大学教案生命科学与技术学院.docx
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大学教案生命科学与技术学院
大学教案(首页)系:
生命科学与技术学院
课程名称
蛋白质化学
课程代码
17006501
学
时
分
配
总学时:
34
学分
2
讲授:
24
课程类别
必修课(√)选修课()公选课()
实验:
8
授课专业
生物技术
授课班级
2005级
课堂讨论:
任课教师
汪世龙、郭占云、邵晓霞
职称
教授、副教授
习题课:
所选教材
“蛋白质化学”试用教材,汪世龙等编著,2008
机动:
教学
目的
要求
掌握蛋白质的一些基本知识,常见的二十种氨基酸的物理化学知识、蛋白质的一级、二级、三级、四级结构以及结构与功能的关系、蛋白质的基本特性等,了解蛋白质的生物合成原理和多肽合成仪合成蛋白质和多肽的方法,掌握蛋白质或多肽的分离提纯的常见方法,如:
层析原理和步骤、电泳的基本原理和操作方法、了解纸质谱法测定蛋白质的分子量的基本原理、核磁共振法测蛋白质结构的基本原理等。
达到对蛋白质研究的方法有个基本的了解,为将来从事蛋白质的研究打下基础。
教学
重点
难点
重点:
蛋白质的一些基本知识,如:
二十种氨基酸的物理、化学知识、蛋白质的一级、二级、三级、四级结构以及结构与功能的关系、蛋白质的基本特性等,讲授蛋白质的生物合成原理和多肽合成仪合成蛋白质的基本思路方法蛋白质的生物合成原理和多肽合成仪合成蛋白质的基本思路方法。
难点:
蛋白质或多肽的分离提纯的常见方法,如:
层析原理和步骤、电泳的基本原理和操作方法、质谱法测定蛋白质的分子量的基本原理、核磁共振法测蛋白质结构的基本原理等。
参考
书目
1.“蛋白质化学”试用教材,汪世龙等编著,2008
2.“蛋白质化学与蛋白质组学”,科学出版社,夏其昌曾嵘等编著,2004年4月出版。
3.“蛋白质化学研究技术与进展”,科学出版社,夏其昌主编著,1997年10月出版。
4.“蛋白质工程”,化学工业出版社,王大成主编,2003年2月出版。
5.最新文献综述。
大学教案(内页)
授课章节
第一章蛋白质化学的基本知识
教学目的
掌握:
蛋白质的分子组成;蛋白质的分子结构,蛋白质结构与功能的关系;蛋白质的理化性质与分离纯化
重点与难点
教学重点
蛋白质的分子结构:
一级结构、二级结构、三级结构、四级结构以及他们概念和内涵。
教学难点
了解蛋白质一级结构与功能的关系,蛋白质空间结构与功能的关系,蛋白质构象改变与疾病的关系
教学方法
启发式教学法、多媒体教学法
教学手段
多媒体教学、网络教学
教学过程
时间分配
教学内容
学时数
蛋白质的分子组成
2
蛋白质的分子结构
蛋白质结构与功能的关系
2
蛋白质的理化性质与分离纯化
教学过程设计
1.开场,结合国家的中长期发展规划,谈谈蛋白质研究的重要性,以及当今国内外蛋白质的研究情况。
2.提问:
了解同学们对蛋白质相关知识的掌握情况,以便确定讲课的侧重点。
3.知识的灌输,结合自己科学研究的实验数据,强化学生概念的理解。
4.贯穿蛋白质结构决定功能的主线。
5.学生提问,布置思考题。
实验
思考题及作业题
1.常见20中氨基酸的结构式、中文名、英文名、三字母和一字母缩写。
2.每种氨基酸的组成和性质的关系。
3.根据氨基酸的基本组成,说明蛋白质与多肽分离、纯化的依据。
4.蛋白质的一级、二级、三级、四级结构的定义。
5.测定蛋白质不同结构的方法。
6.蛋白质分离纯化的方法与原理。
备注
“蛋白质化学”试用教材,汪世龙等编著,2008
“生物化学”课本中相关蛋白质基本知识介绍章节
大学教案(内页)
授课章节
第二、三章蛋白质的制备:
生物合成(2课时),化学合成(4课时)
教学目的
掌握:
生物合成:
蛋白质合成体系;蛋白质生物合成过程;蛋白质合成后加工和输送;蛋白质合成后多肽链折叠为天然功能构象的蛋白质的过程;蛋白质生物合成的干扰和抑制;重组DNA技术。
化学合成:
多肽史;多肽合成的原理与目的;基团的保护;肽键的生成;肽键的酶促合成;固相合成;多肽合成的设计
重点与难点
教学重点
蛋白质生物合成的干扰和抑制,多肽合成的原理与目的
教学难点
多肽合成的设计,基团的保护
教学方法
启发式教学法、多媒体教学法
教学手段
常规教学、多媒体教学
教学过程
时间分配
教学内容
学时数
蛋白质合成体系;蛋白质生物合成过程;蛋白质合成后加工和输送;
1
蛋白质合成后多肽链折叠为天然功能构象的蛋白质的过程;蛋白质生物合成的干扰和抑制;重组DNA技术
1
多肽史;多肽合成的原理与目的;基团的保护;肽键的生成
2
肽键的酶促合成;固相合成;多肽合成的设计
2
教学过程设计
1.强调蛋白质研究前提都是获得蛋白质,因此如何获得蛋白质非常重要。
2.获得蛋白质的几种方式。
3.生物合成的过程,分析蛋白质的每个合成的过程也都是设计药物的靶点,也是设计研究课题的突破口。
4.化学合成所占的地位越来越重要。
5.基团保护的重要性。
6.固相合成的原理和优点。
7.多肽合成的设计。
实验
思考题及作业题
1.蛋白质生物合成的必需物质,为什么?
遗传密码具有那些特点?
为什么说核蛋白体是多肽链合成的装置?
蛋白质生物合成过程的几个关键步骤。
蛋白质合成后加工和输送的重要意义。
蛋白质生物合成的干扰和抑制在生物制药领域的意义。
重组DNA技术的基本内容。
2.肽合成的几个基本步骤,多肽合成过程中,临时性保护基的具体要求,比较Boc和Fmoc试剂的优缺点和使用范围,侧链功能团的保护的具体内容,什么叫肽键的酶促合成,有何优、缺点?
固相合成的基本原理是什么?
固相合成的基本操作步骤和注意事项?
多肽合成的设计时应考虑的因素。
备注
“蛋白质化学”试用教材,汪世龙等编著,2008
最新文献综述,生物化学课本中相关蛋白质翻译相关章节
大学教案(内页)
授课章节
第四章蛋白质化学中的层析技术(4课时)
教学目的
掌握层析的原理、分类依据和分为那几类:
主要包括:
吸附层析:
(1)离子交换层析;层析聚焦,巯基交换层析,
(2)亲和层析;兔疫亲和层析,凝集素亲和层折,染料结合层析,(3)疏水层析,(4)配位鳌合层析,金属鳌合层析,组氨酸配基层析;分配层析和凝胶过滤,以及层析的多重性。
层析的基本操作过程和层析的装置,常用的一些层析基质,各类层析用于蛋白质分离的实际应用
重点与难点
教学重点
掌握层析的原理,层析的基本操作过程和层析的装置
教学难点
各类层析用于蛋白质分离的实际应用
教学方法
启发式教学法、多媒体教学法、案例教学法
教学手段
常规教学、多媒体教学
教学过程
时间分配
教学内容
学时数
层析的原理、分类依据和分为那几类
2
层析的基本操作过程和层析的装置
1
常用的一些层析基质,各类层析用于蛋白质分离的实际应用
1
教学过程设计
层析是蛋白质研究中的分离和纯化的关键手段,对几种常见的层析方式应讲得详细、具体。
从概念、原理装置、基质、具体事例等等
实验
思考题及作业题
1.层折的原理和分类。
2.亲和层析的优缺点。
3.分配层析和萃取的区别和联系。
4.层析技术的基本操作过程。
5.层析的装置有哪些?
举例说明。
6.吸附层析的常用基质有哪些?
7.以磷酸钙凝胶吸附层析为例,介绍蛋白质的分离过程。
备注
“蛋白质化学”试用教材,汪世龙等编著,2008
“蛋白质化学与蛋白质组学”,科学出版社,夏其昌曾嵘等编著,2004年4月出版。
“蛋白质化学研究技术与进展”,科学出版社,夏其昌主编著,1997年10月出版。
大学教案(内页)
授课章节
第五章高效液相色谱(1课时)
第六章聚丙烯酰胺凝胶电泳(1课时)
教学目的
了解HPLC柱在蛋白质分离与纯化中的重要地位,影响柱效的一些因素,柱的新进展和分类:
微柱、无孔径载体柱、灌注色谱、毛细管HPLC等。
HPLC的泵型号和功能。
HPLC的用途,HPLC的实例讨论,
了解聚丙烯酰胺凝胶电泳的操作步骤,包括聚胶前准备、不连续系统下层分离胶的聚合、不连续系统中的上层浓缩胶和连续系统凝胶的聚合、电泳染色和脱色以及注意事项。
重点与难点
教学重点
HPLC的用途,HPLC的实例讨论
教学难点
聚丙烯酰胺凝胶电泳和电印迹,
教学方法
启发式教学法、多媒体教学法
教学手段
常规教学、多媒体教学
教学过程
时间分配
教学内容
学时数
高效液相色谱
1
聚丙烯酰胺凝胶电泳和电印迹,
1
教学过程设计
对上节课内容提问,以了解学生掌握的程度。
重点介绍HPLC柱在蛋白质分离与纯化中的重要地位,柱效,HPLC的用途,HPLC的实例讨论。
实验
思考题及作业题
什么是反相HPLC?
HPLC在蛋白质分离中的重要性和基本原理。
HPLC的基本部件和作用?
备注
“蛋白质化学”试用教材,汪世龙等编著,2008
“蛋白质化学与蛋白质组学”,科学出版社,夏其昌曾嵘等编著,2004年4月出版。
“蛋白质化学研究技术与进展”,科学出版社,夏其昌主编著,1997年10月出版。
大学教案(内页)
授课章节
第七章蛋白质等电聚焦和双相凝胶电泳(1课时)
教学目的
了解蛋白质等电聚焦的原理,盘状等电聚焦(DiscIEF), 薄层IEF, 制备等电聚焦, 等电聚焦中的注意事项, IEF的优点和缺点
双相凝胶电泳的原理和应用
重点与难点
教学重点
蛋白质等电聚焦和双相凝胶电泳的原理和应用
教学难点
教学方法
启发式教学法、多媒体教学法
教学手段
常规教学、多媒体教学
教学过程
时间分配
教学内容
学时数
蛋白质等电聚焦和双相凝胶电泳
1
教学过程设计
新知识的介绍,拓宽知识面。
(2课时)
实验
思考题及作业题
备注
“蛋白质化学”试用教材,汪世龙等编著,2008
“蛋白质化学与蛋白质组学”,科学出版社,夏其昌曾嵘等编著,2004年4月出版。
“蛋白质化学研究技术与进展”,科学出版社,夏其昌主编著,1997年10月出版。
大学教案(内页)
授课章节
第九章蛋白质研究的其它分离技术介绍(1课时)
教学目的
了解一些新的蛋白质提纯和鉴定技术,如:
毛细管电泳,连续自由流电泳
重点与难点
教学重点
毛细管电泳,连续自由流电泳基本原理
教学难点
毛细管电泳,连续自由流电泳基本原理
教学方法
启发式教学法、多媒体教学法
教学手段
常规教学、多媒体教学
教学过程
时间分配
教学内容
学时数
毛细管电泳,连续自由流电泳,制备级液相等电聚焦的新技术介绍
1
教学过程设计
新知识的介绍,拓宽知识面。
学生可作一般性了解。
实验
思考题及作业题
备注
“蛋白质化学”试用教材,汪世龙等编著,2008
“蛋白质化学与蛋白质组学”,科学出版社,夏其昌曾嵘等编著,2004年4月出版。
“蛋白质化学研究技术与进展”,科学出版社,夏其昌主编著,1997年10月出版。
大学教案(内页)
授课章节
第十章蛋白质和多肽的氨基酸序列测定(2课时)
教学目的
了解N端分析原理,影响N端Edman反应裂解率的因素,手工N端测序,C端序列分析和C端蛋白质序列仪原理,C端测序样品前处理的过程,以及影响C端测序反应产率的因素。
重点与难点
教学重点
C、N端序列分析,C、N端蛋白质序列仪原理、样品前处理的过程
教学难点
C、N端序列分析,C、N端蛋白质序列仪原理、样品前处理的过程
教学方法
启发式教学法、多媒体教学法
教学手段
常规教学、多媒体教学
教学过程
时间分配
教学内容
学时数
蛋白质和多肽的氨基酸序列测定
1
教学过程设计
对上节课内容提问,以了解学生掌握的程度。
重点介绍
N端分析原理,影响N端Edman反应裂解率的因素,手工N端测序,C端序列分析和C端蛋白质序列仪原理,C端测序样品前处理的过程,以及影响C端测序反应产率的因素
实验
思考题及作业题
蛋白质N端分析的基本原理。
常用N端蛋白质序列仪有哪些?
它们的区别和联系。
影响N端Edman反应裂解率的因素有哪些?
测序前样品处理的基本步骤有哪些?
备注
“蛋白质化学”试用教材,汪世龙等编著,2008
“蛋白质化学与蛋白质组学”,科学出版社,夏其昌曾嵘等编著,2004年4月出版。
“蛋白质化学研究技术与进展”,科学出版社,夏其昌主编著,1997年10月出版。
大学教案(内页)
授课章节
第十一章质谱技术在蛋白质、多肽化学中的应用
第十二章核磁共振技术
第十三章X-衍射技术
第十四章蛋白质结构的研究方法
第十五章膜片钳技术简介
教学目的
质谱技术在蛋白质、多肽化学中的应用,生物分子核磁共振波谱技术,X-衍射技术、膜片钳技术等
重点与难点
教学重点
质谱技术在蛋白质、多肽化学中的应用,生物分子核磁共振波谱技术
教学难点
质谱技术在蛋白质、多肽化学中的应用,生物分子核磁共振波谱技术
教学方法
启发式教学法、多媒体教学法
教学手段
常规教学、多媒体教学
教学过程
时间分配
教学内容
学时数
第十一章质谱技术在蛋白质、多肽化学中的应用
1
第十二章核磁共振技术
第十三章X-衍射技术
1
1
第十四章蛋白质结构的研究方法
第十五章膜片钳技术简介
1
教学过程设计
新知识的讲解,扩大学生的知识面。
实验
思考题及作业题
备注
“蛋白质化学”试用教材,汪世龙等编著,2008
“蛋白质化学与蛋白质组学”,科学出版社,夏其昌曾嵘等编著,2004年4月出版。
“蛋白质化学研究技术与进展”,科学出版社,夏其昌主编著,1997年10月出版。
大学教案(内页)
授课章节
实验一、SDS-PAGE聚丙烯酰胺凝胶电泳(4学时)
教学目的
掌握SDS-PAGE聚丙烯酰胺凝胶电泳的原理及其实验方法。
重点与难点
教学重点
根据蛋白质分子量大小选择合适的胶浓度
教学难点
操作步骤繁琐
教学方法
多媒体教学法
教学手段
常规教学、多媒体教学
教学过程
时间分配
教学内容
学时数
实验过程原理讲述
0.5
学生实验操作及辅导
3
总结,提问思考
0.5
教学过程设计
通过实验使学生能更了解蛋白质性质。
实验
SDS-PAGE聚丙烯酰胺凝胶电泳,属于操作性实验。
思考题及作业题
7.用SDS-PAGE聚丙烯酰胺凝胶电泳测定蛋白质分子量时为什么要用巯基乙醇?
8.是否所有的蛋白质都能用SDS-PAGE聚丙烯凝胶电泳测定其分子量?
为什么?
备注
“蛋白质化学”试用教材,汪世龙等编著,2008
“蛋白质化学与蛋白质组学”,科学出版社,夏其昌曾嵘等编著,2004年4月出版。
“蛋白质化学研究技术与进展”,科学出版社,夏其昌主编著,1997年10月出版。
大学教案(内页)
授课章节
实验二、蛋白质的酶解(4学时)
教学目的
掌握蛋白质性质和一级结构
了解质谱在生物大分子上的应用
重点与难点
教学重点
蛋白质一级结构的分析
教学难点
质谱的应用
教学方法
多媒体教学法
教学手段
常规教学、多媒体教学
教学过程
时间分配
教学内容
学时数
原理讲述
0.5
学生实验操作过程,并在操作过程中提问思考
3
图谱结果的分析
0.5
教学过程设计
复习蛋白质、蛋白酶性质,通过此实验测得蛋白质和多肽的一级结构。
实验
蛋白质酶解及其一级结构的测定,是操作性和验证性实验。
思考题及作业题
列举其它蛋白酶及其酶解位点。
备注
“蛋白质化学”试用教材,汪世龙等编著,2008
“蛋白质化学与蛋白质组学”,科学出版社,夏其昌曾嵘等编著,2004年4月出版。
“蛋白质化学研究技术与进展”,科学出版社,夏其昌主编著,1997年10月出版。
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