生物化学课程简介

生物化学课程简介 Biochemistry 一 课程编号：060304/060305 二、课程类型：必修 课程学时/学分：理论教学学时/学分：160/10；实践教学学时/学分：72/4.5 适用专业：生物技术专业和生物医学工程专业 先修课程：普通化学，有机化学，细胞生物学等 三、内容简介： 生物化学是生命科学各专业的一门重要的专业基础课。生物化学是用化学的理论和方法研究生物体的 化学组成以及在生命活动中所发生的化学变化及其调控规律，从而阐明生命现象本质的一门学科。通过生 物化学的学习，使学生系统地掌握现代生物化学的基本理论、基本知识，掌握生物化学的基本实验技术， 培养学生从分子水平认识生命现象的能力与技术，训练学生分析问题和解决问题的能力及实际动手能力， 了解近期生物化学的新进展，启发学生的创新精神，为学生进一步学习生物学的有关后续课程准备必要的 生物化学知识，并为以后从事与生命科学有关的教学、科研与生产奠定基础。 四、选用教材： 生物化学(第三版)（王镜岩等主编）高教出版社 Biochemistry. Seccond Edition., Reginaid H.Garrett，Charless M.Grisham;., gaodengjiao yuchu banshe. 生物化学生物化学 （英）教学大纲（英）教学大纲 一 课程编号 060304/060305 二、课程类型：必修 课程学时（其中，理论教学学时/学分：160/10；实践教学学时/学分： 72/4.5）： 适用专业：生物技术 先修课程：普通化学，有机化学，细胞生物学等 三、课程性质与任务 生物化学是生物学各专业学生必修的一门专业基础课。本课程的基本 任务是讲授生物化学的基本理论与基本技术。使同学们了解生物化学发展的历 史，掌握生命活动中重要组成成分糖、脂、蛋白质、酶、核酸的结构和性质，了解 维生素、抗生素、激素和生物膜组成、种类、性质和功能，对于生物体内分子水平上 所发生各种代谢反应有较深入的认识，熟悉其中重要的生物化学反应过程，同时对生 物体内的各种反应的规律有一个基本的认识，从而为学习生物学其他的课程如分子 生物学、生理学、遗传学、免疫学、生物技术、生物制药等课程打下良好 的基础。 四、教学主要内容及学时分配： 课 程 具 体 内 容及重点、难点教学的方法及手段学时 第一章、 绪论 生物化学的发展；生物化学与其他学科的交叉渗 透；当今的研究热点。 多媒体教学，以举例为主 2 第二章、 糖 以葡萄糖为代表的单糖的分子结构、分类、物理 化学性质以及一些重要的单糖及其衍生物；了解 寡糖、多糖、结合糖分类和性质。重点讲解单糖 的结构与性质。 多媒体教学，重点讲授单糖 的结构和性质 8 各具 体章 节的 教学 内容、 教学 目标、 重点 与难 点、 方法 与手 段、 课时 分配 （以 章节 为单 元编 第三章、 脂类 以三脂酰甘油为例介绍脂酰甘油类的组成、类型、 物理化学性质以及一些重要的脂酰甘油类化合物； 甘油磷脂和鞘氨醇磷脂类的组成和性质；萜类、 类固醇类及前列腺素的组成、性质和来源；糖脂 和脂蛋白的区别和在医学上的意义。重点讲解脂 的性质与功能。难点是单糖的构象。 多媒体教学，提问，要求学 生去图书馆查找相关文献资 料 6 第四章、 蛋白质 蛋白质的化学组成、分类、大小、分子量、构象 及功能的多样性；氨基酸的来源、分类、物理性 质、化学性质及分析分离的方法；肽键的结构、 物理化学性质；氨基酸顺序测定的一般步骤及方 法；二级结构和三级结构的类型、作用力；肌红 蛋白、血红蛋白、胰岛素、免疫球蛋白的结构与 功能。蛋白质的物理化学性质、分离纯化的一般 原则和方法以及含量的测定与纯度鉴定。重点讲 解蛋白质的性质和一级结构测序。难点是测序方 法的灵活运用。 多媒体教学，同时讲述其研 究方法及典故，动画演示蛋 白质的分子结构和蛋白质序 列分析以及蛋白质分离纯化 的方法。 12 第五章、 酶 酶的化学本质和生物学意义；米氏公式、米氏常 数的意义、米氏常数的求法、多种底物的反应、 以及 PH、温度、酶浓度、激活剂、抑制剂对酶反 应速度的影响；底物的专一性和活性中心；酶的 作用机理；多酶体系；别构效应的调控；寡聚酶、 同工酶及诱导酶；酶工程的定义、分类及应用。 重点讲解酶的性质功能及作用机理。难点是对酶 作用机理的正确理解。 多媒体教学，动画演示酶的 作用机理。 6 第六章、 核酸 脱氧核糖核苷酸（DNA）、核糖核苷酸（RNA） 的碱基组成、类型、一级结构、空间结构及其生 物学功能；核酸的物理化学性质和常用的研究方 法。重点讲解核酸的化学组成规律、化学性质及 结构特点。 多媒体教学，动画演示核酸 的结构 8 第七章、 维生素的结构与功能 维生素 A、D、E、K、C、B1、B2、尼克酸、尼 克酰胺、泛酸、叶酸、生物素、硫辛酸、吡多醛、 钴胺素的结构与功能；维生素 B 族与辅酶。重点 讲解维生素的功能及与辅酶的关系。 多媒体教学，动画演示，介 绍维生素与膳食平衡以及维 生素缺乏所造成的危害。 8 写） 第八章、 激素 激素的分泌、化学本质和作用机理；磷酸肌醇级 联放大途径；钙调蛋白；甾醇类激素；前列腺素 的分类和功能；激素分泌的调节方式。 多媒体教学，动画演示， 6 第九章、 生物膜的组成与结构 生物膜的组成；膜脂和膜蛋白的流动性；生物膜 分子结构的模型。重点讲解莫的结构与功能的关 系。 多媒体教学，动画演示生物 膜的流动镶嵌模型 4 第十章、 生物膜与物质运送 被动运送与主动运送及原理及关系，小分子物质 及生物大分子的运送以及生物膜运送的分子机理。 重点讲物质跨解膜运输的方法及机理。 多媒体教学，动画演示， 4 第十一章、 代谢总论 代谢研究的具体对象、研究方法、物质代谢和能 量代谢的关系、代谢的动态性 多媒体教学，动画演示，以 举例为主，并讲述为什么选 择这些生物作为研究对象 4 第十二章、 生物能学 主要讲高能磷酸化合物的结构以及它们对生物体 内各种反应的影响，要求学生熟记各种高能磷酸 化合物。难点是正确理解自由能与熵的概念。 多媒体教学，动画演示 4 第十三章、 生物氧化电子传递和氧化磷酸 化作用 氧化还原的概念、电子传递过程和氧化呼吸链、 氧化磷酸化作用以及它们之间的相互关系。重点 讲解氧化磷酸化的机理 多媒体教学，动画演示，同 时讲述其研究方法及典故 4 第十四章、 糖代谢 糖类的消化、吸收及转运；糖酵解；三羧酸循环 及其他糖代谢生理意义及途径，糖代谢的紊乱以 及与疾病的关系。重点讲解三大物质代谢的机理 及相互关系。难点是把三大代谢有机地联系起来。 多媒体教学，动画演示，与 学生一起计论糖的过量摄取 与摄取不足对身体健康的影 响。从而了解早餐的重要性， 帮助一些学生改变不吃早餐 毛病 10 第十五章、 光合作用 叶绿体是绿色植物光合作用场所；光合作用的原 理及重要性，光反应与暗反应等。光合作用与作 物产量的关系。 多媒体教学，动画演示， 讨论如何提高农作物的产量 以及我国在提高农作物产量 对世界的贡献； 讨论绿色植物对环保的重要 性 6 第十六章、 脂类代谢 脂类的消化吸收和转运；脂肪酸和甘油的分解及 合成代谢，磷脂及鞘脂类的代谢；胆固醇的化谢。 重点讲解脂质氧化分解代谢及脂肪酸生物合成的 化学反应历程以及脂肪代谢与激素合成的关系。 多媒体教学，动画演示 讨论脂类的代谢与肥胖及减 肥的关系，讨论媒体广告中 关于减肥药物的减肥原理的 正确性以及如体减肥等；讨 论胆固醇的作用以及胆固醇 研究的最新进展，从而改变 学生因媒体误导对胆固醇的 错误认识 8 第十七章、 蛋白质降解和氨基酸的分解代谢 机体对外源蛋白质的需要及其消化作用；氨基酸 的脱氨与转氨作用；氨基氮的排泄；氨基酸碳骨 架的氧化途径；生糖氨基酸和生酮氨基酸；由氨 基酸衍生的其他重要物质；氨基酸代谢缺陷症， 重点讲解氨基酸分解代谢的方法及原理。 讲授及板书， 要求学生综合机体食入蛋白 质后，蛋白质在体内的整个 利用过程。分析氨基酸代谢 缺陷症产生的原因及后果。 6 第十八章、 氨基酸及其重要衍生物的生物合成， 生物固氮作用 二十种氨基酸的生物合成途径，氨基酸生物合成 的调节，生物固氮作用的机制、意义；固氮生物 的类型及各自的策略等。难点是正确掌握各种氨 基酸代谢的化学反应历程。 多媒体教学，动画演示。讨 论为什么肉及豆类的腌制品 是美味？为什么这类食品不 能多吃？ 讨论生物固氮的意义，生物 固氮研究的进展及难点，要 求学生课外自已设计生物固 氮的研究方向并说明自已的 设计成功后的可能结果等 6 第十九章、 核酸的降解和核苷酸代谢 核酸及核苷酸的分解代谢；核苷酸的生物合成及 其合成调节 多媒体教学，动画演示，与 学生一起分析为什么肌苷的 生产菌种容易得到，而肌苷 酸的生产菌种不容易得到？ 6 第二十章、 DNA 的复制与修复 DNA 的复制原理及调控；DNA 的损伤及修复以 及意义；在 RNA 指导下 DNA 的合成。重点讲解 DNA 合成的机理。 多媒体教学，动画演示 讲述 DNA 复制研究的方法 讨论 DNA 复制的意义； 12 第二十一章、 RNA 的生物合成 在 DNA 指导下 RNA 的合成；RNA 的转录后加工， RNA 的复制及其生物合成抑制剂 多媒体教学，动画演示， 制作并复制一些相关的图片 及图画以利于学生理解 8 第二十二章、 蛋白质的生物合成 信使 RNA；遗传密码；核糖体；蛋白质合成的机 理；多肽在合成后的定向输送与转译后加工。重 点讨论蛋白质和成的机理。 多媒体教学，动画演示蛋白 质合成的机理， 制作并复制一些相关的图片 及图画以利于学生理解 12 第二十三章、 细胞代谢和基因表达的调控 代谢途径的相互联系，酶活性的调节，细胞结构 对代谢途径的分隔控制，神经和激素对细胞代谢 的调控，基因表达的调节。重点讨论基因表达的 调控。 综合本节前十多节的内容， 将所学的内容联系起来讲。 介绍与代谢相关的一些学习 网站及相关软件；要求学生 课余去看相关的杂志，如 科学（Scientific American）, 并要求他们提 出自已不懂的地方，从而进 行讨论。引导学生多读课外 的相关书籍。 6 第二十四章、 DNA 重组与基因工程 载体；DN重组的步骤；真核及原核表达系统； 基因文库及 cDNA 文库的建立；DNA 序列测定； DNA 体外重组中常用的酶；介绍人类基因组计划 的最新进展及工作难点 多媒体教学，以介绍为主； 同时介绍与人类基因组计划 相关的网站。 3 第二十五章、 其他 介绍与生物化学相关的杂志及文献的查找方法， 介绍网上常用的查文献站点及方法；介绍网上的 各种讨论组以及如何在网上寻找帮助 多媒体教学，以介绍为主 要求学生学会选择关键词； 提供教员的永久 E-mail 地 址，以便于为学生提供长期 的问题解答及讨论。 1 五、教学基本要求： 1、了解生物化学发展的历史 2、掌握糖、脂、蛋白质、酶、核酸的结构、性质及提取分离的方法 3、熟悉维生素、抗生素种类、性质和功能 4、了解激素的作用机理、调控方式及信号转导的途径 5、了解生物膜的组成、运动方式和模型 6、了解生物中各种代谢反应原理，目的，基本过程以及部位等 7、熟记主要的代谢反应的具体过程以及与代谢相关的一些基本概念 8、了解各种代谢反应与生产及生活的关系，如疾病的病因及治疗、生物制药、农业生产 等，从而进一步领会各种代谢反应。 9、 熟悉生物体内一些重要的生物活性物质的基本性质， 10、学会总结生物体内各种反应的规律，综合分析各种代谢反应之间的相互关系， 11、了解代谢研究中常用的一些基本方法，并学习设计大致的研究过程了解生物化学研 究的最新动态及手段。 六、课程内容的重点和深广度要求 本课程的重点是各种生化物质的基本生化特性、生物学功能及其在体内的 代谢变化规律。深度和广度按国外著名大学同类课程的讲授内容进行。 七、对学生课外作业的要求 每章给学生布置一定的课外作业，要求学生书面回答。通过完成作业加深 对课堂所学的知识的理解与巩固。 八、本课程与后续课程的关系 本课程是学习分子生物学、遗传学、生理学、免疫学、生物技术、生物制 药等课程必须的重要理论与技术基础。 九、对学生能力培养的要求 本课程通过生物化学实验课教学培养学生的动手能力。能熟练掌握生化物 质分离纯化及粒化性质研究等的基本技术，如电泳、层析、离心等。使学生毕 业后能在生物制药、临床检验，科学研究等部门供职。 十、教材及主要参考书 教材： Biochemistry. Seccond Edition., Reginaid H.Garrett，Charless M.Grisham;., gaodengjiao yuchu banshe. 主要参考书： 1、 王镜岩主编生物化学第二版，高等教育出版社。 2、Principles of biochemistry . Second Edition . Lehninger; Lelson；Cox.WORTH PUBLISHERS. 3、Biochemistry Mathews.van Holde. The Benjiamin/cummings Publishing Company，Inc。 4、Biochemistry Donald voet；JudithG. Voet Second Edition.JOHN WILEY & SONS. INC. 十一、教学方法和教学媒体的使用 使用多