过滤的分类
  • 识记：膜分离技术、超滤的概念
• 层析分离的定义，常见层析分离方法的分类及分离依据
  • 识记：层析分离的定义
  • 理解：常见层析分离方法的分类及分离依据
• 电泳分离
• 酶蛋白纯化过程

1．简单应用：纯化过程中的酶比活，纯化倍数、回收率的计算

第五章   酶的改性的基本理论

• 学习目的和要求

      酶的催化功能是由其分子的结构决定的，即结构决定功能。通过本章的学习要了解酶的化学组成，酶的化学结构，空间结构，掌握酶活性中心的概念及Koshland关于酶分子氨基酸残基的分类。

• 考核知识点
• 酶的化学组成
• 酶空间结构及作用力
• 酶活性中心及酶分子中的氨基酸残基酸分类
• 考核要点
• 酶的化学组成

1. 识记：20种基本氨基酸的种类及三字母代号。
2. 理解：肽键及肽平面

• 酶的空间结构及作用力

1．理解：维持酶空间结构的作用力

• 酶活性中心及氨基酸分类
  • 理解、识记：Koshland关于酶分子的氨基酸残基分类。

第六章   酶分子修饰

一、学习目的和要求

     了解为什么要提出酶的化学修饰和改造，理解酶化学修饰的基本原理。了解酶改造、修饰、模拟的基本内容。了解酶修饰的具体方法。

二、考核知识点

• 酶分子修饰
• 酶分子的主链修饰
• 定点突变的定义及主要过程
• 酶分子的侧链基团修饰

三、考核要点

• 酶分子修饰

1．识记：酶分子修饰的定义

• 酶分子的主链修饰

1．理解、识记：酶分子的主链修饰的概念及分类

• 定点突变的定义及主要过程
• 理解、识记：定点突变的定义及主要过程
• 酶分子的侧链基团修饰
• 了解：酶分子的侧链基团修饰的种类及特点

第七章   酶固定化

一、学习目的和要求

掌握酶固定化的概念及意义、酶的固定化方法。了解酶的固定化方法和载体的选择、固定化酶的形状和性质以及固定化酶反应动力学。

二、考核知识点

• 酶固定化的概念及意义
• 酶的固定化方法
• 固定化酶的特性
• 固定化细胞

三、考核要点

• 酶固定化的概念及意义

1．理解、识记：酶固定化的概念及意义

• 酶的固定化方法

1．理解、识记：酶的固定化方法

• 固定化酶的特性
  • 理解：固定化酶与游离酶性质的异同
• 固定化细胞

1．理解、识记：固定化微生物细胞的特点

第八章   酶的非水相催化

一、学习目的和要求

了解有机介质中的酶促反应，了解有机相中酶促反应的优点，掌握有机介质对酶性质的影响及有机介质中酶促反应的条件。

二、考核知识点

• 非水相催化的概念
• 生物反应体系中水的分类
• 非水相中酶催化的特性
• 非水相中酶催化分应的条件及其控制
• 有机溶剂对酶的影响

三、考核要点

• 非水相催化的概念

1．理解、识记：非水相催化的概念

• 生物反应体系中水的分类

1．理解、识记：生物反应体系中水的分类

• 非水相中酶催化的特性

1．理解、识记：非水相中酶催化的特性

• 非水相中酶催化分应的条件及其控制
  • 理解、识记：非水相中酶催化的优点

第九章   酶应用的基本理论

一、学习目的和要求

理解酶催化作用的特点，理解并掌握单底物酶促反应体系的Michaclis-Mention快速平衡学说和 Briggs-Handane稳态学说推导米氏方程。重点掌握米氏方程的意义，动力学常数Km与Vm的求取。了解酶催化反应的抑制动力学和多底物酶反应动力学。

二、考核知识点

• 单底物酶促反应体系的中间复合体假说
• Michaclis-Mention快速平衡学说和Briggs-Handane稳态学说推导米氏方程，及米氏方程的意义
• 米氏常数的概念，双倒数作图法求Km与Vm
• 单底物反应的抑制作用
• 双底物反应体系

三、考核要点

（一）单底物酶促反应体系的中间复合体

1.理解：中间复合体假说内容

（二）Michaclis-Mention快速平衡学说和Briggs-Handane稳态学说推导米氏方程，及米氏方程的意义

1.理解：Michaclis-Mention快速平衡学说和Briggs-Handane稳态学说

2.理解、识记：米氏方程的推导，及米氏方程的意义

（三）米氏常数的概念，双倒数作图法求Km与Vm

1.综合应用：利用米氏方程求解Km与Vm

（四）单底物反应的抑制

1.理解、识记：竞争性抑制、非竞争性抑制，可逆抑制、不可逆抑制的概念及动力学方程的变化特征

（五）双底物反应

1.理解、识记：双底物反应体系类型

第十章   酶反应器的应用

一、学习目的和要求

     了解酶反应器的类型和操作方式、酶反应器的设计和分析以及酶反应器的发展。

二、考核知识点

（一）酶反应器的概念、分类及特点

（二）酶反应器应用的注意事项

三、考核要点

（一）酶反应器的概念、分类及特点

  1.理解、识记：酶反应器的概念、分类及特点

（二）酶反应器应用的注意事项

1.了解：酶反应器应用的注意事项 

第十一章   酶的应用领域

一、学习目的及要求

了解酶生物合成的调节并结合科研简单介绍酶在医药、食品、轻工、化工、环境保护方面的应用。

二、 考核知识点

（一）酶在食品生产和食品保鲜中的应用

（二）酶在基因工程和细胞工程方面的重要用途

三、考核要点

无

 三、题型举例（题型举例仅作参考，实际命题时不受此限）

（一）填空题

1．细胞破碎的方法有：物理破碎，化学破碎，           和           。

（二）单项选择题（在备选答案中只有一个是正确的，将其选出来并把它的题号写在题后的扩号内）

1． Km是（    ）

A．饱和底物浓度时的反应速度       B．是最大反应速度时的底物浓度

C．饱和底物浓度50％时的反应速度   D．50％最大反应速度时的底物浓度

E．降低反应速度一半时的底物浓度

（三）名词解释

1.固定化酶

（四）问答题

1.酶生物合成模式的分类及其特点

（五）计算题  

1.推导米氏方程，并按所给出的方程，试求酶的动力学参数V_max和K_m

四、考试时间：150分钟