《生物化学》教学大纲

1、生物化学教学大纲课程编号14113501课程名称生物化学考试/考查考试总学时数88实验学时数24学分数5.5课程性质专业必修课适用专业生物工程承担单位生工学院1.课程的目的和任务生物化学主要是用化学的理论和方法研究生物体化学组成及其变化规律的科学，是介于生物学和化学之间的一门交叉学科。在生物工程专业中，生物化学课程是作为一门重要的专业基础课而开设的。开设本课程的任务是：培养学生从分子水平上认识生命现象的化学本质及其变化规律，系统掌握生物化学的基本理论、基础知识和基本技能，为学生进行后续课程的学习和毕业后从事生物工程领域相关产品的开发奠定必备的知识基础。本课程是在学生学习了数学、物理学、无机及分

2、析化学、有机化学、普通生物学等基础课的基础上开设的，开设本课程又为学生学习生物化学实验、微生物学、分子生物学、细胞生物学等后续课程奠定知识基础。2.课程教学基本要求通过生物化学基本理论、基础知识的讲授，结合生化实验技术及技能的训练，使学生系统的学习和掌握有关生物大分子如蛋白质、核酸、酶的结构、性质和生物学功能方面的基础理论和基础知识，掌握组成生物体的基本物质在生命过程中的化学变化规律，了解生物化学学科发展和研究工作的新动态、新进展。本课程选用生工专业针对性的教材为主导教材，通过讲授方式进行的，讲课以启发为主，使用多媒体进行教学，为打好基础，突出重点，课堂讲授将内容分为“了解、理解、掌握”三个层

3、次，课程内容除教师讲授部分外，其余按大纲要求，通过自学完成。3.课程教学内容及主要知识点3.1绪论了解生物化学的涵义、生物化学发展史，生物化学在工业、农业、食品、医药卫生等领域的应用，以及生物化学研究工作的现状和未来发展的趋势。掌握生物化学的概念、学科特点、研究内容及研究对象。3.2糖类化合物了解常见糖类及其主要代表性化合物的种类及性质，了解其研究动态和在生产中的应用情况。掌握几种主要单糖、双糖和多糖的结构、性质及应用。3.3蛋白质化学了解蛋白质的现代概念和分类；蛋白质的化学组成、氨基酸的理化性质、常见20种-氨基酸的结构特点和分类方法；肽、肽键、肽平面的概念；几种重要的活性多肽。理解蛋白质是

4、生命物质基础的涵义和蛋白质空间结构层次的划分；一级结构顺序分析的原理及二级结构中-螺旋、-折叠模型要点；超二级结构、结构域、三级结构及四级结构的概念和特点。掌握蛋白质生物学功能的多样性与结构的关系。学习蛋白质的重要理化性质，掌握蛋白质的分离纯化和含量测定方法。3.4核酸化学了解核酸的概念、分类，细胞内的分布及生物学功能。了解核酸的化学组成及结构特点、细胞内几种重要的核苷酸。理解碱基、核苷、核苷酸的概念及结构、核酸的基本连接方式。理解核酸的结构、DNA的三级结构、真核细胞染色体的形成。掌握核酸一级结构的意义和DNA双螺旋结构模型要点、tRNA的二级结构、三级结构及结构与功能的关系。学习核酸的一般

5、理化性质、紫外吸收等性质，理解原核细胞和真核细胞基因组的特点、核酸的顺序分析方法，掌握核酸变性、复性、分子杂交的概念和应用技术。3.5维生素和辅酶了解维生素的概念、类别和功能，熟悉一些常见的维生素的来源及其缺乏症，掌握维生素参加组成的重要辅酶的名称、结构和功能，以及辅酶分子的活性基团与维生素的关系。3.6酶化学了解酶的化学组成、概念、特性、分类及命名方法；辅基和辅酶、单体酶、结合酶、寡聚酶及多酶复合物的概念。了解全酶和辅酶的活性中心、必需基团、酶原激活与同工酶的概念等。理解酶的专一性机制、酶的催化作用与分子活化能变化、酶促反应速度和影响酶促反应速度的因素的关系、酶的别构效应以及中间产物学说、诱

6、导契合学说。掌握酶的结构和功能的关系、米氏方程及Km的意义、酶促反应动力学的基本内容、竞争性抑制及非竞争性抑制的概念及特点，熟悉酶制备的基本过程、酶活力的测定方法。3.7代谢总论了解新陈代谢的概念、新陈代谢的过程及其特点、新陈代谢研究的方法，了解新陈代谢特点及其与生物工程相关产业生产的关系。3.8生物氧化了解能量代谢的基本概念、基本规律，自由能与标准自由能、自由能与平衡常数的关系、高能化合物及其类别。了解生物氧化和呼吸链的概念及特点、呼吸链的组成及呼吸链的类别。理解生物氧化中乙酰辅酶A、ATP、NADH与FADH2、二氧化碳和水的生成过程；氧化磷酸化的作用机制和呼吸链电子传递与ATP生成的偶联

7、部位。掌握TCA循环过程、乙醛酸循环途径及TCA在能量代谢中的作用及意义。3.9糖代谢学习多糖和低聚糖的酶促降解、糖的有氧分解、磷酸戊糖途径、糖酵解和生醇发酵过程，了解相关代谢进行的场所、途径、关键酶、调节酶及生理意义，了解淀粉酶、纤维素酶、果胶酶的种类和作用特点，了解蔗糖、淀粉、糖原的合成途径。理解糖异生作用概念和途径及生理学意义、以及糖质原料发酵产品生产的生化机理。掌握糖在有氧条件下彻底氧化时能量的换算及捕获效率。3.10脂类代谢了解脂类的基本概念、性质、类别、分布和生理意义，了解脂肪酸合成酶系的组成，脂肪酸和甘油三酯的分解代谢和生物合成途径。掌握脂类酶促降解的过程、脂肪酸的-氧化作用进行

8、的场所、途径和能量生成的计算。了解低级脂肪酸酯的生成与酒类产品质量的关系，生物素在脂肪酸生成中的作用及其影响发酵产品生产的生化机理。3.11蛋白质的降解与氨基酸代谢了解蛋白质降解有关的酶类及其专一性。理解氨基酸的氧化脱氨基作用、转氨基作用、联合脱氨基作用，掌握氨基酸脱氨基作用的方式及机理。理解氨基酸脱氨基作用生成的几种重要活性氨的功能，掌握氨生成尿素的途径、相关的酶类及生理功能。了解谷氨酸生产的生物化学机理，掌握生糖和生酮氨基酸、生酮兼生糖氨基酸等概念，以及氨基酸合成的类型。3.12核酸降解及核苷酸代谢了解核酸的酶促降解、嘌呤、嘧啶的分解代谢过程。理解核苷酸的生物合成、核苷酸合成的补救途径。了

9、解降解核酸的核酸内切酶，外切酶及限制性内切酶。掌握嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的从头合成的原料、起始物，反应的基本途径及调节。3.13核酸与蛋白质的生物合成了解DNA的生物合成过程，DNA半保留复制学说，了解原核细胞DNA复制原料、参与酶类及复制的过程，了解DNA的损伤与修复。理解逆转录作用与聚合酶链式反应。了解RNA的生物合成，转录作用的概念、掌握原核细胞转录的过程、分子机制及转录产物的加工与修饰，理解基因重组与DNA分子克隆。了解蛋白质生物合成体系，核糖体组成、结构和功能，转移RNA的功能，蛋白质合成的三联体密码和密码子的特点。理解原核细胞蛋白质生物合成的过程、分子机制及发生部位，理解真核细胞蛋

10、白质生物合成。掌握真核细胞与原核细胞蛋白质生物合成分子机制的差异。3.14物质代谢的相互关系与代谢调控了解代谢调控的有关概念和类别。理解糖、脂肪、蛋白质代谢的相互关系，代谢调控理论指导发酵产品生产的实践意义。理解酶活性、酶量和细胞水平等项调节的作用方式。掌握酶生成的诱导和阻遏学说、分支代谢的反馈调节机制、能荷调节的作用机理。4.实验教学内容及要求序号实验名称内容提要性质类型学期学时分组1还原糖和总糖的测定用SSH法和比色法定量测定还原糖。必做验证332/202氨基酸的分离与鉴定滤纸层析法掌握分配层析的原理，掌握氨基酸纸层析法的操作技术。选做综合332/203血清蛋白的聚丙烯酰氨凝胶电泳电泳技术

11、。掌握电泳技术原理及凝胶电泳操作技术。必做综合362/204酪蛋白产品的制备离心技术和微量滴定分析法。掌握生物大分子制备的一般方法。掌握材料的消化、仪器的安装、蒸馏及滴定操作技术。掌握离心技术原理及离心机使用。必做综合394/205淀粉酶活力的测定学习和掌握福林酚试剂法测定淀粉酶活力的原理和操作方法。必做综合332/206离子交换柱层析法分离混合氨基酸掌握离子交换柱层析法分离氨基酸的原理和操作方法。选做综合332/207过氧化物同工酶聚丙烯酰胺凝胶电泳学习和掌握PAGE法分离过氧化物同工酶的原理，以小麦为材料，提取酶液，制备凝胶、电泳、染色、结果分析。选做综合362/208植物组织中DNA的提

12、取和鉴定学习从植物新鲜叶片中提取总DNA的方法，掌握DNA纯度的鉴定方法。必做验证332/209通过学习的生物化学知识和实验技术，自行设计一种含酶蛋白的样品处理方法、酶蛋白的制备方法和纯度及活力检测方法通过实验方案设计及方法选择，使学生了解不同来源酶蛋白制备的基本原理与方法；熟悉几种酶定量测定方法的基本原理及应用条件；通过实验独立完成试剂的配制、酶蛋白的制备、标准曲线的制作、酶纯度及活力测定、结果计算、方案实施总结全过程。并能够熟练使用离心机、分光光度计。选做开放设计395/20实验的要求：要求每位学生必须亲自动手做实验，并独立完成实验报告。大纲所列实验内容及实验项目共9项，分必做和选做两类，

13、供教师根据教学实际条件选择实验项目。实验过程中教师可采用课堂穿插提问或讨论、学生对实验结果当堂分析等形式来组织教学活动。由生物科学与工程学院生物化学实验室承担实验课教学准备任务。实验课分组：一般实验1620人为一大组，2人为一小组；开放性实验20人为一大组，5人为一小组。5.学时分配参考表章次内 容授课学时数实验时数备注1绪 论22糖类化合物333蛋白质化学7154核酸化学435维生素和辅酶26酶化学737代谢总论48生物氧化49糖代谢610脂类代谢511蛋白质的降解与氨基酸代谢512核酸降解及核苷酸代谢513核酸与蛋白质的生物合成614物质代谢的相互关系与代谢调控4 合 计64246.考核与成绩评定成绩考核评定：理论课考试卷面成绩占60%；平时成绩占10%，包括课堂考勤、提问、专题讨论几部分；实验课成绩占总成绩30%，根据学生的实验预习、实验纪律、实验操作及实验报告结果进行综合评定，其中实验预习、纪律及实验操作（占5