农业大学生物化学教学大纲.doc

2008生物化学教学大纲课程基本情况课程名称：生物化学 (Biochemistry)课程编号：02110230-0课程总学时：96 (均为课堂讲授) 课程学分： 6分课程分类： 必修开课学期： 全年开课单位： 生物学院生物化学与分子生物学系生物化学教研组适用专业： 生物学、生物技术所需先修课：化学、有机化学、分析化学课程负责人： 刘国琴、李赞东课程内容简介生物化学是一门在分子水平研究生命体的化学结构与化学变化、用化学术语解释生命本质的动态科学。“生物化学”课程是主修生物学和生物技术专业本科生的基础课，是一门横跨两学期、面向二年级学生开设的课程。本课程参考的是国际上通用的精编生物化学教材。主要内容包括蛋白质、核酸、酶、糖类、脂类等生物大分子的结构与功能，代谢途径和能量储存机制，遗传信息流，以及代谢调控等。授课将结合多媒体的使用，重点介绍蛋白质、核酸分子的结构与功能，物质代谢及遗传信息流，简要介绍现代生物化学研究技术原理和应用，注意本领域研究新进展；课程将适当安排课堂讨论，以培养学生对生物科学的研究兴趣和逻辑思维能力。Course Introduction: Biochemistry, the study of life at the molecular level, is a dynamic discipline for introducing chemical structures and chemical changes in living cells, and explaining the nature of life with chemical terms. “Biochemistry”, as a two-semester course, is a basic course for sophomore who major life science or biotechnology for bachelors degree. The international accurate biochemistry textbook is used for this course. The main contents include structures and functions of various macromolecules, such as proteins, nucleic acids, enzymes; carbohydrates, and lipids; metabolic pathways, mechanism of energy conservation, the flow of biological information, and metabolic regulation. The course will focus on structures and functions of macromolecules, metabolism and genetic information flow by using PowerPoint. Furthermore, the principle and application of techniques for modern biochemical studies, and some major advances in the field of life sciences will also be selectively introduced. In-class discussion will be arranged frequently in order to stimulate students for the interests in studying life sciences and enhance their ability of logical thinking. 各部分教学纲要（李赞东）第一章 生物化学导论第一节 生物化学发展简史第二节 生命物质的特征第三节 水生命的溶剂主要内容：生物化学学科发展简史；生命物质的特征；水的性质及生物学作用。教学要求：要求学生掌握生物化学的概念，了解本课程的研究范畴、内容、发展历程及该学科在生物学研究中的地位和重要性；了解生命物质的特征和水的生物学作用。教学重点：生物化学学科发展简史；水的性质及生物学作用教学难点：激发学生学习生物化学的兴趣；介电常数。授课时数：2学时第二章 糖类第一节 单糖第二节 寡糖第三节 多糖第四节 结合糖主要内容：重要单糖、双糖、多糖的化学结构和性质。教学要求：掌握葡萄糖的构型、构象、理化性质和常见双糖的结构式；了解多糖的种类和功能。教学重点: 糖的结构、化学连键。教学难点：L-,D-构型，a-，b-异头/构体，烯醇式结构的活性，不均一多糖。授课时数：6学时第三章 蛋白质I：蛋白质的组成第一节 蛋白质的化学组成与分类第二节 氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元第三节 氨基酸的分离分析主要内容：蛋白质功能，氨基酸种类及分离分析技术。教学要求：要求学生掌握蛋白质氨基酸的结构特点、三字母符号和单字母符号，了解蛋白质生物功能的多样性和氨基酸研究技术原理。教学重点：氨基酸种类和研究技术教学难点：艾德曼降解，氨基酸离子交换柱层析。授课时数：4学时第四章 蛋白质II：蛋白质的结构与功能第一节 蛋白质的一级结构第二节 蛋白质的二级结构第三节 蛋白质的三级结构第四节 蛋白质的四级结构主要内容：蛋白质分子各级结构，蛋白质结构与生物功能的关系教学要求：要求学生掌握蛋白质各级结构的特点和有关名词概念，能够举例说明蛋白质各级结构与功能的关系。教学重点：蛋白质的结构及其与功能的关系教学难点：蛋白质序列分析，二面角，构象图，结构域。授课时数：4学时第五章 蛋白质III：蛋白质的性质、分离与鉴定第一节 蛋白质的性质第二节 蛋白质的分离第三节 蛋白质的鉴定主要内容：蛋白质的重要性质，变性、复性；蛋白质研究技术原理和应用。教学要求：要求掌握蛋白质的重要性质和分离、纯化、鉴定方法。教学重点: 蛋白质变性，凝胶过滤，SDS-PAGE电泳教学难点：不连续电泳原理，沉降系数授课时数：4学时第六章 酶第一节 酶的本质第二节 酶的分类与命名第三节 酶活力测定第四节 酶促反应的动力学第五节 酶的作用机理第六节 核酶与同工酶第七节 酶的调节第八节 酶工程简介（本节以自学为主）主要内容：酶活性中心、酶促反应的动力学和高效、专一的作用机制。教学要求：要求掌握酶活性的表示与酶活力的计算，以及酶动力学的规律；掌握各种类型抑制剂的作用特点；了解酶的作用特点和作用机制。教学重点：酶活力、酶动力学与酶作用机理；米氏常数的理解和应用；酶活性调节。教学难点：过渡态，酶催化机理。授课时数：8学时核酸化学第一节 核酸的种类、分布与化学组成第二节 DNA的结构第三节 RNA的结构第四节 核酸性质第五节 核酸的分离与鉴定第六节 DNA的限制酶图谱主要内容：核酸的化学组成、结构和性质教学要求：要求掌握核苷酸的缩写符号，DNA双螺旋结构模型，mRNA和tRNA结构特点，核酸的紫外吸收特性、分子杂交，核酸提取分离的原则；了解核酸的测序和限制酶图谱。教学重点：核酸的结构与性质教学难点：超螺旋，拓扑异构，mRNA帽子结构。授课时数：6学时第八章 维生素与辅酶、辅基第一节 维生素第二节 维生素与重要辅酶、辅基的结构、功能关系主要内容：常见维生素和B族维生素与辅基、辅酶的关系。教学要求：要求熟悉维生素的化学结构；掌握重要B族维生素在酶反应中的作用。教学重点：NADH, TPP, FAD, FMN, CoA, NADPH 等重要辅酶、辅基的结构与生化作用。教学难点：NADH, TPP, FAD, FMN, CoA, NADPH的活性部位。授课时数：2学时第九章 脂类与生物膜第一节 生物体内的脂类第二节 生物膜的化学组成与结构第三节 生物膜的功能主要内容：脂类分子结构特征、化学性质；生物膜结构；生物膜在物质运输、信号转导和能量转换中的作用。教学要求：要求掌握脂肪酸分子的共性，脂肪酸的活化形式，磷脂分子的双亲性，生物膜化学组成，流动镶嵌模型要点；能举例说明生物膜的功能。教学重点：磷脂分子结构，生物膜的结构与功能教学难点：胆固醇在生物膜流动性中的双重调节作用；生物大分子的跨膜运输。授课时数：8学时第十章 生物能学与生物氧化第一节 自由能第二节 高能磷酸化合物第三节 线粒体电子传递链第四节 氧化磷酸化作用第五节 光合磷酸化作用（自学，植物生理会详细介绍）主要内容：介绍自由能、氧化还原电势的概念和在生物化学中的应用；线粒体电子传递链组成，氧化磷酸化。教学要求：要求掌握ATP的分子结构和作用，线粒体电子传递链组分的顺序；了解氧化磷酸化偶联机理。教学重点：电子传递链与氧化磷酸化教学难点：自由能，ATP合成机理。授课时数：6学时第十一章 糖代谢第一节 糖原分解与合成第二节 糖酵解第三节 柠檬酸循环第四节 戊糖磷酸途径第五节 葡萄糖异生作用及血糖第六节 多糖和双糖代谢主要内容 介绍糖在生物体内的合成、分解及转化，以及其生理意义。教学要求 要求学生掌握糖在体内的来龙去脉，即合成、分解及转化。教学重点 糖酵解，柠檬酸循环。教学难点 糖代谢途径的联系及其意义。授课时间 8学时第十二章 脂肪酸代谢第一节 脂肪酸的氧化分解第二节 脂肪酸的生物合成第三节 脂类的代谢第四节 酮体第五节 脂类的运输主要内容 脂类在生物体内的合成、分解及转化的代谢途径。教学要求 要求学生掌握脂肪酸氧化，能量计算及糖脂的相互转变。教学重点 脂肪酸氧化及脂肪合成调空。教学难点 糖与脂的相互转变。授课时间 6学时第十三章 氨基酸代谢第一节 氨基酸的降解与转化第二节 氨基酸降解后碳原子的命运第三节 氨基酸的生物合成主要内容 氨基酸脱氨基、-酮酸碳架的命运，尿素循环。教学要求 要求学生掌握尿素循环及三大营养物之间的相互转变及其意义。教学重点 尿素循环，-酮酸的碳架的命运。教学难点 三大营养物之间的相互转变及其意义。授课时间 6学时第十四章 核苷酸代谢第一节 核酸的酶促降解第二节 核苷酸的降解第三节 核苷酸的生物合成主要内容 核苷酸合成与降解。教学要求 要求学生掌握核苷酸降解及核苷酸合成的不同途径之间的关系。教学重点 PRPP, IMP及乳清酸的合成教学难点 脱氧核糖核苷酸的合成授课时间 4学时第十五章 代谢途径的相互关系及代谢调节第一节 代谢反应中的关键物质第二节 主要代谢途径的作用和主要控制部位第三节 代谢反应网络及关键性的交汇点，代谢调解中重复出现的基本图案第四节 细胞结构对代谢途径的分隔控制，主要器官的代谢轮廓第五节 神经和激素对细胞代谢的调控主要内容 主要代谢途径的相互关系，关键酶及其交汇点。细胞结构对代谢途径的作用，神经和激素的调控教学要求 要求学生从整体水平了解三大营养物的代谢，关键酶及其相互转换。教学重点 关键酶，代谢交汇点及其三大营养物质的相互转换。教学难点 代谢途径之间的联系及其调控。授课时间 4学时第十六章 DNA的生物合成第一节 DNA复制第二节 DNA突变第三节 DNA的损伤与修复主要内容 DNA突变，半保留复制，DNA复制酶类，DNA损伤与修复。教学要求 要求学生掌握DNA复制酶类，复制过程，基本概念及生物遗传与突变的分子基础。教学重点 DNA复制及其酶类。教学难点 冈崎片段的合成授课时间 6学时第十七章 RNA的生物合成第一节 RNA的转录第二节 RNA转录后加工第三节 RNA指导下的RNA合成第四节 逆向转录主要内容 RNA转录及其酶类，RNA转录后的加工。教学要求 要求学生掌握DNA聚合酶和RNA聚合酶的异同，RNA转录与DNA复制的不同点，逆转录及其生物学意义。教学重点 RNA转录及转录后的加工，真核生物与原核生物的不同加工方式，逆转录的应用。教学难点 真核生物mRNA的转录后加工。授课时间 6学时第十八章 蛋白质的生物合成第一节 遗传密码蛋白质合成体系第二节 蛋白质合成过程第三节 蛋白质合成后加工主要内容 遗传密码，蛋白质合成酶类，蛋白质合成体系，蛋白质合成后的加工。教学要求 要求学生掌握遗传密码的阅读，中心法则，蛋白质合成及其酶和重要因子的作用。教学重点 中心法则，反密码子，蛋白质合成的基本流程。教学难点 蛋白质的生物合成。授课时间 6学时第十九章 基因工程简介第一节目的基因的筛选，载体构建以及导入第二节转基因技术的应用主要内容 目的基因的筛选，载体构建以及导入教学要求初步了解基因工程教学重点 转基因技术的应用教学难点 转基因技术的应用授课时间 2学时四、使用教材的名称、主编人、出版社、出版时间及版次及主要参考书名称。教材：H. Robert Horton, Laurence A. Moran, K. Gray Scrimgeour, Marc D. Perrry, J. David Rawn (eds). (4th edition), Pearson Education, Inc. 2006教学参考书 Jeremy M. Berg, John L.