《生物化学》课程教学大纲

《生物化学》教学大纲一、课程基本信息课程名称生物化学Biochemistry课程编码CHM420721020开课院部化学工程学院课程团队生物化学教学团队学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时32适用专业能源化学工程授课语言中文先修课程无机及分析化学、有机化学课程简介（限选）《生物化学》课程是面向我校能源化学工程专业本科生开设的专业基础课。本课程的主要任务是让学生了解生命的化学组成及其在生命活动中的变化规律。主要教学内容包括：结构生物化学部分的蛋白质、核酸、糖、脂质和酶；代谢生物化学部分糖类的分解及合成代谢、生物氧化、脂类及核苷酸代谢；核酸和蛋白质的生物合成等。通过本课程的学习，使学生较为系统地掌握生物化学的基本知识和规律，掌握一定的生物化学实验的基本原理，为其它生物化工基础课程和专业课程提供必要的理论基础和支撑；同时使学生了解生物化学与化学工程、能源工程及材料工程学科之间的交叉和渗透，为日后从事新能源和新材料领域的研发工作奠定坚实的生物化学基础。Biochemistryisaprofessionalbasiccourseforundergraduatesmajoringinenergyandchemicalengineeringinourschool.Themaintaskofthiscourseistoletstudentsunderstandthechemicalcompositionoflifeanditschangingrulesinlifeactivities.Themainteachingcontentsinclude:proteins,nucleicacids,sugars,lipidsandenzymesinthestructuralbiochemistrypart;ThedecompositionandanabolismofsugarsintheMetabolicBiochemistrypart,biologicaloxidation,lipidandnucleotidemetabolism;biosynthesisofnucleicacidsandproteins,etc.Throughthestudyofthiscourse,studentscansystematicallymasterthebasicknowledgeandlawsofbiochemistryandmastercertainbasicprinciplesofbiochemistryexperiments,toprovidenecessarytheoreticalbasisandsupportforotherbasiccoursesandprofessionalcoursesofbiochemicalengineering;Atthesametime,itenablesstudentstounderstandtheintersectionandpenetrationbetweenbiochemistryandchemicalengineering,energyengineeringandmaterialengineering,itwilllayasolidbiochemicalfoundationforfutureresearchanddevelopmentinthefieldofnewenergyandnewmaterials.二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1M1目标1：掌握生物化学中蛋白质、核酸、糖等生物大分子的结构组成、性质表征积极在生命活动中代谢的基本规律，掌握生物化学课程中重要的能源分子的组成及代谢过程。是1.12M2目标2：掌握酶的结构组成、酶活性调控、糖代谢及生物能量产生的基本原理和调控策略。掌握脂类的分解及生物合成在体内的调控等专业知识。是1.13M3目标3：掌握糖、脂、蛋白质等生物分子在生物体内的代谢调控间相互关系，明确各物质代谢间的联系，熟练掌握各物质代谢的调控枢纽。能够将工程基础及专业知识用于分析能源化工问题未代表的复杂化学工程问题，并优化问题的解决方案。是2.14M4目标4：了解一些生物分子在能源领域应用的产业现状，掌握生物分子检测、提纯及代谢调控的常用设备的操作原理及注意事项，能够用生物化学基本原理识别和判断能源化学工程问题的关键环节和参数。是2.1三、课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课程目标课内学时教学方式课外学时课外环节1第一章绪论本章重点和难点：生物化学的含义，生物化学的学科范畴，生物化学的课程特点和学习方法/////21.1生物化学的定义及研究范畴生物化学的含义，生物化学的学科范畴，生物化学的课程特点和学习方法。M10.5讲授1作业3第二章第二章蛋白质化学//////42.12.1蛋白质的分类2.1蛋白质的定义，辅基的种类，蛋白质的功能分类。M10.5讲授0.5作业52.22.2氨基酸、肽2.2氨基酸的结构通式，氨基酸的分类，氨基酸的解离和等电点，氨基酸的理化性质（旋光性、紫外可见吸收、Sanger反应、Edman降解、成肽反应等)，多肽链的书写方式、肽键、肽平面，天然活性肽。M12讲授0.5作业62.32.2蛋白质的结构和功能蛋白质的一级结构，非共价键作用，二级结构（α-helix,β-sheet,β-turn,randomcoil)，三级结构(肌红蛋白)，四级结构(血红蛋白)，蛋白质的种属差异、分子病、别构效应，血红蛋白、肌红蛋白和免疫球蛋白的结构特点与功能。M12讲授1作业72.42.4蛋白质的性质及分析技术2.4蛋白质的等电点、胶体性质，变性和沉淀、颜色反应；蛋白质常用的分离方法及基本原理；蛋白质测序的基本步骤及基本原理。M42讲授、讨论3调研、作业8第三章第三章核酸化学//////93.13.1核酸的种类和化学组成3.1核酸的分类和作用，核糖和脱氧核糖的结构区别，五种常见碱基(A,G,C,U,T)的结构，核苷的连接方式，核苷酸、ATP的结构和功能。M11讲授0.5作业103.23.2核酸的结构3.2核酸的一级结构及书写方式，DNA双螺旋结构模型，DNA的其他二级结构类型，DNA的高级结构（超螺旋和染色体），RNA的结构和功能（tRNA，三叶草二级结构模型）。M11讲授0.5作业113.33.3核酸的理化性质3.3核酸的酶水解，紫外吸收性质，变性和复性，分子杂交。M21讲授、讨论1调研、作业12第四章第四章糖类和脂类的结构与功能本章重点难点：单糖的构型与构象，寡糖和多糖的结构及生物膜的结构。糖、脂等生物能源物质的现状分析。/////1344糖类和脂类的结构与功能4.单糖的构型，典型的单糖，典型的寡糖、多糖及结构特点，糖复合物；脂肪酸，磷脂、鞘磷脂和胆固醇，生物膜的结构及功能。M12讲授2作业14第五章第五章酶及辅酶本章重点难点：酶的分类、酶的专一性和作用机制、酶促反应动力学和酶的应用、重要的辅酶，生物能源领域酶工程的应用现状分析。/////155.15.1酶的化学本质及结构特征5.1酶的特点、命名和分类，酶的作用机制。M21讲授0作业165.25.2酶促反应动力学及影响因素5.2酶促反应动力学，影响酶促反应的因素，酶活性调节，酶原，酶的活力及酶工程及在生物能源领域的应用。M22讲授2调研、作业175.35.3辅酶5.3维生素的概念、分类及主要生理功能；维生素与辅酶的关系；各辅酶在代谢上的功用和相应的缺乏症。M21讲授、讨论2调研作业18第六章第六章新陈代谢总论与生物氧化本章重点难点：生物氧化特点、生物氧化的反应方式，生物能源物质如油脂等产生的基本原理及调控。/////1966新陈代谢总论与生物氧化6新陈代谢的概念；研究方法；基本定律；高能化合物与ATP的作用；电子传递链；氧化磷酸化；非循环电子传递导致NADP+还原为NADPH。M42讲授2作业20第七章第七章糖代谢本章重点难点：糖的分解代谢，无氧酵解，三羧酸循环和其他重要的糖分解及合成代谢过程，糖代谢在生物能源工程中的应用及调控分析。/////217.17.1双糖和多糖的酶促降解7.1糖类的无氧酵解；糖酵解的概念，调控及化学意义；丙酮酸的去路，利用糖的无氧酵解制备生物柴油。M32讲授1.5作业227.27.2糖的分解及合成代谢7.2三羧酸循环的化学历程及调控；三羧酸循环的生化意义；磷酸戊糖途径，磷酸戊糖途径的化学历程及调控，磷酸戊糖途径的特点和生化意义，糖的合成代谢。M43讲授、讨论2调研作业23第八章第八章脂类及氨基酸代谢本章重点难点：脂肪酸的β-氧化与从头合成，氨基酸的分解代谢，糖代谢与脂代谢的关系。/////248.18.1脂肪的分解与合成代谢8.1脂肪的酶促水解；饱和脂肪酸的氧化，脂肪酸的β-氧化反应历程，能量计算；脂肪酸的其他氧化方式；饱和脂肪酸的从头合成反应历程，生物燃料的应用分析。M31讲授1作业258.28.2蛋白质的酶促降解8.2肽酶及一些蛋白酶的作用位点和机理；氨基酸的降解和转化；脱氨基作用（氧化脱氨基、非氧化脱氨基、转氨基作用、联合脱氨基作用、脱酰胺基作用）；脱羧基作用（直接脱羧基作用、羟化脱羧基作用）；氨基酸分解产物的去向（α-酮酸的去向；产物NH3的去向(尿素的生成与尿素循环)M32讲授2作业268.38.3氨基酸的生物合成8.3谷氨酸合成途径：谷氨酸脱氢酶催化；谷氨酰胺合成酶与谷氨酸合成酶共同催化；氨甲酰磷酸的生成：氨甲酰激酶催化；氨甲酰磷酸合成酶催化；转氨作用；氨基酸相互转化。M32讲授2作业27第九章第九章核酸及蛋白质的生物合成本章重点难点：原核生物DNA的复制，转录，及在RNA指导下的蛋白质的合成。/////2899核酸及蛋白质的生物合成原核细胞DNA的复制过程；原核细胞RNA的转录过程（简介）；及蛋白质的生物合成。M32讲授、讨论1作业29第十章第十章物质代谢的相互关系和调节控制本章重点难点：明确各代谢途径的相互关系。/////301010.物质代谢的相互关系和调节控制1.糖代谢与脂类代谢的相互关系；糖代谢与蛋白质代谢的相互关系；脂类代谢与蛋白质代谢的相互关系；核酸代谢与糖、脂类和蛋白质代谢的相互关系。M32讲授、讨论3综合大作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1作业及课堂表现1.每周布置1次作业，每次大约3-5题，题型主要为选择题、简答题和计算题。2.成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3.网络资料的综合运用情况，主要包括不同平台的登录次数和登录时长。4.考核学生对生物化学基础知识和基本规律的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。15%2大作业1.本课程要求学生跟踪生物化学方向的最新研究动态，以不同研究型课题的方式引导进行文献资料查阅并进行总结，形成研究型报告。2.根据文献调研的全面性以及报告的书写情况进行评分。10%3课堂展示1.学生以小组为单位进行分工协作，围绕一个小的主题，进行PPT展示，展示时间8-10min，同学提问时间2-3min。2.成绩采用百分制，根据每组作业的实际完成情况以及每个同学的完成情况、参与讨论的积极程度来评分。3.考核学生运用相关知识分析问题及解决问题的能力，考核学生的综合素质（如团队精神、信息检索及表达能力等）20%4期末考试1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。3.主要考核学生对生物化学基本知识和基本规律的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力，题型主要有选择题、判断题、简单题和工程问题综合分析题等。50%5考勤随机点名、刷卡点名等5%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1M1作业及课堂表现10%A—出勤率高（缺勤2次以内），课堂表现积极。B—出勤率高（缺勤3次以内），课堂表现比较积极。C—出勤率较高（缺勤4次以内），课堂表现尚可。D—出勤率不高（缺勤4次以上），课堂表现不积极。2M1期末考试60%（见试卷评分标准）3M2大作业20%A-文献调研和资料查阅关键词正确，查阅结果与课题内容相关,调研报告书写规范，内容切合主题，同时结合生物化学课程所学知识点进行了升华和总结。B-文献调研和资料查阅关键词正确，查阅结果与课题内容相关,调研报告书写规范，内容切合主题。C-文献调研和资料查阅关键词基本正确，查阅结果与课题内容基本相关,调研报告书写基本规范，内容基本切合主题。D-文献调研和资料查阅关键词不正确，查阅结果与课题内容不相关，调研报告书写不规范，内容偏离主题4M2课堂展示25%A-围绕小的课题团队分工合理，能够独立思考、按时完成，展示过程思路清晰，对课题有独到的理解，观点正确；个人贡献度较高。B-围绕小的课题团队分工较合理，能够独立思考、按时完成，展示过程思路比较清晰，对课题较深的理解，观点正确；个人贡献度较高。C-围绕小的课题团队分工较合理，能够独立思考、按时完成，展示过程思路比较清晰，观点较正确；个人能够做出一定贡献.D-跑题或团队分工不合理，不能独立思考，展示过程思路混乱，出现重大错误；个人基本未参与或贡献度较低。5M2作业及课堂表现5%A—出勤率高（缺勤2次以内），课堂表现积极。B—出勤率高（缺勤3次以内），课堂表现比较积极。C—出勤率较高（缺勤4次以内），课堂表现尚可。D—出勤率不高（缺勤4次以上），课堂表现不积极。6M2期末考试50%（见试卷评分标准）7M3大作业20%A-文献调研和资料查阅关键词正确，查阅结果与课题内容相关,调研报告书写规范，内容切合主题，同时结合生物化学课程所学知识点进行了升华和总结。B-文献调研和资料查阅关键词正确，查阅结果与课题内容相关,调研报告书写规范，内容切合主题。C-文献调研和资料查阅关键词基本正确，查阅结果与课题内容基本