复旦大学《生物化学Ⅰ》教学大纲.doc

生物化学教学大纲课程编码：生-0302-制适用对象：除基础药学（国家理科基础科学研究与教学人才培养基地）专业、生物技术制药（国家生命科学与技术人才培养基地）专业、应用化学专业外其它各专业一、前言 生物化学I是以化学的理论和方法为主要手段，来研究生物体内基本物质的化学成分，分子结构及其与生物功能之间的关系，以及在生命活动过程中的化学变化的规律。生物化学是生命的化学，包括生命的物质基础及生命的概念，生物体与外界环境之间的关系，生物体内的物质代谢，能量代谢，生物体内的一切生化过程及其规律，药物对机体的作用以及药物和机体代谢之间的关系等。 本课程要求学生掌握生物化学的基本理论，基本知识和基本技能。了解生物化学在药学中的地位和重要性，以及现代生物化学在医药科学中的新进展。实验课为验证理论和加深对基础理论的理解外，同时学习最基本的生物化学实验方法和操作技术。 总学时为72，其中讲课40学时，实验30学时，自学2学时。学分3.5。 教材选用吴梧桐主编生物化学（第五版），人民卫生出版社2003年出版。实验教材选用张景海主编生物化学实验，中国医药科技出版社2006年出版。 本课程是药学、药学（英语）、药学（日语）、药学（临床药学）、药物制剂、中药学、中药学（日语）、中药资源与开发、制药工程、生物工程、环境科学专业的必修课，工商管理、国际经济与贸易、市场营销专业的指定选修课。 二、课程内容与要求 绪论 （1学时）基本内容生物化学的概念，研究范围，研究目的与任务。生物化学的基本内容，生物化学的发展和最新成就，近代生物化学的研究方向和我国在生物化学领域中的贡献。生物化学在医药卫生和生产生活实践中的地位，生物化学在药学专业中的地位和重要性，生物化学和其它课程的联系。基本要求 掌握生物化学的基本概念与研究目的和任务。 熟悉生物化学在药学科学中的地位与作用。了解生物化学的发展。第一章 糖的化学 （1学时）基本内容多糖的化学：多糖的分类，重要多糖的化学结构与生理功能。基本要求了解重要多糖的结构与功能第二章 脂类的化学 （1学时）基本内容 脂类的分类，生理功能，重要脂类的化学结构。基本要求熟悉体内的脂类及其功能。了解重要脂类的化学结构。 第三章 蛋白质化学 （7学时）基本内容 蛋白质是生命的物质基础：蛋白质在生物体内的分布及功能。蛋白质的化学组成：蛋白质的元素组成，蛋白质的基本组成单位氨基酸，氨基酸的结构，分类和重要性质。蛋白质的分子结构：蛋白质的一级结构，肽键和其它连接键；蛋白质的构象，维持蛋白质构象的化学键，蛋白质的二、三、四级结构。蛋白质的结构与功能：蛋白质的一级结构与功能的关系，蛋白质构象与功能的关系。蛋白质的性质：蛋白质的分子大小、形状，蛋白质的变性，蛋白质的两性电离与等电点，蛋白质的胶体性质，蛋白质的沉淀反应，蛋白质的颜色反应，蛋白质的免疫学性质。 蛋白质的分类：根据分子形状，组成和溶解度的不同分类。基本要求 掌握蛋白质的化学组成，基本结构和理化性质。熟悉蛋白质的重要性，氨基酸的结构和重要性质。了解蛋白质的分类。 第四章 核酸的化学 （4学时）基本内容 核酸的概念和重要性。 核酸的化学组成：DNA和RNA的基本化学组成，核酸的基本结构单位单核苷酸，核苷和核苷酸，DNA和RNA的基本结构单位，环化核苷酸，辅酶类核苷酸。 核酸的分子结构：DNA的分子结构（一、二、三级结构）；RNA的种类和分子结构（tRNA，mRNA，rRNA的结构）。 核酸的理化性质：核酸的分子大小、溶解度与粘度，核酸的酸碱性质，核酸的紫外吸收，核酸的变性、复性和杂交。基本要求 掌握核酸的化学组成，分子结构。 熟悉核酸的理化性质。了解核酸的重要性。第五章 酶 （6学时）基本内容 酶是生物催化剂：酶的化学本质，酶的生物学意义，酶作用的特点和专一性， 酶的分类与命名。酶的结构与功能：酶的化学组成，酶的辅助因子，酶的活性中心和必需基团，酶的活性中心与酶作用的专一性，酶的空间结构与催化活性，酶原的激活。酶的作用机制：酶能显著降低反应活化能，中间复合物学说和酶作用的过渡态，酶作用高效率的机制。酶促反应的动力学：底物浓度的影响，米式常数的意义，应用及求法。pH值的影响；温度的影响；酶浓度的影响；激动剂的影响；抑制剂的影响，不可逆抑制，可逆抑制，可逆抑制的类型，动力学特点。 酶活力测定：酶活力的概念，酶活力测定的条件，酶活力高低的表示方法。 重要的酶类：寡聚酶，同工酶，诱导酶，调节酶，核酶，抗体酶和固定化酶。基本要求掌握酶的化学本质，酶的定义，酶的化学组成和结构与功能，酶催化作用高效性的因素。Km值的意义及其应用和求法。竞争性抑制作用与非竞争性抑制作用的判断方法。 熟悉酶的活性中心和必需基团的概念。影响酶促反应速度的各种因素，抑制剂对酶作用的动力学。寡聚酶，同工酶，诱导酶，调节酶，核酶，抗体酶和固定化酶的基本概念和酶的活力测定方法。了解酶的分类与命名，酶活力的表示方法。 第七章 生物氧化 （2学时）基本内容 生物氧化的基本概念、生物氧化的特点。 线粒体氧化体系：呼吸链，呼吸链的主要组分及其作用，辅酶、黄素蛋白、铁硫蛋白、泛醌（Q），细胞色素体系；呼吸链传递体的顺序，主要的呼吸链，呼吸链复合体。生物氧化过程中ATP的生成：高能化合物和高能磷酸化合物；高能磷酸化合物ATP的生成，底物水平磷酸化，氧化磷酸化；氧化磷酸化的抑制，电子传递抑制剂、解偶联剂。基本要求 掌握线粒体生物氧化中氢与电子传递体系，各种传递体的化学本质及作用机理。 熟悉生物氧化与能量转换。 第八章 糖代谢 （9学时，自学2学时）基本内容 糖的消化与重要的糖苷酶。 糖的吸收。 糖的无氧分解：糖酵解途径和能量变化，糖酵解的调节, 糖酵解的生理意义。 糖的有氧氧化：糖有氧氧化的反应过程和能量变化, 糖有氧氧化的的调节, 糖有氧氧化的生理意义。 磷酸戊糖途径：磷酸戊糖途径的反应过程和生理意义。 糖原的合成，糖原的分解，糖原代谢的调节；糖异生作用与Cori循环，糖异生的生理意义，糖异生的调节。 血糖水平的调节：血糖来源和去路，血糖水平的调节，血糖水平异常，高血糖和糖尿病，低血糖与低血糖昏迷。（自学）基本要求 掌握糖的分解代谢的主要途径，能量变化及其生理意义。糖异生作用及生理意义。熟悉糖在体内的消化吸收，糖原的生成与分解过程。了解血糖浓度的维持和调节，糖代谢障碍与糖尿病的关系。第九章 脂类代谢 （5学时）基本内容 脂类的消化和吸收：胆盐在脂肪消化吸收中的作用。 脂类在体内的贮存和动员：血脂与血浆脂蛋白，血浆脂蛋白的分离。血浆脂蛋白的种类及功能。 脂肪的分解代谢：脂肪的水解，甘油的氧化分解，脂肪酸的氧化分解，酮体的生成和利用。 脂肪的合成代谢：-磷酸甘油的合成，脂肪酸的生物合成，脂肪的生物合成。 类脂的代谢：磷脂的分解与合成代谢，胆固醇的生物合成，胆固醇在体内的代谢转化，胆固醇的排泄。基本要求 掌握脂肪酸与甘油的分解途径。 熟悉脂类的消化吸收过程及胆盐的重要作用。酮体的生成及其利用，脂肪酸和脂肪的合成途径。 了解类脂的主要代谢途径。 第十章 蛋白质的分解代谢 （4学时）基本内容 营养素的概念及其生理功能，食物蛋白质的生理功能，氮平衡，蛋白质的营养价值及必需氨基酸的概念，人体必需氨基酸。 蛋白质的水解酶类及其作用特点，蛋白质的消化过程，肽和氨基酸的吸收，蛋白质及其消化产物在肠中的腐败作用。氨基酸在体内的代谢动态，氨基酸的氧化脱氨作用，转氨作用，联合脱氨作用，非氧化脱氨作用。 氨的代谢：尿素的合成，丙氨酸一葡萄糖循环，谷氨酰胺的生成。-酮酸的代谢。氨基酸的脱羧作用。“一碳基团”的概念，“一碳基团”的来源与互变，“一碳基因”代谢的生物学意义。含硫氨基酸代谢的特点。芳香族氨基酸代谢的特点。基本要求 掌握蛋白质在营养上的重要性，氨基酸分解代谢的规律和最终产物的形成及意义。 熟悉蛋白质消化过程。“一碳基团”代谢及意义。 了解个别氨基酸代谢的特点。 第十一章 核酸代谢与蛋白质生物合成 （2学时）基本内容核酸的消化与吸收。核酸的分解代谢：核酸的分解，嘌呤核苷酸的分解，嘧啶核苷酸的分解。 核苷酸的生物合成：嘌呤核苷酸的从头合成，嘌呤核苷酸的补救合成途径；嘧啶核苷酸的从头合成；嘧啶核苷酸的补救合成途径。脱氧核糖核苷酸的合成。 基本要求了解核苷酸分解代谢过程，产物和主要合成过程。三、学时分配章讲 课 内 容学时绪论1一糖的化学1二脂类的化学1三蛋白质化学7四核酸化学4五酶6七生物氧化2八糖代谢9（自学2学时）九脂类代谢5十蛋白质的分解代谢4十一核酸代谢与蛋白质生物合成2总计42四、实验内容实验题 目学时一氨基酸及蛋白质的性质4二葡聚糖凝胶层析4三聚丙烯酰胺凝胶圆盘电泳6四碱性蛋白酶活力测定制备酪氨酸标准曲线4五碱性蛋白酶活力测定样品测定、酶的性质酶的特异性4六酶的性质温度对酶活性的影响、激动剂和抑制剂对酶活力的影响4七转氨作用4总计30五、参考书目1王淑如主编 生物化学 中国医药科技出版社 1994年2沈同等主编 生物化学（第二版） 高等教育出版社