中国农业大学生物化学教学大纲.docx

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中国农业大学生物化学教学大纲

2008生物化学教学大纲

课程基本情况

课程名称：

生物化学（Biochemistry）

课程编号：

02110230-0

课程总学时：

96（均为课堂讲授）

课程学分：

6分

课程分类：

必修

开课学期：

全年

开课单位：

生物学院生物化学与分子生物学系生物化学教研组

适用专业：

生物学、生物技术

所需先修课：

化学、有机化学、分析化学

课程负责人：

刘国琴、李赞东

课程内容简介

生物化学是一门在分子水平研究生命体的化学结构与化学变化、用化学术语解释生命本质的动态科学。

“生物化学”课程是主修生物学和生物技术专业本科生的基础课，是一门横跨两学期、面向二年级学生开设的课程。

本课程参考的是国际上通用的精编生物化学教材。

主要内容包括蛋白质、核酸、酶、糖类、脂类等生物大分子的结构与功能，代谢途径和能量储存机制，遗传信息流，以及代谢调控等。

授课将结合多媒体的使用，重点介绍蛋白质、核酸分子的结构与功能，物质代谢及遗传信息流，简要介绍现代生物化学研究技术原理和应用，注意本领域研究新进展；课程将适当安排课堂讨论，以培养学生对生物科学的研究兴趣和逻辑思维能力。

CourseIntroduction:

Biochemistry,thestudyoflifeatthemolecularlevel,isadynamicdisciplineforintroducingchemicalstructuresandchemicalchangesinlivingcells,andexplainingthenatureoflifewithchemicalterms.“Biochemistry”,asatwo-semestercourse,isabasiccourseforsophomorewhomajorlifescienceorbiotechnologyforbachelor’sdegree.Theinternationalaccuratebiochemistrytextbookisusedforthiscourse.Themaincontentsincludestructuresandfunctionsofvariousmacromolecules,suchasproteins,nucleicacids,enzymes;carbohydrates,andlipids;metabolicpathways,mechanismofenergyconservation,theflowofbiologicalinformation,andmetabolicregulation.Thecoursewillfocusonstructuresandfunctionsofmacromolecules,metabolismandgeneticinformationflowbyusingPowerPoint.Furthermore,theprincipleandapplicationoftechniquesformodernbiochemicalstudies,andsomemajoradvancesinthefieldoflifescienceswillalsobeselectivelyintroduced.In-classdiscussionwillbearrangedfrequentlyinordertostimulatestudentsfortheinterestsinstudyinglifesciencesandenhancetheirabilityoflogicalthinking.

各部分教学纲要（李赞东）

第一章生物化学导论

第一节生物化学发展简史

第二节生命物质的特征

第三节水－生命的溶剂

[主要内容]：

生物化学学科发展简史；生命物质的特征；水的性质及生物学作用。

[教学要求]：

要求学生掌握生物化学的概念，了解本课程的研究范畴、内容、发展历程及该学科在生物学研究中的地位和重要性；了解生命物质的特征和水的生物学作用。

[教学重点]：

生物化学学科发展简史；水的性质及生物学作用

[教学难点]：

激发学生学习生物化学的兴趣；介电常数。

[授课时数]：

2学时

第二章糖类

第一节单糖

第二节寡糖

第三节多糖

第四节结合糖

[主要内容]：

重要单糖、双糖、多糖的化学结构和性质。

[教学要求]：

掌握葡萄糖的构型、构象、理化性质和常见双糖的结构式；了解多糖的种类和功能。

[教学重点]:

糖的结构、化学连键。

[教学难点]：

L-,D-构型，-，-异头/构体，烯醇式结构的活性，不均一多糖。

[授课时数]：

6学时

第三章蛋白质I：

蛋白质的组成

第一节蛋白质的化学组成与分类

第二节氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元

第三节氨基酸的分离分析

[主要内容]：

蛋白质功能，氨基酸种类及分离分析技术。

[教学要求]：

要求学生掌握蛋白质氨基酸的结构特点、三字母符号和单字母符号，了解蛋白质生物功能的多样性和氨基酸研究技术原理。

[教学重点]：

氨基酸种类和研究技术

[教学难点]：

艾德曼降解，氨基酸离子交换柱层析。

[授课时数]：

4学时

第四章蛋白质II：

蛋白质的结构与功能

第一节蛋白质的一级结构

第二节蛋白质的二级结构

第三节蛋白质的三级结构

第四节蛋白质的四级结构

[主要内容]：

蛋白质分子各级结构，蛋白质结构与生物功能的关系

[教学要求]：

要求学生掌握蛋白质各级结构的特点和有关名词概念，能够举例说明蛋白质各级结构与功能的关系。

[教学重点]：

蛋白质的结构及其与功能的关系

[教学难点]：

蛋白质序列分析，二面角，构象图，结构域。

[授课时数]：

4学时

第五章蛋白质III：

蛋白质的性质、分离与鉴定

第一节蛋白质的性质

第二节蛋白质的分离

第三节蛋白质的鉴定

[主要内容]：

蛋白质的重要性质，变性、复性；蛋白质研究技术原理和应用。

[教学要求]：

要求掌握蛋白质的重要性质和分离、纯化、鉴定方法。

[教学重点]:

蛋白质变性，凝胶过滤，SDS-PAGE电泳

[教学难点]：

不连续电泳原理，沉降系数

[授课时数]：

4学时

第六章酶

第一节酶的本质

第二节酶的分类与命名

第三节酶活力测定

第四节酶促反应的动力学

第五节酶的作用机理

第六节核酶与同工酶

第七节酶的调节

第八节酶工程简介（本节以自学为主）

[主要内容]：

酶活性中心、酶促反应的动力学和高效、专一的作用机制。

[教学要求]：

要求掌握酶活性的表示与酶活力的计算，以及酶动力学的规律；掌握各种类型抑制剂的作用特点；了解酶的作用特点和作用机制。

[教学重点]：

酶活力、酶动力学与酶作用机理；米氏常数的理解和应用；酶活性调节。

[教学难点]：

过渡态，酶催化机理。

[授课时数]：

8学时

核酸化学

第一节核酸的种类、分布与化学组成

第二节DNA的结构

第三节RNA的结构

第四节核酸性质

第五节核酸的分离与鉴定

第六节DNA的限制酶图谱

[主要内容]：

核酸的化学组成、结构和性质

[教学要求]：

要求掌握核苷酸的缩写符号，DNA双螺旋结构模型，mRNA和tRNA结构特点，核酸的紫外吸收特性、分子杂交，核酸提取分离的原则；了解核酸的测序和限制酶图谱。

[教学重点]：

核酸的结构与性质

[教学难点]：

超螺旋，拓扑异构，mRNA帽子结构。

[授课时数]：

6学时

第八章维生素与辅酶、辅基

第一节维生素

第二节维生素与重要辅酶、辅基的结构、功能关系

[主要内容]：

常见维生素和B族维生素与辅基、辅酶的关系。

[教学要求]：

要求熟悉维生素的化学结构；掌握重要B族维生素在酶反应中的作用。

[教学重点]：

NADH,TPP,FAD,FMN,CoA,NADPH等重要辅酶、辅基的结构与生化作用。

[教学难点]：

NADH,TPP,FAD,FMN,CoA,NADPH的活性部位。

[授课时数]：

2学时

第九章脂类与生物膜

第一节生物体内的脂类

第二节生物膜的化学组成与结构

第三节生物膜的功能

[主要内容]：

脂类分子结构特征、化学性质；生物膜结构；生物膜在物质运输、信号转导和能量转换中的作用。

[教学要求]：

要求掌握脂肪酸分子的共性，脂肪酸的活化形式，磷脂分子的双亲性，生物膜化学组成，流动镶嵌模型要点；能举例说明生物膜的功能。

[教学重点]：

磷脂分子结构，生物膜的结构与功能

[教学难点]：

胆固醇在生物膜流动性中的双重调节作用；生物大分子的跨膜运输。

[授课时数]：

8学时

第十章生物能学与生物氧化

第一节自由能

第二节高能磷酸化合物

第三节线粒体电子传递链

第四节氧化磷酸化作用

第五节光合磷酸化作用（自学，植物生理会详细介绍）

[主要内容]：

介绍自由能、氧化还原电势的概念和在生物化学中的应用；线粒体电子传递链组成，氧化磷酸化。

[教学要求]：

要求掌握ATP的分子结构和作用，线粒体电子传递链组分的顺序；了解氧化磷酸化偶联机理。

[教学重点]：

电子传递链与氧化磷酸化

[教学难点]：

自由能，ATP合成机理。

[授课时数]：

6学时

第十一章糖代谢

第一节糖原分解与合成

第二节糖酵解

第三节柠檬酸循环

第四节戊糖磷酸途径

第五节葡萄糖异生作用及血糖

第六节多糖和双糖代谢

[主要内容]介绍糖在生物体内的合成、分解及转化，以及其生理意义。

[教学要求]要求学生掌握糖在体内的来龙去脉，即合成、分解及转化。

[教学重点]糖酵解，柠檬酸循环。

[教学难点]糖代谢途径的联系及其意义。

[授课时间]8学时

第十二章脂肪酸代谢

第一节脂肪酸的氧化分解

第二节脂肪酸的生物合成

第三节脂类的代谢

第四节酮体

第五节脂类的运输

[主要内容]脂类在生物体内的合成、分解及转化的代谢途径。

[教学要求]要求学生掌握脂肪酸β氧化，能量计算及糖脂的相互转变。

[教学重点]脂肪酸β氧化及脂肪合成调空。

[教学难点]糖与脂的相互转变。

[授课时间]6学时

第十三章氨基酸代谢

第一节氨基酸的降解与转化

第二节氨基酸降解后碳原子的命运

第三节氨基酸的生物合成

[主要内容]氨基酸脱氨基、α-酮酸碳架的命运，尿素循环。

[教学要求]要求学生掌握尿素循环及三大营养物之间的相互转变及其意义。

[教学重点]尿素循环，α-酮酸的碳架的命运。

[教学难点]三大营养物之间的相互转变及其意义。

[授课时间]6学时

第十四章核苷酸代谢

第一节核酸的酶促降解

第二节核苷酸的降解

第三节核苷酸的生物合成

[主要内容]核苷酸合成与降解。

[教学要求]要求学生掌握核苷酸降解及核苷酸合成的不同途径之间的关系。

[教学重点]PRPP,IMP及乳清酸的合成

[教学难点]脱氧核糖核苷酸的合成

[授课时间]4学时

第十五章代谢途径的相互关系及代谢调节

第一节代谢反应中的关键物质

第二节主要代谢途径的作用和主要控制部位

第三节代谢反应网络及关键性的交汇点，代谢调解中重复出现的基本图案

第四节细胞结构对代谢途径的分隔控制，主要器官的代谢轮廓

第五节神经和激素对细胞代谢的调控

[主要内容]主要代谢途径的相互关系，关键酶及其交汇点。

细胞结构对代谢途径的作用，神经和激素的调控

[教学要求]要求学生从整体水平了解三大营养物的代谢，关键酶及其相互转换。

[教学重点]关键酶，代谢交汇点及其三大营养物质的相互转换。

[教学难点]代谢途径之间的联系及其调控。

[授课时间]4学时

第十六章DNA的生物合成

第一节DNA复制

第二节DNA突变

第三节DNA的损伤与修复

[主要内容]DNA突变，半保留复制，DNA复制酶类，DNA损伤与修复。

[教学要求]要求学生掌握DNA复制酶类，复制过程，基本概念及生物遗传与突变的分子基础。

[教学重点]DNA复制及其酶类。

[教学难点]冈崎片段的合成

[授课时间]6学时

第十七章RNA的生物合成

第一节RNA的转录

第二节RNA转录后加工

第三节RNA指导下的RNA合成

第四节逆向转录

[主要内容]RNA转录及其酶类，RNA转录后的加工。

[教学要求]要求学生掌握DNA聚合酶和RNA聚合酶的异同，RNA转录与DNA复制的不同点，逆转录及其生物学意义。

[教学重点]RNA转录及转录后的加工，真核生物与原核生物的不同加工方式，逆转录的应用。

[教学难点]真核生物mRNA的转录后加工。

[授课时间]6学时

第十八章蛋白质的生物合成

第一节遗传密码蛋白质合成体系

第二节蛋白质合成过程

第三节蛋白质合成后加工

[主要内容]遗传密码，蛋白质合成酶类，蛋白质合成体系，蛋白质合成后的加工。

[教学要求]要求学生掌握遗传密码的阅读，中心法则，蛋白质合成及其酶和重要因子的作用。

[教学重点]中心法则，反密码子，蛋白质合成的基本流程。

[教学难点]蛋白质的生物合成。

[授课时间]6学时

第十九章基因工程简介

第一节目的基因的筛选，载体构建以及导入

第二节转基因技术的应用

[主要内容]目的基因的筛选，载体构建以及导入

[教学要求]初步了解基因工程

[教学重点]转基因技术的应用

[教学难点]转基因技术的应用

[授课时间]2学时

四、使用教材的名称、主编人、出版社、出版时间及版次及主要参考书名称。

教材：

H.RobertHorton,LaurenceA.Moran,K.GrayScrimgeour,MarcD.Perrry,J.DavidRawn（eds）.

（4thedition）,PearsonEducation,Inc.2006

教学参考书

JeremyM.Berg,JohnL.Tymoczko,LubertStryer（ed）（5thedition）,W.H.FreemanandCompany,NewYork，2002

AlbertL.Lehninger,DavidL.Nelson,MichaelM.Cox（ed）（4thedition），WorthPublishers,NewYork,1997

《生物化学》王镜岩朱圣庚徐长法主编（第三版）高等教育出版社，2002

《生物化学》张曼夫主编中国农业大学出版社，北京，2002

执笔人：

李赞东

审定人：

2008年5月25日制定（修订）