课程名称：酶学                           课程代码：02534
第一部分 课程性质与自考本科目标
一、课程性质与特点
酶学(enzymology)是生物化学的分支学科。是生命科学领域重要的基础学科和前沿学科。是酶工程、生物工程、生物制药、生物化工、发酵工程、生物技术、食品科学与工程等专业的专业课程之一。通过对酶学的学习掌握酶的基本概念，作用特点，酶的组成、结构, 酶的结构与催化功能的关系, 酶的化学性质，酶的催化机制, 酶促反应动力学，酶的生物合成与调节等。是学生学习生物科学、生物工程类各专业从分子水平了解生物各种生命现象和生物技术的理论与实践的基础之一。
二、课程目标与基本要求
酶学的基本内容包括：酶的基本概念、酶的化学性质、作用特点、酶的分离纯化。酶的化学组成, 结构及酶的结构与催化功能的关系。两种化学属性的酶催化机制以及酶作用机制的研究方法。酶促反应动力学，以及pH值和温度对蛋白类酶催化反应速度的影响。酶的生物合成及酶合成含量的调节、代谢途径酶活性的调节。自学应考者重点理解和掌握酶学内容的基本概念和原理、酶的化学性质、作用特点，掌握酶的分离纯化，活性测定的以及酶作用机制的研究方法，了解酶的结构与催化功能的关系。酶促反应动力学，以及pH值和温度对蛋白类酶催化反应速度的影响。酶的生物合成及酶合成含量的调节、代谢途径酶活性的调节。为后续其他相关的专业课程的学习打下基础。
三、 酶学与其他课程的关系
    酶学和酶工程(enzyme engineering)都是以酶作为研究对象，两者有密切关
系，但是两者的侧重点有所不同。酶工程是指酶的生产和应用的技术过程，酶学是酶工程的理论基础，酶工程是酶学理论在工程方面的实际应用。酶学是酶工程、生物工程、生物制药、生物化工、发酵工程、生物技术、食品科学与工程等专业的专业基础课程之一。

第二部分考核内容与考核目标
第一章 绪 论
一、学习目的与要求
酶学是在生物化学的基础上发展起来的分支学科，是研究酶的结构与功能、酶的催化机制、酶反应动力学、酶的生物合成及其调节机制等的理论学科。通过学习要了解和掌握酶的基本概念、酶的化学性质、作用特点、酶的分类。同时了解和掌握酶的活力测定、酶的分离纯化。
二、考核知识点与考核目标
（一）重点：酶的基本概念，酶催化作用的特点、酶的活力单位，酶活力测定的方法，酶的分离纯化中沉淀分离，层析分离，电泳分离，萃取分离方法的原理。
识记： 酶的基本概念、酶催化作用的专一性强、透析与盐析、层析分离概念、离心分离概念、电泳分离概念、酶的活力单位。
理解：酶催化作用的效率高、酶活力测定的方法。酶的分离纯化中沉淀分离，层析分离，电泳分离，萃取分离方法的原理。
应用：应用酶催化作用的特点进行酶的提取纯化与活性测定，根据酶的作用的特点及分离纯化方法进行酶的提取纯化与活性测定。
（二）次重点：酶的转换数与催化周期、酶的分离纯化中酶的提取，过滤与膜分离。
识记：酶的转换数、酶催化周期
理解：酶催化周期。
应用：根据酶的作用的特点及酶的分离纯化中酶的提取，过滤与膜分离进行酶的提取纯化与活性测定。
（三）一般：蛋白类酶的分类原则，核酸类酶的分类原则, 各种不同的分离纯化方法的类型与比较
识记：蛋白类酶的分类，核酸类酶的分类，不同的层析分离方法的类型，不同的电泳分离方法的类型。
理解：蛋白类酶的分类原则，核酸类酶的分类原则，不同的层析分离方法的类型的区别，不同的电泳分离方法的类型的区别。
应用：分析与判断酶的类别，根据酶的作用的特点依据不同的层析分离方法的原理和不同的电泳分离方法的原理对酶进行细分级。

第二章 酶的结构与功能
一、学习目的与要求
通过本章的学习，了解和掌握酶的化学组成，酶的化学结构，酶的活性中心，酶的结构与催化功能的关系，酶分子修饰。重点掌握酶的辅助因子，酶活性中心上的残基，酶活性中心基团的检测方法，酶的结构与催化功能的关系，酶分子修饰。
二、考核知识点与考核目标
（一）重点：酶的化学组成，酶的辅助因子，别构酶，酶的活性中心，酶分子修饰中酶分子的主链修饰，酶蛋白的侧链基团修饰。
识记：蛋白类酶的基本组成单位，核酸类酶的基本组成单位，酶的辅助因子，酶活性中心上的残基，酶分子修饰。
理解：别构酶，酶活性中心上的残基，接触残基附近的肽链一级结构，酶活性中心基团的鉴定方法。
应用：酶分子的主链修饰，酶分子的侧链基团修饰，主链和侧链基团的修饰反应对提高酶的活性，增加酶的稳定型，降低和清除酶的抗原性的作用。
（二）次重点：酶活性中心基团的鉴定方法，酶分子的组成单位置换修饰，金属离子置换修饰。酶的结构与功能的关系。
识记：酶活性中心基团的鉴定方法。酶分子的组成单位置换修饰，金属离子置换修饰。
理解：酶的一级结构与催化功能的关系。
应用：组成单位置换和金属离子置换修饰反应对提高酶的活性，增加酶的稳定型，降低和清除酶的抗原性的作用。
（三）一般：酶的四级结构与催化功能的关系，酶蛋白的化学结构，酶RNA的化学结构，酶的空间结构，辅助因子与酶催化功能的关系，酶分子的物理修饰。
识记：肽键与肽链，RNA化学结构的内容，酶蛋白的空间结构，酶RNA的空间结构，辅助因子与酶催化功能的关系。
理解：酶的二、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，酶分子的物理修饰。
应用：酶蛋白化学结构的测定方法，RNA化学结构的测定方法。
第三章 酶的催化作用机制
一、学习目的与要求
通过本章的学习，要求学生了解和掌握蛋白质属性的酶催化的趋近与定向效应，构象变化效应，酸碱催化机制，共价催化机制，微环境效应。了解核苷酸属性的酶催化的自我剪接机制，自我剪切机制以及酶作用机制的研究方法。重点掌握蛋白质属性的酶催化的趋近与定向效应，构象变化效应，酸碱催化机制，共价催化机制，微环境效应。核苷酸属性的酶催化的自我剪接机制以及酶作用机制的研究方法中的酶分子修饰法。
二、考核知识点与考核目标
（一）重点：酶蛋白中的酸碱催化基团和酸碱催化机制，微环境效应的概念以及胰凝乳蛋白酶、溶菌酶催化的微环境效应和催化机制。趋近与定向效应，构象变化效应。微环境效应，酶分子修饰法研究酶作用机制的方法。
识记： 酶蛋白中的酸碱催化基团和酸碱催化机制，微环境效应的概念。趋近与定向效应，低物诱导酶分子的构象发生改变，酶分子诱导底物分子的构象发生改变，构象变化效应。酶分子修饰法研究、酶作用机制的研究方法。
理解：胰凝乳蛋白酶、胰凝乳蛋白酶催化的微环境效应及其催化机制，溶菌酶催化的微环境效应及其催化机制，共轭酸与共轭碱的催化通式，核糖核酸酶的酸碱催化过程，。
应用：了解胰凝乳蛋白酶、溶菌酶酸碱催化机制和微环境效应中酶活性中心各基团的作用。
（二）次重点：共价催化机制，核酸类酶的剪接和剪切机制。
识记：亲核催化，亲电催化，I型IVS剪接酶的剪接机制。
理解：亲核取代反应，亲核加成反应，核酸类酶的剪接和剪切机制。
应用：比较剪接酶与剪切酶的催化机制。
（三）一般：蔗糖磷酸化酶的亲核共价催化机制。
识记：亲核共价催化机制。
理解：蔗糖磷酸化酶的亲核共价催化机制。
应用：了解蔗糖磷酸化酶活性中心各基团在亲核共价催化机制中的作用。

第四章 酶反应动力学
一、学习目的与要求
酶反应动力学是研究酶催化反应的速率以及影响该速率的各种因素的科学。通过本章的学习，要了解和掌握单底物反应动力学，抑制作用动力学，多底物反应动力学分类，别构酶反应动力学，pH值和温度对酶催化反应速度的影响。重点掌握单底物反应动力学，可逆抑制作用动力学，别构酶反应动力学，pH值和温度对酶催化反应速度的影响等内容。
二、考核知识点与考核目标
（一）重点：米氏方程的讨论，米氏方程中双倒数作图法求取Km和Vm。可逆抑制作用中竞争抑制、非竞争抑制、反竞争抑制等三种抑制方式的作用特点，模型，双倒数作图法求取的表观Km和表观Vm与无抑制作用的Km、Vm和斜率的比较。配体(底物)与蛋白质结合中的协同效应，别构酶的性质、结构及动力学特征。
识记：米氏方程的讨论，米氏方程中双倒数作图法求取Km和Vm。双倒数作图法求取的竞争抑制、非竞争抑制、反竞争抑制等三种抑制方式表观Km和表观Vm与无抑制作用的Km、Vm和斜率的比较。配体(底物)与蛋白质结合中的协同效应。别构酶的性质、结构及动力学特征。
理解：可逆抑制作用中竞争抑制、非竞争抑制、反竞争抑制等三种抑制方式的作用特点，模型。
应用：利用双倒数作图法求取Km和Vm判断竞争抑制、非竞争抑制、反竞争抑制等三种抑制类型。
（二）次重点：pH值对酶促反应的影响中的最适pH值，温度对酶促反应的影响。别构效应的生理调节功能，协同指数判别别构效应类型。
识记： 最适pH值，最适温度，协同指数的概念。
理解： pH值对酶促反应的影响中的最适pH值，温度对酶促反应的影响。别构效应的生理调节功能。
应用：利用协同指数判别别构效应类型。
（三）一般：米氏动力学方程的推导，非专一和专一的不可逆抑制剂的作用，多底物酶促反应的分类，多底物的命名、表示方法及其反应动力学分类。
识记：非专一和专一的不可逆抑制剂的作用，多底物酶促反应的分类，多底物的命名、表示方法及其反应动力学分类。
理解：米氏动力学方程的推导。

第五章 酶的生物合成及调节机理
一、学习目的与要求：
酶的生物合成是指通过细胞的生命活动合成各种酶的过程。通过本章的学习，要求学生了解和掌握原核生物细胞中乳糖操纵子酶生物合成的诱导作用，抗体酶生物合成的诱导，激活剂和抑制剂对酶活性的调节，可逆共价修饰酶的活性调节，天冬氨酸氨甲酰转移酶的别构调节，代谢途径中酶活性的反馈调节。
重点掌握原核生物细胞中乳糖操纵子酶生物合成的诱导作用，抗体酶生物合成的诱导，天冬氨酸氨甲酰转移酶的别构调节，代谢途径中酶活性的反馈调节。
二、考核知识点与考核目标
（一）重点：抗体酶生物合成的诱导，天冬氨酸氨甲酰转移酶的别构调节。代谢途径中酶活性的反馈调节。
识记：抗体酶生物合成的诱导。代谢途径中酶活性的反馈调节。
理解：天冬氨酸氨甲酰转移酶的别构调节。
应用：比较不同的配体引起天冬氨酸氨甲酰转移酶活性的变化。
（二）次重点：激活剂和抑制剂对酶活性的调节，可逆共价修饰酶的活性调节。
识记：可逆共价修饰酶的活性调节。
理解：激活剂和抑制剂对酶活性的调节。
应用：比较不同的调节方式对酶的活性调节的幅度大小。
（三）一般：原核生物细胞中乳糖操纵子酶生物合成的诱导作用。
识记： 操纵子概念和乳糖操纵子模型。
理解：原核生物细胞中乳糖操纵子酶生物合成的诱导作用。
应用：阻遏蛋白对乳糖操纵子酶生物合成的诱导作用。
第六章 酶分子的定向进化
一、学习目的与要求
基因工程技术的发展，使得酶能以合理的价格得到供应，酶在工业上得到越来越广泛的应用。为了得到能满足实际生产所需要的酶，常用计算机辅助分子模型结合定点突变或直接采用定向进化技术对酶进行改造。通过对本章的学习，了解和掌握酶分子的定向进化的基本内容。
二、考核知识点与考核目标
（一）重点：理性和非理性蛋白质设计策略，酶分子的定向进化策略。
识记：理性和非理性蛋白质设计策略特点及应用，理性和非理性蛋白质设计策略区别和联系
理解：定向进化的原理，定向进化中突变文库的构建方法，定向进化的辅助方法，突变库的质量
（二）次重点：酶分子定向进化的应用
识记：定向进化技术概念
理解：提高酶的催化活力，提高酶分子热稳定性，提高酶分子有机溶剂耐受性，提高底物专一性，提高酶的立体选择。
（三）一般：酶分子的高通量定向筛选技术
识记：蛋白突变体的筛选和选择。
理解：常规筛选蛋白质突变体库的方法，高通量筛选蛋白质突变体库的方法。

第三部分 有关说明与实施要求
一、考核的能力层次表述
本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：
识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。
理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。
应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。
二、教材
1、指定教材  《酶学》（2009年、第二版），郑穗平、郭勇、潘力，科学出版社
2、参考教材  《酶学》  郭勇、郑穗平，华南理工大出版社
三、自学方法指导
1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。
2、阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。
3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。
4、完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。
四、对社会助学的要求
1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。
2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。
3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。
4、辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡"认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通"的方法。
5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。
6、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。
7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。
   8、助学学时：本课程共4学分，建议72学时，其中助学课时分配如下：
章  次 内  容 学 时
  
第一章 绪 论 6
第二章 酶分离纯化 10
第三章 酶的结构与功能 10
第四章 酶的催化机制 14
第五章 酶催化反应动力学 18
第六章 酶的生物合成及调节机理 10
第七章 酶分子的定向进化 4

五、关于命题考试的若干规定
1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。
2、试卷中对不同能力层次的试题比例大致是：“识记”为20％、“理解”为40％、“应用”为40％。
3、试题难易程度应合理：易、较易、较难、难比例为2：3：3：2。
4、每份试卷中，各类考核点所占比例约为：重点占65%，次重点占25%，一般占10%。
5、试卷类型一般分为：单项选择题、多项选择题、名词解释题、简答题、计算题、论述题等题型
6、考试采用闭卷笔试，考试时间150分钟，采用百分制评分，60分合格。
六、题型示例
一．单项选择题
1.在米氏方程的双倒数作图中，酶对底物的米氏常数是双倒数直线的                      【    】
A. 纵轴截距的倒数                    B. 斜率
C. 横轴截距绝对值的倒数              D. 横轴截距的绝对值
二、多项选择题
2.已知某种酶遵守米氏方程，则该酶应具有的特点包括                             【         】
A. 当底物浓度极大时，反应产物与反应时间成直线关系
B. 反应初速度时与底物浓度成直线关系
C. 当反应速度等于最大反应速度的1/2时，底物浓度等于Km
D. 最大反应速度与酶的浓度成正比   
E. 最大反应速度与酶的浓度成反比
三.名称解释题
3.酶的活性中心
四.简答题
4.可逆抑制作用与不可逆抑制作用的区别是什么？
五、论述题
5. 双水相萃取分离酶蛋白的依据是什么？双水相是怎样形成的？画出双水相萃取相图的大致形状，说明相图中各点、各线的含义。
六、计算题
6.题6表是研究一种酶时测定的结果:    
题6表
[S]mol.L-1 无 I V umol.L-1.min-1 抑制剂A V umol.L-1.min-1
0.3×10-5
0.5×10-5
1.0×10-5
0.3×10-5
9.0×10-5 10.4
14.5
22.5
33.8
40.5 4.1
6.4
11.3
22.6
33.8
（1）确定抑制剂A的抑制类型；
（2）计算Km和Vmax.