4生物化学教学大纲.docx
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4生物化学教学大纲
《生物化学》教学大纲
适用专业:
生物科学
课程类别:
专业基础课
授课学时:
72学时
学分:
4学分
总纲
课程的性质:
生物化学就是研究生物体的物质组成和生命过程中的生物分子化学变化的一门科学。
课程教学的目标是在分子水平上探讨构成生物体的基本物质(如糖、脂、蛋白质、核酸、酶、维生素和激素等)的结构、性质和功能,这些物质在生物体内的代谢规律及其与复杂的生命现象之间的关系。
生物化学既是生物学科的基础,又是现代生物学中发展最快的一门前沿学科,以其明显的基础性、先进性、实践性等特征对学生知识结构的构建、能力素质的培养具有直接的和长远的影响。
课程基本任务:
通过该课程的学习,使学生系统掌握生物化学的基本理论及基本技术。
理解并掌握组成生物有机体的组成、生物大分子结构与功能的关系、生物物质在体内的代谢规律及遗传信息的表达与调控等;培养学生科学的思维方法、创造能力及运用知识解决实际问题的能力。
为后继课程的学习打下牢固的基础。
课程内容概要:
课程主要涉及蛋白质、糖类、脂类、核酸和数以万计生物分子的结构与功能、代谢与调控等内容,其知识结构主要为
(1)静态生物化学:
讲述构成生命体的生物分子的组成、结构、性质及生物学功能;
(2)动态生物化学:
主要研究生命基础物质(糖,脂,蛋白质和核酸)在细胞内的化学变化及与外界进行物质和能量交换的规律,即物质代谢和能量代谢;(3)信息生物化学:
信息传递、遗传变异等;(4)功能生物化学:
重要生命物质的结构与功能的关系,以及环境对机体代谢影响。
课程教学形式:
讲授
课程学时分配:
章节
内容
总学时
备注
第1章
生物分子导论
2
第2章
蛋白质的构件-氨基酸
2
第3章
蛋白质的分离、纯化和表征
2
第4章
蛋白质的共价结构
2
第5章
蛋白质的三维结构
2
第6章
蛋白质的结构与功能
2
第7章
糖类和糖类生物学
2
第8章
脂质与生物膜
4
第9章
酶引论
2
第10章
酶动力学
4
第11章
酶的作用机制和酶的调节
2
第12章
维生素与辅酶
2
第13章
核酸通论
2
第14章
核酸的结构
2
第15章
核酸的物理化学性质和研究方法
2
第16章
激素
0
自学
第17章
代谢总论
2
第18章
生物能学
2
第19章
六碳糖的分解和糖酵解
4
第20章
柠檬酸循环
4
第21章
氧化磷酸化
4
第22章
戊糖途径
2
第23章
糖的异生和其他代谢途径
2
第24章
糖原的分解和合成代谢
2
第25章
脂质代谢
4
第26章
蛋白质降解和氨基酸分解代谢
4
第27章
氨基酸的生物合成和生物固氮
4
第28章
核酸的降解和核苷酸的代谢
4
第29章
考试
2
合计
72
课程考核方式:
考试
成绩评定:
采用总分百分制计分方式。
平时成绩(考勤、作业、态度等)占30%,考试成绩占70%。
选用教材及参考书目:
(1)王镜岩等,《生物化学教程》,北京:
高等教育出版社
(2)王秀奇等,《基础生物化学实验》(第二版),北京:
高等教育出版社
(3)郑集,《普通生物化学》,北京:
高等教育出版社
(4)罗纪盛等,《生物化学简明教程》,北京:
高等教育出版社
课程教学内容提要
第1章生物分子导论
(一)基本要求:
了解:
生物化学的基本内涵、研究领域、发展简史和应用领域;
了解:
生命物质的化学组成、生物分子的种类及细胞分子组织层次。
(二)主要教学内容:
生物化学的概念和研究内容;生物化学发展简史、现状和将来;生物化学知识、技术、产品等的应用;生物化学的学习方法;生命物质的化学组成;生物分子的三维结构。
(三)教学重点难点:
生物化学的基本内涵、研究领域。
第2章蛋白质的构件-氨基酸
(一)基本要求:
了解:
蛋白质的元素组成;氨基酸的分离和分析;
掌握:
蛋白质的氨基酸组成;氨基酸的结构通性;氨基酸酸碱性质;
理解:
氨基酸的重要理化性质。
(二)主要教学内容:
蛋白质的化学组成和分类;蛋白质的水解(略讲);氨基酸的结构通性;氨基酸的分类;氨基酸酸碱性质;氨基酸理化性质;氨基酸的分离和分析。
(三)教学重点难点:
重点:
氨基酸的分类;氨基酸酸碱性质。
难点:
氨基酸酸碱性质;氨基酸的分离和分析。
第3章蛋白质的分离、纯化和表征
(一)基本要求:
理解:
蛋白质的两性解离与等电点、胶体性质、沉淀;
了解:
蛋白质纯化的一般原则、蛋白质分离纯化的方法、分子量测定方法、含量测定方法。
(二)主要教学内容:
蛋白质的两性解离与等电点;蛋白质的胶体性质与沉淀;蛋白质分离纯化的一般原则;蛋白质分离纯化的主要方法(教师指导下自学);蛋白质相对分子量测定(教师指导下自学);蛋白质含量测定与纯度鉴定(教师指导下自学)。
(三)教学重点难点:
重点:
蛋白质的两性解离与等电点。
难点:
分离纯化方法。
第4章蛋白质的共价结构
(一)基本要求:
了解:
天然存在的重要多肽、蛋白质测序策略、蛋白质测序的常用方法、蛋白质序列数据库、肽与蛋白质的人工合成;
记忆:
蛋白质共价结构、肽、肽键;
理解:
蛋白质的分子大小、蛋白质结构的组织层次、肽的物理化学性质;
(二)主要教学内容:
蛋白质的分子大小;蛋白质结构的组织层次;肽(peptide);蛋白质测序策略(略讲);蛋白质测序的常用方法(略讲);蛋白质序列数据库;肽与蛋白质的人工合成(略讲)。
(三)教学重点难点:
重点:
蛋白质共价结构、肽、肽键。
难点:
蛋白质测序策略、蛋白质测序的常用方法。
第5章蛋白质的三维结构
(一)基本要求:
了解:
研究蛋白质构象的方法;
理解:
二级结构、超二级结构、结构域、三级结构、四级结构的含义及各类型特点;蛋白质的变性的本质及特征。
(二)主要教学内容:
研究蛋白质构象的方法;稳定蛋白质三维结构的作用力;多肽主链折叠;二级结构;纤维状蛋白质;超二级结构与结构域;球状蛋白质与三级结构;亚基缔合和四级结构;蛋白质变性与折叠。
(三)教学重点难点:
重点:
二级结构、超二级结构、结构域、三级结构、四级结构。
难点:
结构域。
第6章蛋白质的结构与功能
(一)基本要求:
了解:
蛋白质功能、血红蛋白的结构与功能、血红蛋白分子病、同源蛋白质具有共同的进化起源、同源蛋白质的物种差异与生物进化。
(二)主要教学内容:
蛋白质功能的多样性;血红蛋白的结构;血红蛋白的功能:
转运氧;血红蛋白分子病;氨基酸序列与生物学功能。
(三)教学重点难点:
重点:
蛋白质功能、血红蛋白分子病
难点:
血红蛋白的结构与功能
第7章糖类和糖类生物学
(一)基本要求:
了解:
糖类的生物学作用、化学本质、命名与分类;
理解:
单糖的链状结构、环状结构、构象;单糖的物理和化学性质;
了解:
常见糖的结构和功能。
(二)主要教学内容:
糖类的生物学作用;糖类的化学本质;糖类的命名与分类;单糖的结构和性质;常见的糖。
(三)教学重点难点:
重点:
糖类的生物学作用、常见糖的结构和功能。
难点:
单糖的结构和构象。
第8章脂质与生物膜
(一)基本要求:
了解:
脂质的化学本质、分类;
了解:
三酰甘油和蜡、磷脂和鞘脂、萜和类胆固醇的结构特点;
掌握:
膜分子组成、特点、流体镶嵌模型。
(二)主要教学内容:
脂质(Lipid)的定义;化学本质;元素组成;分类;三酰甘油和蜡;磷脂和鞘脂;萜和类胆固醇;血浆膜蛋白;膜分子组成和超分子结构。
(三)教学重点难点:
重点:
流体镶嵌模型
难点:
磷脂和鞘脂、萜和类胆固醇的结构特点
第9章酶引论
(一)基本要求:
了解:
酶催化作用的特点;酶的命名和分类;
记忆:
化学本质、单体酶、寡聚酶、多酶复合体、核酶;
理解:
酶的专一性、诱导契合学说、酶的活力测定。
(二)主要教学内容:
酶的发现及研究历史;酶催化作用的特点;酶的化学本质及分类;酶的命名和分类;酶的专一性;酶的活力测定;核酶;酶工程简介。
(三)教学重点难点:
重点:
化学本质、诱导契合学说、酶的专一性。
难点:
关于酶专一性的假说。
第10章酶促反应动力学
(一)基本要求:
了解:
有关化学动力学概念,中间络合物学说,pH、温度、激活剂对酶反应的影响。
理解:
米氏方程、米氏曲线、Km与V的求取、三种可逆抑制作用动力学。
(二)主要教学内容:
有关化学动力学概念;中间络合物学说;底物浓度对酶反应速率的影响;多底物的酶促反应动力学(学生自学);影响酶促反应速率的其它因素;酶的抑制作用。
(三)教学重点难点:
重点:
米氏方程、三种可逆抑制作用动力学。
难点:
米氏方程、三种可逆抑制作用动力学。
第11章酶的作用机制和酶的调节
(一)基本要求:
了解:
同工酶、酶活性的调节;
记忆:
活性中心、结合基团、催化基团、必需基团;
理解:
酶促反应机制、酶催化高效性的机制。
(二)主要教学内容:
酶的活性部位;活性中心;结合基团;催化基团;酶促反应机制;酶催化高效性的机制;酶催化反应机制的举例(自学);酶活性的调节;酶的多种分子形式——同工酶。
(三)教学重点难点:
重点:
酶促反应机制、酶催化高效性的机制
难点:
酶促反应机制、酶催化高效性的机制
第12章维生素与辅酶
(一)基本要求:
了解:
各水溶性维生素、脂溶性维生素的存在形式及功能
记忆:
维生素概念、分类;FMN、FAD、NAD、NADP等辅酶或辅基的功能
(二)主要教学内容:
概念;发现;维生素-辅酶的关系;水溶性维生素:
VB1(硫胺素)、VB2(核黄素)FMN、FAD、VPP(烟酰胺/尼克酰胺)、泛酸/遍多酸(VB3)、VB6、生物素(VB7)、VB11、VB12及其辅酶、硫辛酸、VC(抗坏血酸);脂溶性维生素VA(视黄醇)、VD、VE、VK。
(三)教学重点难点:
重点:
FMN、FAD、NAD、NADP等辅酶或辅基的功能。
难点:
各水溶性维生素、脂溶性维生素的作用机制。
第13章核酸通论
(一)基本要求:
了解:
核酸的发现、核酸的生物功能;
记忆:
核酸的种类和分布。
(二)主要教学内容:
核酸的发现和研究简史;核酸的种类和分布;核酸的生物功能。
(三)教学重点难点:
重点:
核酸的种类和分布
难点:
核酸的生物功能
第14章核酸的结构
(一)基本要求:
了解:
rRNA的高级结构
理解:
核苷酸、DNA、tRNA的结构
(二)主要教学内容:
核苷酸:
碱基、核苷、核苷酸、核苷酸的衍生物;核酸的共价结构;DNA的高级结构;RNA的高级结构。
(三)教学重点难点:
重点:
DNA二级结构;tRNA的高级结构;
难点:
DNA与蛋白质复合物的结构;
第15章核酸的物理化学性质和研究方法
(一)基本要求:
了解:
核酸的水解、核酸的分离和纯化、核酸的核苷酸序列测定、DNA的化学合成、DNA微阵技术;
理解:
核苷酸的解离、等电点pI、核酸的变性、复性与杂交。
(二)主要教学内容:
核酸的水解;核酸的酸碱性质;核酸的紫外吸收;核酸的变性、复性与杂交。
简单介绍:
核酸的分离和纯化;核酸的核苷酸序列测定;DNA的化学合成;DNA微阵技术。
(三)教学重点难点:
重点:
核苷酸的解离、等电点pI、核酸的变性、复性与杂交
难点:
核酸分子的杂交、核酸的核苷酸序列测定
第17章代谢总论
(一)基本要求:
了解:
新陈代谢的研究方法;
理解:
新陈代谢概念、范畴、特点。
(二)主要教学内容:
新陈代谢概述;代谢中常见的有机化学反应机制(自学);新陈代谢的研究方法
(三)教学重点难点:
重点:
新陈代谢概念、范畴。
难点:
新陈代谢的研究方法。
第18章生物能学
(一)基本要求:
了解:
体系的概念、能的两种形式、内能和焓的概念、热力学定律和熵的概念、高能磷酸化合物;
记忆:
自由能的概念;
理解:
高能磷酸化合物ATP、标准自由能变化及其与平衡常数的关系。
(二)主要教学内容:
有关热力学的一些基本概念;自由能变化、标准自由能变化及其与平衡常数的关系;高能磷酸化合物:
概念和种类、高能磷酸化合物——ATP;其它高能磷酸化合物。
(三)教学重点难点:
重点:
高能磷酸化合物ATP、标准自由能变化及其与平衡常数的关系
难点:
焓、熵的概念;标准自由能变化及其与平衡常数的关系
第19章六碳糖的分解和糖酵解
(一)基本要求:
了解:
糖酵解作用;糖酵解作用的调节;其他六碳糖进入糖酵解的途径;
记忆:
糖酵解10步反应;
理解:
由葡萄糖转变为2分子丙酮酸的能量估算。
(二)主要教学内容:
糖酵解作用;糖酵解第一阶段的5步反应;糖酵解第二阶段的5步反应;由葡萄糖转变为2分子丙酮酸的能量估算;丙酮酸在无氧条件的去路;糖酵解作用的调节(略讲);其他六碳糖进入糖酵解的途径(自学)。
(三)教学重点难点:
重点:
糖酵解10步反应;由葡萄糖转变为2分子丙酮酸的能量估算
难点:
糖酵解10步反应
第20章柠檬酸循环
(一)基本要求:
了解:
柠檬酸循环的调控、乙醛酸循环;
记忆:
柠檬酸循环的各反应步骤;
理解:
糖有氧氧化的反应过程、柠檬酸循环的化学总结算、柠檬酸循环的生物意义。
(二)主要教学内容:
糖的有氧氧化、糖有氧氧化的反应过程;丙酮酸氧化脱羧形成乙酰-CoA;柠檬酸循环概貌;柠檬酸循环的各反应步骤;柠檬酸循环的化学总结算;柠檬酸循环的调控(自学);柠檬酸循环的生物意义及双重作用;乙醛酸循环——三羧酸循环支路。
(三)教学重点难点:
重点:
柠檬酸循环的各反应步骤、柠檬酸循环的化学总结算。
难点:
乙醛酸循环。
第21章氧化磷酸化
(一)基本要求:
了解:
柠檬酸循环的调控、乙醛酸循环
记忆:
柠檬酸循环的各反应步骤
理解:
糖有氧氧化的反应过程、柠檬酸循环的化学总结算、柠檬酸循环的生物意义
(二)主要教学内容:
氧化磷酸化;生物氧化的三个阶段;线粒体结构;线粒体呼吸链;电子传递链的各个成员;氧化磷酸化作用的机制;质子流在ATP合成作用中的进一步探讨;氧化磷酸化的解偶联;质子动力为主动转运提供能量;电子传递和磷酸化中的P/O比;胞浆NADH的再氧化(穿梭系统)。
(三)教学重点难点:
重点:
电子传递链的各个成员、氧化磷酸化作用的机制
难点:
胞浆NADH的再氧化
第22章戊糖途径
(一)基本要求:
了解:
磷酸戊糖途径的发现;戊糖磷酸途径反应速率的调控;
记忆:
磷酸戊糖途径的主要反应;
理解:
戊糖磷酸途径的生物意义。
(二)主要教学内容:
戊糖磷酸途径的发现;磷酸戊糖途径的主要反应;戊糖磷酸途径反应速率的调控(自学);戊糖磷酸途径的生物意义。
(三)教学重点难点:
重点:
戊糖磷酸途径的生物意义
难点:
磷酸戊糖途径的主要反应
第23章糖的异生和其他代谢途径
(一)基本要求:
了解:
糖异生调节、乳酸循环;
记忆:
葡糖异生对糖酵解的不可逆步骤采取的迂回措施;
理解:
葡糖异生和糖酵解的关系;由丙酮酸形成葡萄糖的能量消耗及意义。
(二)主要教学内容:
葡糖异生的途径;葡糖异生途径总览;由丙酮酸形成葡萄糖的能量消耗及意义;糖异生调节(自学);乳酸循环(Cori循环)。
(三)教学重点难点:
重点:
葡糖异生和糖酵解的关系。
难点:
葡糖异生对糖酵解的不可逆步骤采取的迂回措施。
第24章糖原的分解和合成代谢
(一)基本要求:
了解:
糖原的分解和合成;
记忆:
糖原的分解和合成反应的主要步骤;
理解:
糖原的分解和合成代谢的调控。
(二)主要教学内容:
糖原降解和生物合成,代谢的调控。
(三)教学重点难点:
重点:
糖原降解和生物合成。
难点:
代谢的调控。
第25章脂质代谢
(一)基本要求:
了解:
脂肪的消化、吸收和传送;脂肪酸碳链的延长与去饱和;脂肪酸的-氧化和-氧化;
记忆:
脂肪酸的β-氧化途径、酮体的形成;
理解:
饱和脂肪酸的生物合成。
(二)主要教学内容:
脂肪的消化、吸收和传送;脂肪酸的氧化:
脂肪酸的活化、脂酰CoA转运入线粒体、脂肪酸的β-氧化途径、不饱和脂肪酸的氧化、奇数碳原子脂肪酸氧化、脂肪酸的-氧化和-氧化、脂肪酸从-氧化开始形成水和二氧化碳产生的能量(以软脂酸为例)、酮体的形成;脂肪酸的生物合成;饱和脂肪酸的生物合成(从头合成);脂肪酸碳链的延长与去饱和;三酰甘油的生物合成。
(三)教学重点难点:
重点:
脂肪酸的β-氧化途径、酮体的形成
难点:
脂肪酸的-氧化和-氧化;脂肪酸碳链的延长与去饱和
第26章蛋白质降解和氨基酸分解代谢
(一)基本要求:
了解:
蛋白质的降解、支链氨基酸的代谢;
记忆:
氨基酸的分解代谢、鸟氨酸循环;
理解:
生酮、生糖氨基酸。
(二)主要教学内容:
蛋白质的降解;内源性蛋白质降解的特点;蛋白质降解的反应机制;机体对外源蛋白质的需要及消化;氨基酸的分解代谢;转氨基作用;葡萄糖-丙氨酸循环;(谷氨酸的)氧化脱氨基;氨的命运、氨的排泄;尿素(urea)的生成;氨基酸碳骨架的氧化途径;由氨基酸产生的其他重要物质(略讲);氨基酸与生物活性物质(略讲);氨基酸代谢缺陷症(略讲)。
(三)教学重点难点:
重点:
氨基酸的分解代谢、鸟氨酸循环、生酮、生糖氨基酸
难点:
鸟氨酸循环
第27章氨基酸的生物合成和生物固氮
(一)基本要求:
了解:
氨基酸的生物合成、由氨基酸合成的其它生物分子;
记忆:
氨基酸的生物合成的路线。
(二)主要教学内容:
氨的同化作用;氨基酸的生物合成(介绍氨基酸的生物合成的路线,具体反应略讲);由氨基酸合成的其它生物分子。
注:
生物固氮的内容自学(留到微生物学中学习)
(三)教学重点难点:
重点:
氨基酸的生物合成的路线
难点:
卟啉、血红素的生物合成
第28章核酸的降解和核苷酸的代谢
(一)基本要求:
了解:
核酸的解聚;嘧啶、嘌呤核苷酸的补救途径;
记忆:
嘧啶、嘌呤核苷酸的合成途径;
理解:
嘧啶、嘌呤的分解;核苷酸的合成及相互关系。
(二)主要教学内容:
核酸的解聚;核苷酸的分解;嘌呤的分解;嘧啶的分解;嘌呤核苷酸的合成途径;嘧啶核苷酸的合成途径;脱氧核糖核苷酸的合成;核苷酸的合成及相互关系。
(三)教学重点难点:
重点:
嘧啶、嘌呤核苷酸的合成途径
难点:
嘧啶、嘌呤的分解、合成
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