生物化学教学大纲.doc

河北科技师范学院 生命科技学院生物化学教学大纲一、课程基本概况课程名称：生物化学课程名称（英文）：Biochemistry课程编号：B16015课程总学时：理论54学时 实验40学时课程学分： 4.5课程分类：必修课开设学期：第3、4学期适用专业：生物科学、生物技术本科先行课：植物学、动物学、分析化学、有机化学等后续课程：植物生理学、分子生物学、基因工程等二、课程性质、目的和任务生物化学课是生物科学专业必修的一门主干专业课，其先行课为物理学、化学、植物学、动物学、微生物学。本课程的作用是为后续各专业课的学习打下理论基础，并提供实验技术和方法。其任务是掌握植物生物化学的基本概念，认识和掌握植物细胞的基本物质组成及其结构、性质和功能，了解和掌握有机物代谢的途径和基本条件，了解代谢调控的方式、过程及意义。三、主要内容、重点及难点绪 论（一）目的要求 掌握生物化学的定义、内容和任务，了解生物化学的发展和现状，了解生物化学与其它学科的关系。（二）主要内容1.生物化学的定义2.生物化学的内容4.生物化学的发展及现状（三）重点 生物化学的定义、内容和任务（四）难点 生物化学与其它学科的关系第一章 氨基酸（一）目的要求 掌握蛋白质的基本组成单位氨基酸的结构特点、性质。（二）主要内容 第一节 氨基酸的结构与分类第二节 氨基酸的性质（三）重点 氨基酸的结构特点和性质（四）难点 氨基酸性质第二章 蛋白质（一）目的要求掌握蛋白质的结构、性质和功能，理解蛋白质的结构与功能的关系。（二）主要内容第一节 概述 第二节 蛋白质的结构 一级结构；蛋白质分子中的非共价键；蛋白质的二级结构；蛋白质的三级结构；蛋白质的四级结构；蛋白质结构和功能的关系第三节 蛋白质的性质 蛋白质的理化性质；两性性质及等电点；胶体性质；蛋白质的沉淀；蛋白质的变性；蛋白质的颜色反应；蛋白质的分离与纯化。（三）重点 蛋白质的结构和性质（四）难点 蛋白质的结构；蛋白质结构与功能的关系。第三章 核酸（一）目的要求 掌握核酸的组成、结构和功能，了解核酸的性质、种类和分布。（二）主要内容第一节 概述 核酸的发现；核酸的种类、分布与功能；第二节 核酸的组成成分 元素组成；核酸的基本化学组成。第三节 核酸的结构 连接方式；一级结构；DNA的二级结构；左旋DNA；DNA的三级结构；RNA的结构。第四节 核酸的性质 一般性质；紫外吸收；变性与复性第五节 核酸的生物学功能（三）重点 核酸的结构、性质和功能（四）难点 核酸的结构第四章 酶和辅酶（一）目的要求 掌握酶的概念、化学本质及作用特点，理解酶的结构和催化机理，熟悉常见的辅酶、辅基的作用，掌握各种因素对酶促反应的影响，了解酶的命名和分类及酶活力的测定，掌握调节酶的特点和作用。（二）主要内容第一节 酶的概念 酶的定义；酶的特点；第二节 酶的组成和结构 酶的组成；酶的结构和活性中心；酶原激活第三节 酶的命名和分类第四节 辅酶与辅基 焦磷酸硫胺素（TPP）；黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）；烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP+）；辅酶A(CoA)；磷酸吡哆醛和磷酸吡哆胺；四氢叶酸(THFA)；生物素维生素B7；脂溶性维生素。第五节 酶的作用机理 与酶的高效催化有关的因素；中间产物学说；诱导契合学说。第六节 酶促反应的动力学 酶促反应速度的测量；影响酶促反应速度的因素；第七节 重要的酶第八节 酶的分离与纯化（三）重点 酶的概念和作用特点；酶的结构；影响酶促反应的因素。（四）难点 酶的结构；酶的作用机理。第五章 糖代谢（一）目的要求 掌握糖代谢的主要途径及其化学过程，了解各种代谢途径的发生场所、意义及其调控。（二）主要内容第一节 糖代谢概述；第二节 糖的无氧氧化糖酵解；第三节 糖的有氧氧化；TCA循环、磷酸戊糖途径；第四节 多糖和低聚糖的降解；第五节 糖原合成与分解；第六节 糖异生作用。（三）重点 糖的有氧氧化（四）难点 糖酵解、三羧酸循环的化学过程第六章 生物氧化（一）目的要求 掌握生物氧化的概念、特点及呼吸链的概念，理解氧化磷酸化的机理。（二）主要内容第一节 生物氧化的概念及生物能第二节 呼吸链 概念；种类；组成；呼吸链中电子传递体的顺序；呼吸链中电子传递的抑制。第三节 氧化磷酸化作用 ATP的生成；氧化磷酸化作用的机理；氧化磷酸化解偶联作用；线粒体外NADH的氧化磷酸化。 第四节 ATP的重要作用（三）重点 呼吸链；氧化磷酸化。（四）难点 呼吸链；氧化磷酸化。第七章 脂类的代谢（一）目的要求 掌握脂肪合成和分解的化学过程，理解脂肪代谢与糖代谢的关系。（二）主要内容第一节 脂类概述 脂类的主要生理功能 脂类的消化吸收 血浆脂蛋白第二节 脂肪的中间代谢 脂肪的分解代谢；乙醛酸循环；脂肪的合成代谢。第三节 磷脂的代谢（三）重点 脂肪的分解；脂肪的合成。（四）难点 脂肪酸的代谢 第八章 蛋白质的降解及氨基酸代谢（一）目的要求 掌握氨基酸代谢的共同途径及其代谢产物的去路，了解植物体内氨基酸合成的主要途径及氮的来源。（二）主要内容第一节 蛋白质的分解 水解蛋白质的酶类；氨基酸的去路。第二节 氨基酸的分解代谢 脱氨基作用；脱羧基作用；羟化作用；合成其它化合物；氨基酸分解产物的代谢。第三节 氨基酸的合成代谢 合成氨基酸的氮源；氨基酸的生物合成。（三）重点 氨基酸的合成与分解（四）难点 氨基酸的合成与分解第九章 核酸的酶促降解和核苷酸的代谢（一）目的要求 了解水解核酸的酶类及嘌呤、嘧啶环上各原子的来源和核苷酸合成的特点，掌握脱氧核苷酸和核苷三磷酸合成的反应（二）主要内容第一节 核酸的分解代谢第二节 嘌呤和嘧啶的分解第三节 核苷酸的生物合成 嘌呤核苷酸的合成；嘧啶核苷酸的合成；脱氧核苷酸的合成；核苷三磷酸的合成。（三）重点 核苷酸的合成代谢（四）难点 核苷酸的合成代谢 第十章 DNA的生物合成与修复（一）目的要求了解参与核酸的组分及其作用，掌握DNA合成的规律、特点及其化学过程。（二）主要内容第一节 DNA的合成第二节 DNA的半保留复制的生物学意义第三节 原核生物DNA复制第四节 真核生物DNA复制第五节 DNA的损伤修复（三）重点 原核生物DNA复制（四）难点 DNA的损伤修复第十一章RNA的生物合成与加工（一）目的要求了解参与核酸的组分及其作用，掌握RNA合成的特点及其化学过程。（二）主要内容第一节 概 念第二节 RNA聚合酶第三节RNA的转录过程第四节RNA的后加工第五节RNA生物合成的抑制剂*（三）重点 RNA的转录过程（四）难点 RNA的转录过程第十二章 蛋白质的生物合成（一）目的要求 掌握蛋白质合成的组分及其作用，理解蛋白质合成的化学过程及其与核酸代谢的关系。（二）主要内容第一节 参与蛋白质合成的组分 mRNA和遗传密码；tRNA；rRNA和核糖体；参与合成的蛋白因子；第二节 蛋白质合成的过程 氨基酸的活化；肽链合成的起始；肽链的延长；肽链合成的终止和释放；肽链合成后的加工。（三）重点 蛋白质合成的化学过程（四）难点 蛋白质合成的化学过程第十三章 代谢调控与基因表达调控（一）目的要求 掌握植物体内代谢调控的几个水平及主要的调控方式。（二）主要内容第一节 酶水平的调节 酶活性的调节；酶含量的调节。第二节 基因调控（三）重点 酶水平的调节（四）难点 酶水平的调节第十四章 基因工程概述（一）目的要求 了解基因工程的原理以及技术方法。（二）主要内容 第一节 DNA克隆的基本原理；第二节 基因文库和c DNA文库；第三节 聚合酶链式反应。（三）重点 克隆的基本原理（四）难点 聚合酶链式反应实验理论部分绪 论目的要求 学习实验室操作规则，基本的安全知识等主要内容：1 生物化学实验技术发展简史2 实验室规则3 实验室安全及防护知识 4 实验记录与实验报告 5 实验室基本操作 6 生化实验室的基本设施与装备 重点 难点 二、生物大分子的制备目的要求 学习生物大分子的分离制备方法主要内容：1 步 骤2 生物大分子制备的前处理 3 生物大分子的分离纯化 4 样品的保存重点 大分子提取要点难点 区分生物大分子的分离纯化中几种沉淀方法三、 层析技术目的要求 学习层析的基本原理和方法主要内容：一、层析的基本理论 二、层析的基本概念1. 固定相2. 流动相3. 分配系数及迁移率（或比移值）4. 分辨率（或分离度）5. 层析法的分类三、离子交换层析四、 亲和层析重点 层析的基本原理难点 层析相关的概念四、电泳技术目的要求 学习电泳的基本原理和方法主要内容：基本原理 影晌电泳分离的主要因素 电泳的分类 蛋白质电泳核酸电泳重点 电泳的影响因素难点 迁移率的计算五、离心技术目的要求 学习离心的基本原理和方法主要内容：基本原理ra v=( r minrmax) / 2离心机的主要构造和类型制备性离心机转头 制备性超速离心的分离方法离心操作的注意事项重点 离心机的原理与构造难点 离心机的原理与离心力的计算六、分光光度技术目的要求 学习分光光度技术的基本原理和方法主要内容：基本原理光谱构造 光源 单色器 样品室吸收池使用注意事项 要彻底清洗 严禁用手指触摸透光面 严禁加热烘烤 吸收池的校正 检测器 显示装置重点 分光光度计的原理与构造难点 分光光度计的原理实验部分实验一 应用纸层析分离鉴定氨基酸目的要求 学习层析分离技术，掌握纸层析分离鉴定氨基酸的原理和方法重点 纸层析分离鉴定氨基酸的原理、操作方法、结果分析难点 点样、结果分析实验二 RNA的提制与含量的测定（综合性实验）目的要求 掌握浓盐法提制RNA的原理和方法、苔黑酚法测定RNA含量的原理和方法重点 实验原理和方法难点 操作方法目的要求 重点 实验原理和方法难点 称样、测定实验五 基因组DNA的提取以及检测（综合性实验）目的要求 掌握生物基因组的提取方法、以及分光光度法测定DNA含量、质量的方法。重点 实验原理和方法难点 称样、测定实验六 淀粉酶活性的测定目的要求 了解淀粉酶和淀粉酶的异同，掌握淀粉酶的测定原理和方法重点 淀粉酶活性的测定原理和方法难点 操作方法实验七 过氧化物酶（POD）的提取、分离、纯化及其活性的测定（综合性实验）目的要求 掌握大分子的分离制备技术；认识过氧化物酶的作用，掌握过氧化物酶活性的测定原理和方法重点 测定原理和方法难点 操作方法实验八 电泳法分离酶或蛋白质醋酸纤维薄膜电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳1.目的要求 掌握电泳的概念、原理以及电泳技术2.重点 电泳的原理和电泳技术3.难点 电泳技术四、学时分配表学时要求为100学时，理论时数为60学时，实验教学时数40学时，开课时间为第34学期。具体学时分配见下表：章 序内容各教学环节学时分配作业题量备注讲授实验讨论习题课外其他小计第0章绪论11第一章氨基酸22第二章蛋白质的化学55第三章核酸的化学55第四章酶与辅酶66第五章糖代谢55第六章生物氧化44第七章脂类代谢44第八章蛋白质降解及氨基酸代谢44第九章核酸的降解和核苷酸代谢22第十章DNA的生物合成与修复44第十一章RNA的生物合成与加工44第十二章蛋白质的生物合成44第十三章代谢调控与基因表达调控44实验理论1绪论112 生物大分子的制备113 层析技术114 电泳技术115 离心技术116 分光光度技术11实验一氨基酸含量的测定33实验二 RNA的提制及含量的测定77实验三淀粉酶活性的测定44实验四过氧化物酶（POD）提取、分离、纯化及其活性的测定1414实验五电泳法分离酶或蛋白质66总计544094五、课程教学的基本要求和主要环节（一）教学基本要求：1注重学科的系统性，帮助学生从学科系统上把握系统知识；2授课中注重学生学习能力、学习方法、科学思维、研究能力的培养；3及时地将本学科最新研究成果和学科进展补充进教学，教给学生新鲜的、活的知识；4教学中注意详略得当，一般性、直观性知识在学生语系基础上略讲，理论性强、较新、较难、补充性知识详讲，一方面培养学生主动学习的能力，另一方面解决学时不足问题；5教学中注意理论联系实际，把常识性知识和现象纳入教学举例，增加知识的直观性；6可就某一较新的内容范畴布置学生完成小型的文献综述，以拓展知识面，提高学生能力。（二）教学主要环节1理论教学：以多媒体教学为主要方式。课前布置预习，课后布置思考题以巩固和扩展课堂教学的内容；每轮教学结合教学内容布置一次文献综述；2考试及成绩构成：采取期末闭卷考试形式，期末成绩占课程成绩的80100%；平时成绩可通过章节测验、写专题综述、课程论文等形式确定，占020%。3实验教学：以学生在实验课程上的动手能力以及试验报告进行考核。六、本课程与其它课程的联系与分工有机化学、动物学、分析化学、植物学等是本课程重要的前导课程，本课程同时是植物生理学、基因工程、细胞生物学、分子生物学等课程的基础，与后续课程有密切联系。1与植物生理部分的联系与分工：有关光合作用的生化过程完全放到植物生理部分中，本课程不再涉及；有关生物氧化的内容，包括呼吸链、氧化磷酸化机理（不包括光合磷酸化机理）、末端氧化酶等完全放在本课程中，生理部分不再涉及；氨基酸合成放到本部分，但硝态氮还原仍在生理部分讲。2与细胞生物学、分