《生物化学》学习指南

模块一理论课程——生物大分子的结构和功能模块导学：本模块介绍了蛋白质、核酸、酶三类生物大分子的结构和功能。蛋白质是生命活动的物质基础，核酸是遗传物质，决定遗传信息的传递，而绝大多数酶是具有生物催化活性的蛋白质，催化体内各种物质代谢的进行，是生物体内新陈代谢的基本保证。学习目标：掌握三种生物大分子的结构特点、重要功能、结构与功能的关系，以及基本理化性质及其在医学中的应用。注意将各章内容进行横向联系、比较。重点：1．蛋白质的化学组成及结构单位2．蛋白质结构与功能关系3．蛋白质理化性质4．核酸的化学组成，核酸基本组成单位5．核酸结构及生物学功能6．核酸的理化性质7．酶的概念、化学本质、特异性以及酶的组成8．酶反应动力学特点难点：1．蛋白质分子结构的肽键及肽键平面、蛋白质一级结构与功能关系、高级结构与功能的关系；2．DNA结构、DNA双螺旋结构特点；3．米氏方程、米氏常数的意义、三种抑制剂（竞争性、非竞争性和反竞争性）对最大反应速度和米氏常数的影响。模块二理论课程——物质代谢及其调节模块导学：本模块主要介绍了糖代谢、脂类代谢、生物氧化、氨基酸代谢、核苷酸代谢以及各种重要物质代谢的相互联系与调节规律，共六章。物质代谢包括合成代谢与分解代谢两个方面，二者处于动态平衡。无论是合成代谢还是分解代谢，绝大部分的化学反应均是在细胞内由酶催化而进行的，并伴随着多种形式的能量变化。而且体内的各种物质代谢之间不是彼此孤立、各自为政的，而是有着广泛联系，并处于严密的调控之中，构成统一的整体。酶在调节物质代谢通路、代谢强度等方面起着重要作用。物质代谢的紊乱往往是一些疾病发生的重要原因，因此，物质代谢是医学生物化学的重要组成内容。学习目标：重点掌握各类物质代谢的基本代谢通路、关键酶与主要调节环节、主要的生理意义、不同代谢途径的相互联系，以及代谢异常与疾病的关系。重点：糖的生理功能及糖酵解、有氧氧化、磷酸戊糖通路、糖原合成与分解、糖异生的基本过程，代谢调节及生理意义血糖的调节和意义脂肪酸的氧化和合成的基本过程磷脂和胆固醇代谢的基本过程血浆脂蛋白的组成和载脂蛋白的功能呼吸链的组成和电子传递氧化磷酸化及ATP生成氨基酸的分解代谢体内氨的代谢10．个别氨基酸代谢11．核苷酸代谢途径12．抗代谢药物的临床应用13．物质代谢调节的方式和意义难点：不同糖代谢通路之间的代谢调节脂肪酸的氧化分解及合成的基本过程呼吸链的电子传递和氧化磷酸化氨基酸的转氨基过程模块三理论课程——基因信息的传递模块导学：本模块以中心法则为基本线索，依次介绍了复制、转录和翻译的基本过程及其生物学意义，并在此基础上，讨论了基因表达调控的基本原理，共有四章。DNA是主要的遗传物质，DNA分子中的核苷酸的排列顺序贮藏着遗传信息，所谓基因，从生物化学意义上说，就是DNA大分子中的各功能片段，其产物主要是蛋白质或者是各种RNA。细胞在有丝分裂前，细胞中的DNA必须进行自我复制，将亲代的遗传信息传给子代。同时，DNA中的遗传信息将通过转录的方式，抄录到信使RNA（mRNA）分子中，然后以三联密码子方式，翻译成氨基酸序列，翻译后的蛋白质执行各自的功能。近来的研究发现，少数RNA也可以作为模板指导DNA合成，称为逆转录现象，这是对中心法则的补充。基因表达是指通过转录和翻译，将DNA分子中包含的遗传信息，转变成蛋白质的氨基酸序列的过程。细胞内有一套复杂而精细的调控机制控制着基因表达的时空特性。目前对原核生物的基因表达调控研究的比较透彻，而真核生物基因的表达调控机制还处于资料的积累阶段。学习目标：掌握基因信息传递各过程（复制、转录、翻译）的基本特性，参与的成分及重要酶，原核生物与真核生物特点的比较，基因表达的基本原理，需要将各章内容进行对比和联系。重点：中心法则及其补充DNA复制基本过程，特点及参与物质转录的基本过程和转录后加工方式蛋白质合成的基本过程，翻译后加工过程基因表达的概念，基因表达的规律和方式原核及真核生物的基因表达调控的模式难点：原核生物复制的引发过程真核生物端区的复制启动子区的调控元件转录后mRNA加工过程氨基酸活化及转运乳糖操纵子调控模式真核多聚酶=2\*ROMANII的转录起始调节模块四理论课程——专题篇模块导学：本模块包括基因组学与医学、细胞信息转导原理、重组DNA技术、细胞生长调控与肿瘤发生的分子基础、血液的化学、肝的化学，共六章。前三篇分别介绍了生物大分子的结构与功能，重要的物质代谢与调节，以及基因信息传递的基本知识。除了上述这些较为系统的内容外，作为医学生，还应该掌握一些相关的必备生物化学知识。因而选取与医学紧密联系的问题，组成专题介绍。DNA重组是20世纪70年代出现的新兴技术，正逐渐应用到医药卫生的多个领域中。随着人类基因组计划的完成，破译了人类基因组的全部遗传信息，并应运而生了功能基因组和比较基因组的研究。为疾病的诊断、预防和治疗提供了合理有效的方法。在多细胞有机体中，细胞间的信息转导与交换对细胞的生存及其重要，细胞间信息的转导主要通过细胞外的信号分子实现，信号分子特异性地作用于有其受体的靶细胞，通过靶细胞体内的信息转导体系，实现对靶细胞生命活动的调节，机体或细胞内有多条信息转导途径，它们彼此联系，构成复杂的调节网络。细胞周期是细胞经生长、分裂形成两个细胞的全过程，该过程受到严格的调控，细胞周期的准确调控对生物的生存、繁殖、发育和遗传都十分重要。20世纪90年代以来，分子肿瘤学研究与细胞周期的研究相互融合，对揭示肿瘤发生的机制奠定了基础。肝是人体各种物质代谢的重要器官，肝疾病时表现各种代谢异常，本篇重点介绍了肝脏生物转化过程，胆汁酸和胆色素代谢通路及生理意义。血液的基本知识，主要在《生理学》中讨论，但有关血浆蛋白质，红细胞代谢等内容则在本篇的“血液的化学”中介绍。学习目标：掌握G蛋白偶联受体结构及其信息转导原理，熟悉含内在酶结构受体的特点及其信息转导原理。细胞周期的概念以及各个阶段的特点。基因工程的基本概念，基因组学的相关概念及研究内容。肿瘤细胞产生的分子基础，癌基因、抑癌基因的概念以及它们在肿瘤发生中所起的作用。红细胞代谢的基本过程及血红素生成的过程。掌握生物转化及胆汁酸和胆色素的代谢。重点：DNA重组的基本概念和基本过程基因组学的相关概念，组成内容及研究手段膜受体信息转导途径细胞周期的调节和肿瘤发生的分子基础肝脏生物转化胆汁酸代谢途径胆色素代谢途径红细胞代谢血红素生成难点：膜受体转导途径的交互联系细胞周期调节机制癌基因与抑癌基因作用的分子机制胆色素代谢与黄疸模块五实验课程——生物化学与分子生物学实验模块导学：本模块主要侧重于生物化学实验的基本实验方法和技能的训练，让学生了解并掌握生物化学的四大基本实验方法，即：分光光度法、离心法、层析法和电泳法。同时也注意引进一些新近发展起来的、重要的生物化学及分子生物学研究技术，为学生学习其他专业课程和进入科学研究领域做准备。同时，在生物化学实验学习过程中，锻炼学生科学思维、提高学生观察分析问题的能力，帮助训练学生严谨、求实的科学态度和工作作风，提高动手能力。实验一、基本操作，蛋白质分离、定量重点：（1）掌握生化实验室规则和一些常用生化实验仪器的操作和维护；（2）2.掌握考马斯亮蓝法测定蛋白质含量的基本原理，通过标准曲线法进行血清蛋白清/球比值的测定。难点：（1）配铬酸洗液；（2）正确理解分光光度法定量时设定空白管的意义；（3）盐析时逐滴滴加饱和硫酸铵。实验二、凝胶过滤层析及醋酸纤维素薄膜电泳重点：（1）凝胶过滤层析法的基本原理及应用；（2）利用醋酸纤维素膜电泳分离血清蛋白质的方法及其应用。难点：（1）凝胶过滤柱的制备和上样；（2）血红蛋白与二硝基氟苯—鱼精蛋白的示踪混合物在凝胶过滤层析实验中的作用；（3）醋酸纤维素膜电泳时点样。实验三、聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS）重点：（1）聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质的基本原理；（2）聚丙烯酰胺凝胶组成成分的作用。难点：聚丙烯酰胺凝胶的制备。实验四、酶反应动力学实验重点：（1）利用双倒数法测定酶Km值的原理；（2）抑制剂对酶的Km值和最大反应速度的影响；（3）pH值及温度对酶促反应速度的影响。难点：（1）利用双倒数法测定酶Km值时如何利用EXCEL进行数据分析和结果处理；（2）混匀法的操作；（3）精确加样。实验五、质粒DNA的微量快速提取与酶切鉴定重点：（1）质粒作为载体在基因工程中的应用；（2）提取质粒的基本原理和提取方法；（3）琼脂糖凝胶电泳原理和应用。难点：（1）微量操作；（2）碱变性时间的严格控制；（3）酚/氯仿使用的安全；（4）电泳上样。实验六聚合酶链反应技术（PolymeraseChainReaction,PCR）重点：（1）PCR原理和过程；（2）出现PCR的假阳性和假阴性结果的原因。难点：（1）微量操作；（2）PCR的假阳性和假阴性结果分析及解决方法。模块六文献及案例学习模块导学：本模块包括文献学习和案例学习两大部分。利用本学系的科研优势，在教学过程中，我们既给学生传授生物化学与分子生物学的基本知识，又及时介绍本学科的最新进展，同时融入文献检索方法的指导及科研综述的撰写，并举办文献阅读演讲大赛，为医学生在低年级早期接触科研及训练科研思维做了积极的尝试与探索。另外，我们结合医学部“新途径”教改，对与临床联系密切的内容（如糖尿病、贫血、痛