http://spxy.zjgsu.edu.cn 《生物催化与生物转化》教学大纲 （ Biocatalysts and Biotransformation） 一、基本信息 课程代码：1011322 学 分 ：2 总 课 时: 32 课程性质: 专业选修课 适用专业：生物工程 先修课程：物理化学、分析化学、生物化学、微生物学 二、本课程教学目的和任务 生物催化与生物转化是指利用酶或有机体作为催化剂实现化学转化的过程，它为工业、 农业、环境保护、食品工业以及精细化工等产业的发展提供了前所未有的动力。通过本课程 的学习，使学生掌握生物催化与生物转化的基本理论和基本方法并且熟悉其在各个领域的重 要应用。 三、教学方法与手段 课堂教学及多媒体教学相结合，要求学生能够根据本课程的知识进行“读、写、议”， 学生自行选择题目，写一篇 4000 左右的论文，并进行讨论。 四、教学内容及要求 第一章 概论 要求掌握微生物的多样性和微生物资源的开拓，改进培养方法和寻找新类型微生物及其 产物，生境中微生物基因组 DNA 的开拓，熟悉生物催化与生物转化的发展与趋向 重点内容： 改进培养方法和寻找新类型微生物。 难点内容：生境中微生物基因组 DNA 的开拓。 第二章 生 生物转化操作与转化反应类型 要求掌握生物转化的一般操作，生物催化剂的种类及其特点，生物转化的类型，生物转 化的应用。 重点内容：生物转化的类型。 难点内容：生物转化的应用。 第三章 胆固醇合成抑制药物的生物转化 要求掌握胆固醇合成抑制剂的作用机制，常见的胆固醇合成抑制剂，4 种胆固醇合成抑 制剂的合成途径。 http://spxy.zjgsu.edu.cn 重点内容：胆固醇合成抑制剂的作用机制。 难点内容：4 种胆固醇合成抑制剂的合成途径。 第四章 内酰胺抗生素母核的生物转化 要求掌握 6-APA 的生成，青霉素酰化酶的纯化及热稳定性，青霉素酰化酶的固定化，日 本旭化成公司固定化酰化法生产 6-APA，固定化菌体用于 APA 的生产，国内青霉素 G 酰化酶 生产 6-APA 的工艺和设备， 7-氨基脱乙酰氧基头孢烷酸 （7-ADCA） 和 7-氨基头孢烷酸 （7-ACA） 的生产，酶法转化头孢菌素 C 为 7-ACA；熟悉直接发酵生产 7-ACA 的基因工程菌的构建；了 解内酰胺抗生素母核的生物转化的研究进展 重点内容： 6-APA 的生成，7-氨基脱乙酰氧基头 孢烷酸（7-ADCA）和 7-氨基头孢烷酸（7-ACA）的生产方法。 难点内容：直接发酵生产 7-ACA 的基因工程菌的构建。 第五章 长链二元酸的生物转化 要求掌握正构烷烃发酵生产单一长链二元酸合成麝香类物质，研制单一长链二元酸需要 解决的关键问题，单一长链二元酸生产菌株的筛选和转化工艺，正构烷烃发酵二元酸的调节， 用单一长链二元酸化学合成麝香型香料，正构烷烃发酵生产长链二元酸，熟悉工业生产试验 和工业化生产。 重点内容：研制单一长链二元酸需要解决的关键问题，单一长链二元酸生产菌株的筛 选和转化工艺。 难点内容：用单一长链二元酸化学合成麝香型香料。 第六章 组合生物合成 要求掌握组合生物合成的概念，组合生物合成的基本原理，聚酮合酶结构的特异性和专 一性，聚酮多酶体系的特异性 PKS 模块间的相互作用；熟悉组合生物合成的基因操作，组合 生物合成的表达系统；了解其他较新的聚酮类化合物基因簇及进行基因组合生物合成的可能 性。 重点内容：组合生物合成的概念，组合生物合成的基本原理。 难点内容： 聚酮合酶结构的特异性和专一性，聚酮多酶体系的特异性 PKS 模块间的相 互作用。 第七章 水解反应 要求掌握水解反应的机理和特点，酯水解，具有酯酶活性的蛋白酶，环氧化物水解，酰 胺水解，熟悉通过水解反应制备手性化合物的思路和方法；了解水解反应在各个领域中的重 要应用。 重点内容：酯水解。 难点内容：环氧化物水解，酰胺水解 五、教学时数分配表 http://spxy.zjgsu.edu.cn 章 内 容 总参考时数 一 概论 2 二 生物转化操作与转化反应类型 4 三 胆固醇合成抑制药物的生物转化 3 四 内酰胺抗生素母核的生物转化 5 五 长链二元酸的生物转化 4 六 组合生物合成 6 七 水解反应 6 合 计 30 六、考核方式及成绩评定标准 考核方式：闭卷 成绩评定标准：平时成绩占 30%、期末考试成绩占 70%，成绩评定采用百分制 七、教材及主要参考书 教材 ：焦瑞身主编，微生物工程，北京：化学工业出版社，2003 参考书目：张玉彬，生物催化的手性合成, 化工出版社，1999 执笔人: 于平