1、生物化学教学大纲85生物化学教学大纲（双语）课程性质：专业必修课程先修课程：无机及分析化学、有机化学总学时：85学分：6理论学时：85实验或讨论学时：有开课学院：生命科学学院适用专业：生物学各专业大纲执笔人：李恩、张庭廷教学院长审定：席贻龙教研室主任审核：潘继红一、说明1、课程的性质、地位和任务生物化学（biochemistry）是研究生命化学的科学，是介于生物学与化学之间的一门边缘科学。它运用物理学、化学和生物学的现代技术在分子水平探讨生命的本质，即研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节及其在生命活动中的作用。生物化学是生命科学各专业本科生的一门必修基础课，是学习生物学其他课程最重要的基
2、础。生物化学的主要任务是使学生掌握蛋白质、酶、核酸等生物大分子的结构、性质和功能的关系，生物分子在体内的代谢和调节，生物能的转化和利用，生物信息分子的复制转录表达和调节，能够运用所学生物化学知识从分子水平上认识和解释生命过程中所发生的现象。并且还要掌握生物化学分离、制备、分析、鉴定技术（比色、层析、电泳、离心等）的基本实验原理及操作技能，为学生进一步学习其他专业课打下坚实的基础。2、课程教学的基本要求根据生物化学课程的特点，教学内容可概括为基本理论、基本知识和基本技能三个方面，教师的教学必须紧紧围绕这三个方面，同时突出重点和难点，而作为学生必须理解和掌握这些基本内容，并在此基础上能进行分析和综
3、合。为了学习和掌握生物化学的原理和方法，要求学生必须具有较好的生物学物理学和化学方面的基础，能够将这些基础知识运用到生物化学的学习中，要求学生能从生物大分子的组成结构和性质去认识结构与功能的关系。要求做到课前预习，课后复习和整理笔记；在课堂上注意老师的讲授和对问题的剖析，注意老师对各章节层次结构、知识点和面的关系的分析。通过对习题的解答，加深对问题的理解和掌握。为了适应新世纪市场对人才的需求以及响应教育部的号召，对生物化学的部分课程采用双语教学，考虑到学生对该课程专业术语的生疏，故在上册主要以中文讲解，同时熟悉专业英语词汇，在此基础上对下册的生物化学主要采用双语教学，通过双语的课件、电影以及师
4、生间的互动，提高学生的专业英语水平。3、课程的重点与难点重点：生物大分子的结构与功能，包括蛋白质、核酸、多糖、复合脂类等生物大分子的基本组成单位，一级结构和空间结构及其功能；物质代谢及其调控，包括糖、脂类、氨基酸、核苷酸的代谢过程及其调节控制，酶的催化作用及酶活性的调控，生物氧化与能量代谢等。难点：生物大分子的结构与功能的关系；物质代谢的相互联系及调控；基因信息传递及其调控，包括DNA的复制与修复，RNA的转录及蛋白质的生物合成等。生物化学分析分离的原理、方法和技术，包括电泳、层析、离心、分光分析等。二、课堂教学时数及课后作业题型分配（含数量）章 目教 学 内 容教 学时 数教学方式或 手 段
5、课 后 作 业思 考 题练 习 题一绪论2讲授（多媒体）二蛋白质化学15讲授（多媒体）三核酸化学8讲授（多媒体）四酶化学10讲授（多媒体）五维生素和辅酶2讲授（多媒体）六糖代谢10讲授（多媒体、双语）七生物氧化6讲授（多媒体、双语）八脂代谢6讲授（多媒体、双语）九氨基酸代谢6讲授（多媒体、双语）十核酸代谢10讲授（多媒体、双语）十一蛋白质生物合成8讲授（多媒体、双语）十二代谢的调节控制2讲授（多媒体）合 计85三、本文第一章 绪论（Introduction）【教学目的】通过本章教学，使学生掌握生物化学概念、学科性质、主要研究内容及其发展简史，认识生物化学在现代生物学中的重要作用，了解本门课程的
6、教学要求和学习方法。【重点难点】生物化学的概念及研究内容，生物化学的学习方法及注意事项。【教学内容】第一节 生物化学的概念及研究内容（The Concept and Studying Contents of Biochemistry）一、生物化学的概念（The Concept of Biochemistry）二、研究对象（Studying Object） 三、研究内容（Studying Contents）第二节 生物化学的发展简史（The History of Development of Biochemistry）一、发展简史（The History of Development） 二、研究
7、进展（Studying Progress）第三节 学习意义与学习方法（The Significance and Methods of Study）一、学习意义（The Significance of Study）二、学习方法（The Methods of Study）【思考题】1、什么是生物化学？2、生物化学的主要研究内容是什么？3、简述生物化学的发展史第二章 蛋白质化学（Protein Chemistry）【教学目的】通过本章教学，使学生掌握蛋白质在生命活动中的作用及其元素组成特点；氨基酸的分类、结构和三字母符号缩写；蛋白质的结构层次及其作用力；蛋白质分子结构与功能的关系。熟悉蛋白质的分类；
8、氨基酸等电点的求法；蛋白质一级结构序列的测定；蛋白质主要理化性质。了解蛋白质的分离和纯化技术；蛋白质结构分析的原理及主要方法【重点难点】重点：氨基酸的结构和性质；蛋白质的一、二、三、四级结构的概念、主要作用力；蛋白质的理化性质。难点：肽单元、肽链空间结构、螺旋、折叠；蛋白质结构与功能的关系；别构效应；氨基酸和蛋白质的两性解离及分析分离。【教学内容】第一节 蛋白质的生物学意义（Biological Meaning of Protein）一、蛋白质是生物体的主要组成成分（Proteins are Main Components of Organism）二、蛋白质是生命活动所依赖的物质基础（Prot
9、eins are Substance Basic that Life Activities Rely on ）第二节 蛋白质的组成（Components of Protein）一、蛋白质的元素组成（Element Components of Protein） 二、蛋白质的分类（Classification of Protein） 三、蛋白质的水解（Hydrolyzation of Protein）第三节 蛋白质的基本结构单位（Basic Structure Unit of Protein）氨基酸（Amino Acids）一、氨基酸的结构通式（General Structure Formula
10、of Amino Acids） 二、氨基酸的分类（Classification of Amino Acids ）三、氨基酸的性质（Properties of Amino Acids） 四、氨基酸的化学反应（Chemistry Reactions of Amino acids）第四节 氨基酸的分析分离（Analysis and separation of Amino Acids）一、层析法：（Chromatography）分配层析（Distribution Chromatography）、离子交换层析（Ion-exchange Column Chromatography）、凝胶过滤层析（Gel
11、Filtration Chromatography）和亲和层析（Affility Chromatography）二、电泳法（Electrolphoresis）第五节 蛋白质分子的共价结构（一级结构）（Primary Structure of Protein）一、肽和肽键的结构（Structure of Peptide and Peptide Bond ） 二、蛋白质一级结构的概念（Concept of Primary Structure of Protein）三、一级结构的举例（Examples of Primary Structure of Protein） 四、一级结构的测定（Primar
12、y structure of Protein Mensuration ）五、多肽与蛋白质的人工合成（自学）（Artificial Synthesis of Polypeptide and Protein）第六节 蛋白质的空间结构（Three-dimensional Structure）一、构型与构象（Configulation and Conformation） 二、构象的研究方法（Study Methods of Conformation）三、蛋白质的二级结构（Secondary Structure of Protein） 四、蛋白质的超二级结构和结构域（Supersecondary Str
13、ucture and Domain of Protein）五、蛋白质的三级结构（Tertiary Structure of Protein） 六、蛋白质的四级结构（Quaternary Structure of Protein）第七节 蛋白质分子结构与功能的关系（Protein Structure Related to Function）一、一级结构与功能的关系（Primary Structure Related to Function）二、蛋白质构象与功能的关系（Protein Conformation Related to Function）：别构效应（Allosteric Effect）
14、第八节 蛋白质的性质（Characters of Protein）一、分子量及测定方法（Molecular Weight and Mensuration） 二、两性电解及等电点（ Electrolysis and Isoelectric Point） 三、胶体性质（Colloid Property）四、沉淀作用（Deposition） 五、变性作用（Denaturation Function） 六、颜色反应（Color Reaction）第九节 蛋白质的分离、提纯和鉴定（Separation and Purification of Protein）一、蛋白质分离提纯的一般原则（Principl
15、e） 二、蛋白质混合物的分离方法（Methods）三、蛋白质的分析测定（Analyzing Mensuration）【思考题】1、什么是蛋白质？2、蛋白质化学结构测定的基本原则是什么？3、试述蛋白质的各级结构及其维系键。4、蛋白质的一级结构决定其构象，你是如何理解的？5、试解释下列名词：等电点；肽与肽键；N端与C端；构象与构型；蛋白质二级结构和三级结构；超二级结构；结构域；蛋白质的沉淀作用6、蛋白质分离纯化的方法有哪些？第三章 核酸化学（Nucleic Acids Chemistry）【教学目的】通过本章教学，使学生掌握掌握核苷酸的结构、成分和连接键；核酸中核苷酸的连接方式；DNA和RNA的结
16、构。熟悉RNA的种类与功能；信使RNA和转运RNA的结构特点；核酸的理化性质以及DNA的变性、复性概念和特点。了解核酸的分布和功能；限制性内切酶的作用特点以及DNA结构的多样性。【重点难点】重点：核酸、核苷酸的概念；核酸一级结构的概念及其重要性；DNA双螺旋结构；核酸的变性与复性；RNA的结构与功能。难点：碱基的化学结构；核苷酸的连接方式；Tm及其影响因素；核酸的拓扑性质以及提取、分离和鉴定。【教学内容】 第一节 核酸的重要性（Importantance of Nucleic Acids）第二节 核酸的分类及其在细胞内的分布（Classification and distribution）一、
17、核酸的分类（Classification of Nucleic Acids）二、核酸的分布（distribution of Nucleic Acids）第三节 核酸的组成成分（Components of Nucleic Acids）一、元素组成（Element Components） 二、核苷酸（Nucleotide Acid）第四节 脱氧核糖核酸（DNA）一、DNA的一级结构（Primary Structure of DNA） 二、DNA的二级结构（Secondary Structure of DNA）三、DNA的三级结构（Tertiary Structure of DNA）第五节 核糖核酸
18、（RNA）一、RNA的一级结构（Primary Structure of RNA）二、RNA的构象 （Conformation） 三、RNA的类型（Types）第六节 核酸的性质（Characters of Nucleic Acids）一、一般性质（General Characters） 二、核酸的紫外吸收（UV Absorption） 三、核酸的沉降特征（Sedimentation Traits）四、核酸的变性、复性及杂交（Denaturation、Renaturation and Hybridization）五、核酸的酶解及DNA的限制性内切酶（Hydrolyses of Nucleic
19、Acids and Restriction Endonucleasa）第七节 生物体内某些重要的核酸衍生物（Ramification）一、ATP、GTP、CTP、UTP 二、cAMP、cGMP三、NAD、NADP、FMN、FAD【思考题】1、列表说明DNA和RNA在化学组成、分子结构和生物学功能方面的特点2、DNA双螺旋结构的特点是什么？碱基配对规律在生命科学中有什么意义？3、RNA的主要类型及功能特点4、简述核酸变性、复性过程以及影响Tm和复性速度的主要因素5、简述DAN双螺旋结构的稳定因素第四章 酶化学（Enzyme Chemistry）【教学目的】通过本章的教学，使学生掌握酶的概念和酶促
20、反应特点；酶促反应动力学；酶作用的专一性；酶活性中心和酶活性调节。熟悉酶分子组成；酶活力的测定与酶活力单位；别构酶和同工酶的概念。了解酶的分类与命名原则；酶的作用机制。【重点难点】重点：酶的概念和特性；酶促反应动力学；酶活性中心及酶活性调节。难点：酶促反应的作用机制；米氏方程；三种抑制作用的动力学特征。【教学内容】第一节 酶的概念及作用特点（Concept and Properties）一、酶的概念（Concept） 二、酶的作用特点（Properties）第二节 酶的化本质及其组成（Chemical Essence and Components）一、酶的化学本质（Chemical Essen
21、ce） 二、酶的组成（Components）第三节 酶的命名和分类（Nomenclature and Classification）一、酶的命名（Nomenclature） 二、酶的分类（Classification）第四节 酶的分离提纯及活力测定（Separation、Purification）一、酶的分离提纯（Activity Assays）二、酶的活力测定（Separation、Purification and Activity Assays）第五节 酶的专一性和活性部位（Specificity and Active Site）一、酶的专一性（Specificity） 二、酶活性中心（A
22、ctive Center）三、酶原的激活（Zymogen Activation）第六节 酶促反应动力学（Enzyme kinetics）一、底物浓度对酶反应速率的影响（Effect of Substrate Concentration onEnzymatic Velocity ）米氏方程（Michaelis-Menten Equation）二、温度对酶反应速率的影响（Effect of Temperature on Enzymatic Velocity）三、pH对酶反应速率的影响（Effect of pH on Enzymatic Velocity）四、激活剂对酶反应速率的影响（Effect
23、of Activator Enzymatic Velocity）五、抑制剂对酶反应速率的影响（Effect of Inhibitor on Enzymatic Velocity）第七节 酶的作用机制（Mechanisms of Enzyme）一、酶作用专一性的机制（锁钥学说、诱导契合学说）（Mechanisms of Specificity）二、酶作用高效率的机制（Mechanisms of High Efficiency）第八节 酶活性的调节控制（Activity Regulation）一、别构调节酶（Alloseric Enzyme） 二、共价调节酶（Covalently Modulate
24、d Enzyme）【思考题】1、什么是酶？酶的化学本质是什么？酶作为生物催化剂有哪些特点？2、目前采用的酶分类方法及其优点。3、什么是全酶？在酶促反应中酶蛋白与辅助因子分别起什么作用？4、解释酶的活性中心、必需基团及二者关系。5、试述酶催化的机制。6、试写出米氏方程并加以推导。7、何谓米氏常数？米氏常数的意义是什么？8、什么是酶的竞争性抑制作用？举例说明酶的竞争性抑制作用的特点。9、试比较酶的别构调节与共价修饰调节的异同点。10、何谓同工酶？举例说明同工酶的生理意义。第五章 维生素和辅酶（Vitamin and Coenzyme）【教学目的】通过本章的教学，使学生掌握维生素的概念及分类；各种维
25、生素的生理功能及缺乏症。熟悉B族维生素辅酶在新陈代谢中的作用。了解维生素的来源和性质。【重点难点】重点：维生素的结构和生理功能难点：B族维生素的结构及其辅酶在新陈代谢中的作用【教学内容】第一节 维生素概论（Vitamin Conspectus）一、维生素的概念（Concept of Vitamin） 二、维生素和辅酶的关系（Relations between Vitamin and Coenzyme）三、维生素的分类（classification of Vitamin）第二节 脂溶性维生素（lipophilic Vitamin）一、维生素A （VitaminA） 二、维生素D （Vitamin
26、D）三、维生素E （VitaminE） 四、维生素K （VitaminK）第三节 水溶性维生素及其辅酶（Hydrophilic Vitamin and Its Coenzyme）一、维生素B1和羧化辅酶（VitaminB1 and carboxyl-coenzyme） 二、维生素B2和黄素辅酶（VitaminB2 and Flavine-coenzyme） 三、泛酸和辅酶A （Pantothenic Acid and Coenzyme A ） 四、维生素PP和辅酶I、辅酶II （Vitamin PP and Coenzyme、Coenzyme）五、维生素B6和磷酸吡哆醛、磷酸吡哆胺（Vitam
27、inB6 and pyridoxal-5-phosphate、pyridoxamine-5-phosphate） 六、生物素（Biotin）七、叶酸和四氢叶酸（Folic Acid and tetrahydrofolate） 八、维生素B12及其辅酶（VitaminB12 and Its Coenzyme）九、维生素C （Vitamin C ） 十、硫辛酸（lipoic acid）第四节 作为辅酶的金属离子（Metal ion Coenzyme）【思考题】1、什么是维生素Vitamin？它有哪些特点？2、试总结维生素与辅酶的关系？3、B族维生素的生理功能有哪些？第六章 糖代谢（Carbohyd
28、rate Metabolism）【教学目的】通过本章教学，使学生掌握糖的无氧分解与有氧氧化的反应过程及生理意义；磷酸戊糖途径的特点及生理意义；糖异生概念及生理意义；糖原的合成与分解的基本过程及调节。熟悉糖酵解的调节；三羧酸循环及其调节；糖代谢中能量的计算。了解糖的生理功能及其在体内的消化、吸收；激素对血糖水平的调节。【重点难点】重点：代谢途径的概念、定位、主要过程、关键酶及生理意义，特别是糖酵解和三羧酸循环。难点：丙酮酸脱氢酶系的作用机制；糖代谢的调节【教学内容】第一节 概述（Generalization）一、糖的生理功能（The Functions of Carbohydrate）二、糖代谢
29、的概况（Overview of Carbohydrate）第二节 糖的无氧代谢一、糖酵解作用（Glycolysis） 二、糖酵解途径（ The Pathway of Glycolysis）三、糖酵解作用中ATP的生成（ATP yield in Glycolysis）四、糖酵解产物的代谢去路（Fates of pyruvate） 五、糖无氧代谢的生理意义（The Biological Sense of Glycolysis）第三节 糖的有氧代谢（Aerobic Metabolism）一、丙酮酸的氧化脱羧（Oxidative Decarboxylation of Pyruvate）二、三羧酸循环（
30、The Citric Acid Cycle TCA）三、三羧酸循环中ATP的生成（ATP Yield in TCA）四、三羧酸循环与合成途径中间代谢物的补充（Anaplerotic Reactions）五、三羧酸的生理意义（The Biological sense of Glycolysis）第四节 磷酸戊糖途径（Pentose Phosphate Pathway）一、磷酸戊糖途径的反应历程（The Pathway of Pentose Phosphate Pathway） 二、磷酸戊糖途径的主要特点The Main Characteristic of Pentose Phosphate Pathway三、磷酸戊糖途径的代谢意义（The Biological Sense of Pentose Phosphate Pathway）第五节 糖原的合成与分解（Glycogen Catabolism and Breakdown） 一、糖原的合成代谢（Glycogen Catabolism）二、糖原的分解代谢（Glycogen Breakdown）三、糖原合成与分解的调节（The Regulation of Glycogen Catabolism and Breakdown第六节 糖异生作用（Gluconeog
