食品生物化学教案

1、食品生物化学教案第一章绪论 1学时第一节生物化学及食品生物化学教学目的与要求：1 掌握生物化学的概念、分类及食品生物化学的概念2 了解生物化学的发展史重点与难点：1 生物化学的概念2 生物化学与食品生物化学的关系基本内容：一、生物化学(biochemistry)的含义1、概念、任务2、生物化学的分类： （1） 、按研究对象分类， （2） 、按研究目的分类二、生物化学发展史生物化学发展的三个阶段：静态生物化学，动态生物化学，第三阶段机能生物化学1、大分子结构与功能的关系2、生物膜的结构与功能3、机体自身调节的分子机制4、生化技术的创新与发明第二章蛋白质 (protein) 6学时第一节蛋白质通论

2、教学目的与要求：1 掌握蛋白质的元素组成、构成单位2掌握蛋白质的分类及生理功效重点与难点：1蛋白质的元素组成、构成单位2蛋白质的分类基本内容：一、蛋白质的元素组成 c、h、o、n 、s、p、fe、zn、ca等， n含量在 15%18% ，平均为 16% ，即每 100 g 蛋白质含16g氮，也即每克氮相当于6.25g 蛋白质，此为蛋白质换算系数，用于凯氏定氮中。二、蛋白质的分类： （列表）、简单蛋白质： （只含氨基酸）清蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶谷蛋白（仅存于植物）、组蛋白（仅存动物） 、精蛋白、硬蛋白、结合蛋白：氨基酸其它核蛋白（含核酸） 、磷蛋白（含磷酸） 、脂蛋白（含脂类构成膜）、糖蛋白

3、（含糖） 、色蛋白（含色素）三、蛋白质的生理功能、提供氮源、生物催化剂酶、免疫机能、运输机能（o、脂）、运动机能第二节氨基酸 (amino acid) 教学目的与要求：1掌握氨基酸的结构通式与氨基酸的分类2了解氨基酸的性质重点与难点：1 氨基酸的结构通式2氨基酸的分类基本内容：一、氨基酸的结构通式 20种天然氨基酸均为氨基酸，且均为l- 型二、氨基酸的分类、按极性分：列表、非极性r基氨基酸（种） ：丙、亮、异亮、缬、脯、丙、色、蛋（甲硫氨酸）、不带电荷的极性氨基酸（种）：丝、苏、酪、天冬酰氨、谷氨酰氨、半胱、甘、带正电荷的极性氨基酸（种）：赖氨酸、精氨酸、组氨酸、带负电荷的极性氨基酸（种）（不

4、含必需氨基酸） ：谷氨酸、天门冬氨酸三、氨基酸的性质、物理性质（）构型与旋光性:l- 型，除甘氨酸均有旋光性。（）溶解度: 为晶体均溶于水，但溶解度差异很大（）紫外吸收: nm时色氨酸、酪氨酸及苯丙氨酸有吸收，是测定蛋白质浓度的基础。（）呈味性：l- 型，酸甜苦鲜咸。必需氨基酸多显苦味。谷氨酸、天门冬氨酸的钠盐为鲜味。、氨基酸的两性解离与等电点(isoelectric point,pi)： （图示及列表）等电点（ pi ）的定义：对某种氨基酸在某一特定的ph时，氨基酸以两性离子的形式存在，正负电荷相等，净电荷为零，在电场中不向任何一方移动。此时，溶液的ph称为该氨基酸的等电点。、化学性质第三节

5、蛋白质的结构（利用图示）教学目的与要求：1掌握蛋白质一、二、三、四级结构的研究内容2掌握维持各级结构的作用力3了解蛋白质结构与功能的关系重点与难点：1描述蛋白质各级结构的基本概念2蛋白质一、二、三、四级结构的研究内容、相互关系及维持各级结构的作用力3蛋白质结构与功能的关系基本内容：化学结构： 一级结构 (primary structure) 空间结构 （高级结构）：二级结构 (secondary structure) 三级结构 (tertiary structure) 四级结构 (quaternary structure) 一、蛋白质的一级结构、基本概念： （）肽键 (peptide bond

6、)， （）二肽、多肽链、主链、侧链（）氨基酸残基、n-端、 c-端， （）二硫键 (disulfide bonds)：、一级结构研究的内容：多肽链上各种氨基酸残基的排列顺序。最小单位为氨基酸。、几种常见的多肽化学结构：（）谷胱甘肽（glutathione,gsh） ， （）肌肽、鹅肌肽， （ 3）胰岛素二、蛋白质的二级结构、二级结构研究内容：多肽链本身的折叠方式，肽键间的氢键、常见的二级结构：（）螺旋结构( helix)（3.613- 螺旋）（）折叠结构( pleated sheet) （）转角( turn) 及无规则卷曲（）胶原螺旋结构（ 5）超二级结构(supersecondary str

7、ucture) （ 6）结构域 (structural domain) 三、蛋白质的三级结构、研究内容：在二级基础上，侧链间的作用、作用力：次级键（弱键），主要有盐键、疏水键、氢键、范德华力、三级结构共同特点：（）外圆、中空， （）疏水基在内， （）亲水基在外四、蛋白质的四级结构、四级结构：指两条或多条肽链以特殊方式结合成为有生物活性的蛋白质。、亚基 (subunit)：其中每条多肽链称为亚基。、维持四级结构作用力：次级键第四节蛋白质的性质教学目的与要求：1掌握蛋白质等电点、定义沉淀作用与变性作用的定义2了解蛋白质沉淀作用与变性作用的关系重点与难点：1 蛋白质等电点、定义沉淀作用与变性作用的定

8、义2 蛋白质的两性解离及等电点的关系3蛋白质沉淀作用与变性作用的关系基本内容：一、蛋白质的两性解离及等电点（pi ）1、蛋白质是两性电解质2、等电点的定义3、等电点的性质二、蛋白质的胶体性质三、蛋白质的沉淀作用、盐析法 (salting out)：定义，原理，应用、有机溶剂法：定义，原理，注意、重金属盐法：phpi prm prm 、生物碱试剂：三氯乙酸，单宁酸，苦味酸，钨酸等。四、蛋白质的变性作用（denaturation）1、定义：天然蛋白质分子在外界因素的作用下，使其理化性质和生物学性质都发生改变这个过程称为变性作用。2、实质：是维持蛋白质空间构象的次级键被破坏，是空间结构发生了改变。即

9、蛋白质分子多肽链从有规律的排列变成较混乱的松散的排列，但一级结构没有变。3、表现：生物学功能的丧失，物理性质的改变，溶解度降低、失去结晶能力，化学性质的改变，侧链基暴露、易水解。4、程度：可逆变性、不可逆变性（热变性）5、变性因素：物理因素：热、紫外线、x-射线、超声波、高压、表面张力、激烈振荡。化学因素：酸、碱、有机溶剂、重金属盐、生物试剂。五、蛋白质的颜色反应（列表）第五节蛋白质的结构与功能的关系教学目的与要求：了解蛋白质结构与功能的关系重点与难点：蛋白质结构与功能的关系基本内容：一、一级结构与功能的关系二、高级结构与功能的关系第三章核酸的化学 4学分第一节核苷酸教学目的与要求：了解核酸的

10、组成、分类、结构重点与难点：核酸的组成、分类、基本内容：一、戊糖：核糖 (ribose)脱氧核糖 (deoxyribose) 二、碱基 (base) 1、嘧啶碱2、嘌呤碱三、核苷 (nucleoside)：1、核糖核苷2、脱氧核苷四、核苷酸 (nucleotide) 1、核糖核苷酸2、脱氧核糖核苷酸五、多磷酸核苷酸六、环化腺苷酸第二节 dna分子的双螺旋结构教学目的与要求：掌握 dna的二级结构重点与难点：dna的二级结构基本内容：一、 dna分子大小二、 dna的碱基组成三、 dna的一级结构四、 dna的二级结构1、双螺旋结构（b-dna结构）要点2、a-dna的结构3、z-dna 五、

11、dna的三级结构第三节 rna分子的结构与功能教学目的与要求：掌握 rna的结构与功能的关系重点与难点：rna的结构与功能的关系基本内容：一、 rna(ribose nucleic acid)的类型1、 rrna 2、 trna 3、 mrna 二、 rna的碱基组成三、 rna 的结构1、trna的结构2、mrna 的结构3、rrna的结构第四节核酸的理化性质教学目的与要求：掌握核酸的理化性质重点与难点核酸的理化性质基本内容：一、粘度二、变性 (denaturation) 三、复性 (renaturation) 四、核酸的分子杂交(hybridization) 五、核酸的紫外吸收1、低色效应

12、2、高色效应 (hyperchromic effect)第四章维生素 (vitamin)和辅酶 3学时第一节概述（列表）教学目的与要求：1掌握维生素的概念、命名与分类重点与难点：维生素的概念、命名与分类基本内容：一、维生素的概念二、维生素的命名及分类1、命名2、分类第二节脂溶维生素（图示结构）教学目的与要求：了解脂溶性维生素a,d,e,k 的名称及作用重点与难点：维生素 a,d,e,k 的名称及作用基本内容：一、 va：全反视黄醇二、 vd：钙化醇三、 ve：生育酚四、 vk第三节水溶维生素（图示结构）教学目的与要求：掌握水溶性维生素b族, 维生素 c的名称及作用重点与难点：维生素 b族,c

13、的名称及作用基本内容：一、 vb1：硫胺素与羧化辅酶二、 vb2：核黄素和黄素辅酶三、 vb3：泛酸及辅酶a(coenzyme a) 四、 vb5：vb5与辅酶（ conezyme）五、 vb6：吡哆素与脱羧辅酶六、 vb7：生物素 (biotin)与羧基生物七、 vb11：叶酸 (folic acid)和叶酸辅酶八、 vb12：钴胺素九、 vc(vitamin c)：抗坏血酸1、结构与性质2、生理功能及缺乏病第五章酶 (enzyme) 5学时第一节酶的一般概述教学目的与要求：1 掌握酶的概念与含义2掌握酶的化学组成命名与分类重点与难点：基本内容：一、 酶的概念及含义：二、酶的化学组成1、单纯

14、酶类2、结合酶类：酶蛋白+辅酶 (coenzyme) （辅基 ,prosthetic group）= 全酶 (holoenzyme) 酶蛋白决定反应的专一性，及高效性，辅因子(cofactors)决定反应的类型三、酶的命名与分类（列表）1、分类：国际酶学委员会（enzyme commission,ec) 将所有的酶促反应分为六大类：（1）氧化 - 还原酶（2）转移酶（3）水解酶（4）裂合酶（5）异构酶（6）合成酶2、系统命名及编号3、其它命名分类法：（1）单体酶 (monomeric enzyme): （2）寡聚酶 (oligomeric enzyme) （3）多酶体系 (multienzym

15、e system) 第二节酶的作用机制教学目的与要求：1 掌握活化能、活性中心、诱导契合学说、酶原及酶原的概念与分类2了解各种学说解释酶的作用机制重点与难点：各种学说结合起来解释酶的作用机制基本内容：一、活化能 (activation energy)与酶的催化作用二、中间产物学说三、酶的活性中心四、诱导契合学说(induced-fit model) 1、锁 - 匙学说 (lock-and-key model)、2、诱导契合学说五、酶原 (zymogens ) 及酶原激活第三节酶反应动力学教学目的与要求：1掌握米氏常数、抑制剂的定义2掌握各因素对反应速度的影响重点与难点：1 底物浓度对反应速度的

16、影响2抑制剂对反应速度的影响基本内容：一、酶浓度对反应速度的影响二、底物浓度对反应速度的影响1、米氏方程的推导2、米氏常数km的意义三、温度对反应速度的影响四、 ph 对反应速度的影响五、抑制剂 (inhibitor)与激活剂 (activator)1、抑制剂的影响2、激活剂第四节酶的分离纯化及活力测定教学目的与要求：1 了解酶的分离纯化步骤2了解活力测定重点与难点：1 活力与比活力的定义2 酶的分离纯化步骤及活力测定方法基本内容：一、酶的分离纯化二、活力测定1、酶活力 (enzyme activity) 2、酶反应速度（）3、酶活力单位（u）4、比活力第五节多酶体系及调节酶教学目的与要求：1

17、 掌握多酶体系、调节酶的概念2掌握调节酶的分类重点与难点：1 多酶体系及调节酶2调节酶的分类及内容基本内容：一、多酶体系及自我调节1、多酶体系 (multienzyme system)及类型2、多酶体系的自我调节二、调节酶1、别构酶 (allosteric enzyme)（变构酶）2、共价调节酶第六章生物氧化 (biological oxidation) 3学时第一节概述教学目的与要求：掌握生物氧化的定义及其特点重点与难点：生物氧化的定义及其特点基本内容：一、生物体系中能量的最初来源二、生物氧化及其特点三、生物氧化的场所细胞第二节生物氧化中二氧化碳的生成（反应方程式）教学目的与要求：了解生物体

18、系中二氧化碳的各种生成方式及特点重点与难点：1 单纯脱羧及氧化脱羧2 - 脱羧及 - 脱羧基本内容：一、单纯脱羧及氧化脱羧二、- 脱羧及 - 脱羧第三节生物氧化中水的生成及呼吸链(respiratory chain) 教学目的与要求：1 掌握2了解生物氧化链中的排列顺序重点与难点：1 呼吸链的概念、组成2 生物体中两条重要的呼吸链3生物体中两种重要的穿梭方式基本内容：一、水的生成及呼吸链的概念二、呼吸链的组成1、脱氢酶及其传递体（1）烟酰胺腺嘌呤核苷酸脱氢酶（2）黄素核苷酸脱氢酶及辅基（3）辅酶 q（coq ），又称泛醌(ubiquinone) （ 4）铁硫蛋白 (iron-sulfur pr

19、otein) 2、电子传递体与末端氧化酶系三、生物氧化链中的排列顺序（1）nadh 呼吸链（2）琥珀酸氧化呼吸链四、 nadph 及线粒体外的nadh 的脱氢氧化1、 nadph 的去处2、胞液中产生的nadh 的氧化：磷酸甘油穿梭（glycerol 3-phosphte shuttle）第四节生物氧化中能量的产生及利用教学目的与要求：1 了解高能键的种类2 掌握 atp的生成方式重点与难点：1 底物磷酸化2氧化磷酸化基本内容：一、高能键的种类二、 atp 的生成1、底物磷酸化（substrate-level phosphorylation）2、氧化磷酸化(oxidative phosphor

20、ylation) 三、高能磷酸键的转移、贮存及利用第七章糖类代谢 (carbohydrate metabolism) 8学时第一节糖的消化与吸收教学目的与要求：了解糖消化与吸收的过程重点与难点：糖消化与吸收的过程基本内容：一、糖的消化二、糖的吸收第二节糖的分解代谢（反应方程式图示代谢途径）教学目的与要求：1 掌握糖的无氧分解的全过程2 掌握糖的有氧氧化的全过程3了解磷酸戊糖途径反应过程及生理意义重点与难点：1 糖酵解的定义及反应过程2 三羧酸循环的全过程3磷酸戊糖途径反应过程及生理意义基本内容：一、糖的无氧分解1、酵解途径（即全部化学过程）2、糖酵解的能量转变及生理意义3、糖酵解与酵母生醇发酵

21、的比较二、糖的有氧分解（aecobic oxidation） ： （又称有氧氧化）、糖有氧氧化的三个阶段（）糖被氧化为丙酮酸（）丙酮酸的氧化脱羧作用（）三羧酸(tricarboxylic acid cycle,tca)循环、糖的有氧氧化产生的能量及生理意义三、磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway)（又称磷酸己糖支路hexose monophosphate shutnt,hms ）1、磷酸戊糖途径的反应过程（1）磷酸戊糖的生成。（2）酵解产物的生成2、磷酸戊糖途径的生物学意义四、乙醛酸循环五、柠檬酸发酵及谷氨酸发酵1、柠檬酸发酵2、谷氨酸发酵第三节其它单糖的分解代谢教

22、学目的与要求：了解果糖、半乳糖分解方式重点与难点：1 果糖分解2半乳糖分解基本内容：一、果糖分解1、肌肉和脂肪中的代谢2、肝脏中的 代谢二、半乳糖分解第四节糖的合成代谢（图示）教学目的与要求：1 掌握糖元的生成作用2 掌握糖异生作用3了解蔗糖、淀粉、乳糖的合成重点与难点：1 糖元的生成作用的定义与反应2糖异生作用的定义与反应基本内容：一、糖原（ glycogen ）的生成作用（糖原的合成）二、糖异生作用( gluconeogenesis) 1、糖异生作用的关键酶催化的反应2、糖异生的意义三、蔗糖的合成1、蔗糖合成酶途径2、磷酸蔗糖合成酶途径四、淀粉 (starch)的合成1、直链淀粉的生物合成

23、2、支链淀粉的生成五、乳糖 (lactose)的生物合成第五节糖代谢各途径间的联系（绘图总结）教学目的与要求：1 掌握糖代谢各途径间的相互联系重点与难点：糖代谢各途径间的相互联系基本内容：画图总结糖代谢各途径间的相互联系：第一个交汇点是6pg ，第二个交汇点是3p甘油醛，第三个交汇点是丙酮酸。第八章脂类 ( l i pi d) 代谢 4学时第一节脂肪 (fat)的消化吸收（图示）教学目的与要求：1 了解脂肪的消化吸收过程2 掌握脂肪中甘油的分解代谢途径重点与难点：脂肪中甘油的分解代谢途径基本内容：一、脂肪消化二、脂肪中甘油(glycerol)分解代谢第二节脂肪酸的分解代谢（方程式表示）教学目的

24、与要求：1 掌握饱和、偶数碳脂肪酸的- 氧化反应过程2 了解其它脂肪酸的分解代谢及脂肪酸的其它氧化方式3掌握酮体的定义、组成重点与难点：1 饱和、偶数碳脂肪酸的- 氧化反应过程2 不饱和脂肪酸的分解代谢与奇数碳脂肪酸的分解代谢3 脂肪酸的-氧化与- 氧化的定义4酮体的组成及生成与利用基本内容：一、饱和、偶数碳脂肪酸的- 氧化（ - 氧化, - oxidation）1、脂酰 coa 的生成（活化、在胞液(cytosol)中）2、脂酰 coa(acyl- coa)进入线粒体 (mitochondeia) 3、脂酰 coa的 - 氧化过程、脱氢：烯脂酰coa的生成、水化：羟脂酰coa的生成、再脱氢：

25、酮脂酰coa 的生成、硫解：4、能量释放及利用5、脂肪酸分解的特点二、不饱和脂肪酸(unsaturated fatty acid)的分解代谢1、油酸（ oleate ） ：2、亚油酸 (linoleate acid)：三、奇数碳 (odd number of carbon atoms)脂肪酸的分解代谢四、脂肪酸的其它氧化方式1、 - 氧化2、 - 氧化五、酮体 (ketone bodies)的生成与利用1、生成2、利用3、意义第三节脂肪的合成 ( synt hesi s) 代谢教学目的与要求：1 了解甘油的来源2 掌握脂肪酸的合成途径3了解脂肪的合成方法重点与难点：甘油的来源2脂肪酸的合成途径

26、基本内容：一、甘油的来源1、脂肪分解2、糖酵解二、脂肪酸的来源1、乙酰 coa的来源（由线粒体进入胞浆）2、软脂酸的合成（非线粒体酶系）3、nadph 的来源4、碳链的加长及脱饱和三、脂肪的合成1、甘油二酯途径2、甘油一酯途径第九章含氮小分子的代谢 8学时第一节蛋白质 ( pr ot ei n) 的消化吸收（绘图表示）教学目的与要求：了解蛋白质的消化过程重点与难点：蛋白质的消化基本内容：一、蛋白质的消化1、内切酶2、外切酶二、蛋白质的吸收三、蛋白质的腐败第二 节 氨基 酸的一般代谢(amino acid metabolism) （方程式）教学目的与要求：1 掌握氨基酸脱氨基作用的不同方式2 了

27、解氨基酸的脱羧作用3 掌握氨基酸脱氨产物的代谢重点与难点：1 氨基酸脱氨基作用的不同方式2氨基酸脱氨产物的代谢基本内容：一、脱氨基作用 (deamination) 1、氧化脱氨 (oxidative deamination) （1）氨基酸氧化酶（黄素酶类）(amino acid oxidase) （2） l- 谷氨酸脱氢酶(l-glutamate dehydrogenase) 2、转氨作用 (transamination) 3、联合脱氨（1）与氧化脱氨联合（2）与嘌呤核苷酸的联合（骨骼肌、心肌、肝脏及脑）、非氧化性脱氨二、脱羧（ decarboxylation）1、反应2、机理3、胺的氧化第三

28、节氨(ammonia) 的代谢教学目的与要求：掌握氨基酸脱氨产物氨的代谢方式重点与难点：氨基酸脱氨产物氨的代谢方式基本内容 ：一、尿素的生成鸟氨酸循环(ornithine cycle) 二、谷氨酰胺的生成三、合成其它含氮物第四节 - 酮酸 ( -keto acid)的代谢教学目的与要求：掌握 - 酮酸的代谢方式重点与难点：- 酮酸的代谢方式基本内容：一、再生为氨基酸（见下节非必需氨基酸的合成）二、转变为糖或酮体1、生糖 (glucogenic)氨基酸：2、生酮 (letogenic)氨基酸：只有leu、 lys 是只生酮的。三、氧化成co2和 h2o并释放能量第五节核苷酸 ( nucl eot

29、 i de) 的合成代谢教学目的与要求：掌握核苷酸的合成代谢方式重点与难点：核苷酸的从头合成代谢途径基本内容：核苷酸的合成代谢一、嘌呤 (purine)核苷酸的生物合成1、从头合成2、补救途径二、嘧啶 (pyrimidine)核苷酸的生物合成1、从头合成2、补救途径三、脱氧核苷酸的合成四、胸苷酸的合成第六节核苷酸分解代谢教学目的与要求：了解方式重点与难点：核苷酸的分解代谢途径基本内容：一、嘌呤 (purine)核苷酸的分解途径二、嘧啶 (pyrimidine)核苷酸的分解途径第七节糖、脂、氨基酸、核苷酸代谢的关系（绘图说明）教学目的与要求：掌握糖、脂、氨基酸、核苷酸代谢重点与难点：糖、脂、氨基

30、酸、核苷酸代谢基本内容：糖、脂、氨基酸、核苷酸代谢第十章核酸的代谢及蛋白质的生物合成 8学时第一节中心法则教学目的与要求：1掌握遗传信息的传递方向中心法则重点与难点：1 复制、转录、翻译的定义2遗传信息的传递方向中心法则基本内容：一、基本概念1、复制 (replication) 2、转录 (transcription) 3、基因 (gene) 4、翻译 (translation) 5、表达 (expression) 二、遗传信息的传递方向（绘图说明）第二节 dna的生物合成教学目的与要求：1掌握 dna的复制的原则2掌握 dna复制系统3掌握 dna的复制过程重点与难点：1dna的复制的原则2

31、dna复制系统3dna的复制过程基本内容：一、复制原则半保留(semi-conservative)原则二、 dna 复制系统1、dna 聚合酶 (dna polymerases) （1）原核生物（2）真核生物 dna 聚合酶的类型2、dna 连接酶3、参与 dna合成的其它蛋白（1）rep 蛋白（解链酶）（2）单链结合蛋白（螺旋降稳蛋白）（3）拓扑异构酶 dna 旋转酶）（4）引物三、 dna 复制过程（绘图说明）1、复制的起始点原核生物：复制叉(replication fork) 真核生物：复制叉2、rna 引物的合成3、在 rna 引物上合成 dna 半不连续复制（1）前导链 (leading s