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(4)概要地介绍重组DNA和基因工程技术及其与医学应用的联系;
(5)血液和肝脏的生物化学等器官生化;
(6)药学生化。
本大纲共二十章,内容要求划分为掌握、熟悉和了解三个层次。
绪论
教学内容
一、生物化学的发展
二、当代生物化学研究的主要内容
三、生物化学与医学
要求
【掌握】
生物化学的概念。
【熟悉】
生物化学研究的主要内容及其与医学的关系。
【了解】
生物化学的发展史。
第一章蛋白质的结构与功能
教学内容
一、蛋白质的分子组成
1.元素组成
2.基本单位
3.组成蛋白质20种氨基酸的化学结构和分类
二、蛋白质分子结构
1.肽键与肽
2.蛋白质的一级结构与功能
3.蛋白质的二级结构与功能:
螺旋、片层、转角、无规卷曲;
结构域、motif;
维持二级结构的化学键。
4.三级结构及四级结构概念、特征及维系三、四级结构的化学键。
三、蛋白质的结构与功能的关系
1.蛋白质一级结构与功能的关系
2.蛋白质空间结构与功能的关系:
蛋白质的变构作用。
血红蛋白的结构与功能。
Hb的氧离曲线及其生理意义,结合氧时Hb分子内的变化,异常血红蛋白的概念。
四、蛋白质的理化性质及其分离纯化
1.蛋白质的一般性质:
紫外吸收、两性解离、高分子性质、沉淀、蛋白质变性
2.蛋白质的分离和纯化:
盐析凝胶过滤(排阻层析)、离子交换层析、亲和层析。
分析蛋白质的方法:
聚丙烯酰胺凝胶电泳、蛋白质分子量测定方法
3.多肽链中氨基酸序列分析
4.蛋白质空间结构测定
[要求]
1.蛋白质的元素组成特点,氨基酸的结构通式。
氨基酸的分类、三字母英文缩写符号,pI的定义和计算;
2.蛋白质一级结构的概念及其主要的化学键;
3.蛋白质的二级结构的概念、主要化学键和形式:
α-螺旋,β-折叠,β-转角与无规卷曲。
掌握α-螺旋,β-折叠的结构特点;
4.蛋白质的三级结构概念和维持其稳定的化学键:
疏水作用、离子键、氢键和范德华引力;
5.蛋白质的四级结构的概念和维持稳定的化学键;
6.蛋白质的结构与功能的关系:
一级结构决定空间结构,空间结构决定生物学功能。
肌红蛋白和血红蛋白分子结构,别构效应;
7.蛋白质的理化性质:
两性电离,胶体性质,蛋白质变性的概念和意义,紫外吸收和呈色反应。
1.肽、肽键与肽链的概念,多肽链的写法。
生物活性肽的概念;
2.肽单元概念;
3.模序(motif)、锌指结构、分子伴侣的概念;
4.结构域(domain)的特点;
5.蛋白质的分类;
6.蛋白质的沉淀,等电点沉淀,凝胶过滤,超过滤和超速离心;
7.蛋白质分离和纯化技术:
盐析、电泳和分子筛的原理。
1.几种重要的生物活性肽;
2.胰岛素一级结构的特点;
3.分析血红蛋白的四级结构特点;
4.多肽链中氨基酸序列分析的原理;
5.蛋白质空间结构预测的原理和意义。
第二章核酸的结构与功能
一、核酸的化学组成及一级结构
2.基本成分:
戊糖、5种主要嘌呤、嘧啶碱的化学结构。
3.基本单位:
核苷酸
4.几种重要的核苷酸:
ATP、GTP;
cAMP、cGMP
5.核酸分子的一级结构
二、DNA的空间结构与功能
1.二级结构:
双螺旋结构、碱基配对原则
2.DNA的超螺旋结构及其在染色质中的组装:
超螺旋、核小体
3.DNA的功能
三、RNA的结构与功能
1.信使RNA的结构与功能
2.转运RNA的结构与功能
3.核蛋白体RNA的结构与功能
4.其它RNA:
小核RNA(snRNA)、小胞浆RNA(scRNA)
四、核酸的理化性质、变性和复性及其应用
1.核酸的一般理化性质:
紫外吸收、高分子性质、两性性质
2.DNA的变性:
增色效应、解链温度
3.DNA的复性与分子杂交
五、核酸酶
要求
1.常见核苷酸的结构、符号和性质。
DNA和RNA的分子组成。
核酸分子中核苷酸的连接方式、键的方向性,核酸的一级结构及其表示法;
2.DNA的二级结构的特点,掌握原核生物DNA的超螺旋结构,真核生物染色体的基本单位-核小体的结构。
DNA的生物学功能;
3.RNA的种类与功能。
信使RNA和转运RNA的结构特点,tRNA二级结构的特点与功能;
4.DNA的变性和复性概念和特点,解链曲线与Tm。
1.核蛋白体RNA的结构与功能;
2.核酸分子杂交原理。
了解核酸酶的分类与功能。
第三章酶
教学内容
一、酶的分子结构与功能
1.酶的分子组成:
单纯酶和结合酶,全酶,辅酶与辅基
2.酶的活性中心:
必需基团、酶活性中心
二、酶促反应的特点与机制
1.酶促反应的特点:
高效性、特异性、酶促反应可调节性
2.酶促反应的机制
三、酶促反应动力学
1.底物浓度对反应速度的影响:
米-曼氏方程式,酶的最大转换数,米氏常数的意义
2.酶浓度对反应速度的影响
3.温度对反应速度的影响:
最适温度
4.pH对反应速度的影响:
最适pH
5.抑制剂对反应速度的影响
(1)不可逆抑制作用
(2)可逆性抑制作用:
竞争性抑制作用、非竞争性抑制和反竞争性抑制
6.激活剂对反应速度的影响
7.酶活性测定与酶活性单位:
酶活性、酶活性单位
四、酶的调节
1.酶活性调节:
酶原的激活、变构调节、化学修饰调节
2、酶含量的调节:
底物、产物、药物、激素的影响。
3.同工酶:
LDH、CK
五、酶的命名与分类
1.酶的命名
2.酶的分类
六、酶与医学的关系
1.酶和疾病的关系
2.酶在医学上的应用
1.酶的概念,酶的化学本质;
2.酶的分子组成,单纯酶和全酶;
3.酶的活性中心的概念,必需基团的分类及其作用;
4.酶促反应的特点:
高效性、高特异性和可调节性;
5.底物浓度对酶促反应的影响:
米-曼氏方程,Km与Vmax值的概念和意义;
6.抑制剂对酶促反应的影响:
不可逆抑制的作用,可逆性抑制包括竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制的动力学特征及其生理学意义;
7.酶原与酶原激活的过程与生理意义;
8.变构酶和变构调节的概念、机理和动力学特征。
酶的共价修饰的概念和作用特点;
9.同工酶的概念和生理意义。
1.酶促反应的机理,酶与底物复合物的形成即中间产物学说;
2.酶浓度、底物浓度、温度、pH、激活剂对酶促反应的影响;
3.酶活性的测定与酶活性单位概念;
4.酶含量的调节特点和调控。
1.酶的作用原理:
诱导契合学说、邻近反应及定向排列、多元催化、表面效应;
2.酶的分类与命名的原则;
3.酶在疾病发生、疾病诊断、疾病治疗中的应用。
第四章糖代谢
一、概述
1.糖的生理功能
2.糖的消化吸收:
口腔消化、肠消化、糖的吸收
3.糖代谢的概况
二、糖的无氧分解
1.糖酵解的反应过程:
基本过程、关键酶
2.糖酵解的调节
3.糖酵解的生理意义
三、糖的有氧氧化
1.有氧氧化的反应过程:
关键酶、特点及生理意义。
2.有氧氧化生成的ATP
3.有氧氧化的调节
4.巴斯德效应
四、磷酸戊糖途径
1.磷酸戊糖途径的反应过程:
关键酶。
2.磷酸戊糖途径的调节
3.磷酸戊糖途径的生理意义
五、糖原的合成与分解
1.糖原的合成代谢:
基本过程,关键酶,生理意义
2.糖原的分解代谢:
3.糖原合成与分解的调节
4.糖原累积症
六、糖异生
1.糖异生途径:
糖异生的能障与膜障及关键酶
2.糖异生的调节
3.糖异生的生理意义
4.乳酸循环
七、血糖及其调节
1.血糖的来源和去路
2.血糖水平的调节
3.血糖水平异常:
高血糖及糖尿病,低血糖,糖耐量试验
1.糖酵解的概念,细胞定位,糖酵解途径的基本反应过程、限速酶、ATP生成及生理意义;
2.糖的有氧氧化概念,糖的有氧氧化途径中丙酮酸氧化脱羧及三羧酸循环的基本反应过程、限速酶、ATP生成、作用部位及生理意义;
3.磷酸戊糖途径的关键酶、生成物和生理意义,NADPH的功能;
4.肝糖原合成与分解的限速酶及其催化的反应;
5.糖异生的概念、原料、限速酶及其催化的反应和生理意义,乳酸循环;
6.正常人血糖的来源与去路。
激素对血糖水平的调节作用。
1.糖酵解调节;
2.糖的有氧氧化的调节;
3.巴斯德效应的概念;
4.磷酸戊糖途径的主要反应过程和调节;
5.肝糖原合成与分解的调节;
6.糖异生途径的调节。
1.糖的重要功能及其在体内的消化、吸收,糖代谢的概况;
2.肌糖原合成与分解的调节及糖原累积症;
3.高血糖与低血糖等糖代谢失常疾病。
第五章脂类代谢
一、不饱和脂肪酸的命名及分类
二、脂类的消化和吸收
三、甘油三酯的代谢
1.甘油三酯的合成代谢:
合成部位,合成的原料,合成的基本过程
2.甘油三酯分解代谢
(1)脂肪的动员:
关键酶
(2)甘油的氧化分解
(3)脂肪酸的氧化:
关键酶、部位、-氧化
(4)酮体的生成与利用:
关键酶、部位与生理意义
(5)脂酸的合成代谢:
关键酶、部位、原料
(6)不饱和脂肪酸的生物合成及营养必需脂肪酸的概念;
多不饱和脂肪酸的重要衍生物——前列腺素、血栓噁烷及白三烯的生成
四、磷脂的代谢
1.甘油磷脂的代谢
(1)甘油磷脂组成、分类及结构
(2)甘油磷脂的合成代谢:
合成部位、合成原料及辅助因子、合成基本途径
(3)甘油磷脂的降解:
磷脂酶分类与作用于磷脂的位点
2.鞘磷脂的代谢:
鞘磷脂的化学组成、结构及代谢特点。
五、胆固醇代谢
1.胆固醇合成的原料、部位、关键酶、主要中间产物
2.胆固醇的主要转化产物
3.胆固醇合成的调节
六、血浆脂蛋白代谢
1.血脂
2.血浆脂蛋白的分类、组成及结构
3.载脂蛋白
4.血浆脂蛋白代谢
5.血浆脂蛋白代谢异常
1.脂肪动员的概念和限速酶;
2.脂肪酸β-氧化的概念,脂肪酸的活化、脂酰CoA进入线粒体、脂肪酸β-氧化的脱氢、加水、再脱氢和硫解等步骤,脂肪酸氧化过程中能量的计算;
3.酮体的概念,酮体的生成和利用的部位、酮体生成的生理意义;
4.磷脂的分类。
甘油磷脂的组成、分类和结构;
5.胆固醇的合成:
部位、合成原料和限速酶,胆固醇的转化产物;
6.血脂的概念,血浆脂蛋白用电泳法和超速离心法分类的种类、主要组成成分和功能。
1.甘油三酯的合成代谢:
部位、合成原料和合成过程;
2.酮体生成的调节;
3.脂肪酸的合成:
原料、部位和限速酶,脂肪酸合成酶的特点,激素对脂酸合成的调节;
4.甘油磷脂的合成途径:
甘油二酯合成途径和CTP-甘油二酯合成途径。
甘油磷脂的降解:
磷脂酶类对甘油磷酯的水解及产物的作用;
5.胆固醇合成的主要步骤和调节;
6.血浆脂蛋白的结构。
载脂蛋白的功能,某些载脂蛋白对脂肪酶活性的激活作用;
7.血浆脂蛋白的代谢,血浆脂蛋白代谢异常:
高脂血症。
1.脂类的生理功能,脂肪酸的命名、来源和分类;
2.脂类的消化和吸收;
3.脂肪酸的其它氧化方式;
4.脂酸碳链的加长和不饱和脂酸的合成过程;
5.前列腺素等多不饱和脂酸的结构、命名、合成过程和生理功能;
6.鞘磷脂的化学组成和结构,神经鞘磷脂的合成部位和原料。
第六章生物氧化
一、生成ATP的氧化体系
1.呼吸链:
呼吸链的组成及排列顺序:
NADH氧化呼吸链、琥珀酸氧化呼吸链
2.氧化磷酸化:
氧化磷酸化的偶联部位;
偶联机制
3.影响氧化磷酸化的因素:
抑制剂的作用;
ADP;
甲状腺素
4.ATP
5.通过线粒体内膜的物质转运:
胞浆中NADH的氧化:
--磷酸甘油穿梭系统、苹果酸穿梭系统;
腺苷酸转运蛋白;
线粒体蛋白质的跨膜转运
二、其它氧化体系
1.需氧脱氢酶和氧化酶
2.过氧化物酶体中的酶类
3.超氧物歧化酶
4.微粒体中的酶类:
加单氧酶;
加双氧酶
1.生物氧化的概念及生理意义;
2.呼吸链的概念,线粒体的两条呼吸链——NADH氧化呼吸链和琥珀酸氧化呼吸链的组成成分和排列顺序;
3.氧化磷酸化的概念及氧化磷酸化的偶联部位。
1.影响氧化磷酸化的因素;
2.高能磷酸化合物的类型。
ATP的利用;
3.胞液中NADH氧化的两种转运机制:
α-磷酸甘油穿梭及苹果酸天冬氨酸穿梭。
1.化学渗透假说;
2.ATP合酶的结构及ATP合成的机制;
3.机体其他氧化体系:
需氧脱氢酶和氧化酶、过氧化物酶体的氧化酶、超氧化物岐化酶和微粒体中的氧化酶——加单氧酶和加双氧酶。
第七章氨基酸代谢
一、蛋白质的营养作用
1.蛋白质营养的重要性
2.蛋白质的需要量和营养价值:
氮平衡;
生理需要量;
蛋白质的营养价值
3.蛋白质的消化:
胃内消化、小肠内消化
二、蛋白质的消化、吸收与腐败
1.蛋白质的消化:
胃中的消化;
小肠中的消化
2.氨基酸的吸收:
氨基酸吸收载体;
γ-谷氨酰基循环;
肽的吸收
3.蛋白质的腐败作用:
胺类的生成;
氨的生成;
其他有害物质的生成
三、氨基酸的一般代谢
1.体内蛋白质的转换更新
2.氨基酸的脱氨基作用
(1)转氨基作用:
谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)
(2)氧化脱氨基作用:
L-谷氨酸脱氢酶
(3)联合脱氨基作用:
转氨酶与L-谷氨酸脱氢酶偶联的脱氨基作用;
转氨酶与腺苷酸脱氨酶偶联的脱氨基作用
3.-酮酸的代谢:
(1)生成非必需氨基酸
(2)转化成糖或脂类
(3)氧化供能
四、氨的代谢
1.体内氨的来源
2.氨的转运;
丙氨酸-葡萄糖循环;
谷氨酰胺的运氨作用;
尿素合成的调节;
高血氨症和氨中毒
3.尿素的生成:
部位、原料、鸟氨酸循环及关键酶
五、个别氨基酸的代谢
1.氨基酸的脱羧基作用:
-氨基丁酸、组胺、牛磺酸、5-羟色胺、多胺等生理活性物质的生成
2.一碳单位的代谢
3.含硫氨基酸的代谢
4.芳香族氨基酸的代谢
5.支链氨基酸的代谢
1.氮平衡的概念和类型,必需氨基酸的种类;
2.氨基酸的脱氨基作用:
转氨基作用、联合脱氨基作用、谷氨酸氧化脱氨基作用和嘌呤核苷酸循环。
掌握转氨基作用的概念和机制;
3.氨的来源与去路,氨的转运形式:
谷氨酰胺和丙氨酸-葡萄糖循环;
4.尿素合成的部位、鸟氨酸循环的主要步骤和生理意义;
5.一碳单位的概念,一碳单位的代谢:
来源、载体、种类和生理意义;
6.含硫氨基酸的代谢:
甲基的直接供体(S-腺苷甲硫氨酸)、甲硫氨酸循环、硫酸的活性形式(PAPS)、肌酸的合成。
1.蛋白质的需要量和营养价值。
蛋白质在小肠的腐败作用;
2.蛋白质的一般代谢;
3.α-酮酸的代谢去路,生糖氨基酸、生酮氨基酸的概念;
4.氨基酸的脱羧基作用,谷氨酸、组氨酸和半胱氨酸等氨基酸的脱羧基后产生的胺类物质;
5.芳香族氨基酸的代谢:
苯丙氨酸和酪氨酸的代谢与重要的遗传性疾病。
1.蛋白质的消化作用,胰蛋白酶等蛋白酶对蛋白质的水解作用;
2.小肠中氨基酸和肽的吸收机制;
3.尿素合成的调节,高血氨症和氨中毒。
第八章核苷酸代谢
一、核苷酸生理功用
二、嘌呤核苷酸的代谢
1.从头合成和补救合成途径:
主要中间产物、关键酶、原料及合成的调节
2.分解代谢:
关键酶、产物。
痛风、高尿酸血症
3.抗代谢物的作用
三、嘧啶核糖核苷酸代谢
1.从头合成和补救合成:
终产物的生成
3.脱氧核糖核苷酸的合成
4.抗代谢物的作用
1.嘌呤核苷酸合成的两种途径:
从头合成途径及补救合成途径的原料、主要步骤及特点;
2.嘌呤核苷酸的分解代谢的终产物;
3.嘧啶核苷酸合成的两种途径:
4.嘧啶核苷酸的分解代谢的终产物;
5.脱氧核苷酸的生成;
6.嘌呤核苷酸的抗代谢物及其抗肿瘤作用的生化机理;
7.嘧啶核苷酸的抗代谢物及其抗肿瘤作用的生化机理。
核苷酸的多种生理功能。
1.食物中核酸的消化吸收;
2.尿酸以及痛风症与血中尿酸含量的关系。
第九章物质代谢的联系与调节
一、物质代谢的特点:
整体性;
代谢调节;
各组织、器官物质代谢各具特色;
具有共同的代谢池;
ATP是机体储存能量及消耗能量的共同形式
二、物质代谢的相互联系
1.在能量代谢上的相互联系
2.糖、脂和蛋白质代谢之间的相互联系
三、组织、器官的代谢特点及联系
四、代谢调节
1.细胞水平的代谢调节:
细胞内酶的隔离分布;
关键酶的变构调节;
酶的化学修饰调节;
酶量的调节
2.激素水平的代谢调节:
膜受体激素;
胞内受体激素。
3.整体调节:
饥饿和应激下的整体调节
1.酶的别构调节、化学修饰调节的概念及其生理意义;
2.酶促化学修饰的特点。
1.物质代谢的特点;
2.物质代谢的相互联系;
3.酶量的调节。
1.整体调节;
2.组织、器官的代谢特点及联系。
第十章DNA的生物合成(复制)
一、DNA的半保留复制:
特点、实验根据
二、参加DNA复制的有关酶类及因子:
DNA聚合酶、引物酶、DNA连接酶、解旋酶、拓扑异构酶、DNA结合蛋白。
DNA复制的生物学意义
三、DNA的复制主要过程:
复制子、复制叉、引物、冈崎片段、合成方向、DNA合成的原料、真核生物DNA复制的特点
四、DNA的逆转录合成和其它复制方式
1.逆转录病毒和逆转录酶
2.逆转录研究的意义
3.滚环复制和D环复制
五、DNA的损伤与修复
1.突变的意义
2.引发突变的因素:
物理因素;
化学因素
3.突变的分子改变类型:
点突变、缺失、插入、重排
4.DNA的损伤及修复:
切除修复、光修复、重组修复、SOS修复
1.遗传信息传递的中心法则;
2.半保留复制的概念、意义;
3.参与DNA复制的酶及蛋白因子;
4.逆转录、逆转录酶的概念。
1.DNA复制的主要步骤;
2.引发体、冈崎片段的生成;
3.切除修复过程;
4.突变的意义、类型。
1.半保留复制实验;
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