《生物化学》教学大纲

课程概要教学大纲教学大纲（适用专业：生物技术及应用专业）教学目的及要求通过本课程的学习，使学生系统掌握生物化学的基本理论和基础知识，使学生对生命的三要素——物质、能量、信息在代谢上的相互作用和转化有全面、综合的理解；对体现生命奥秘的蛋白质和核酸的结构、性质、功能，以及遗传信息的分子本质、传递过程、表达调控机制等有较系统的认识，并在教学过程中强调生物化学知识的系统性与逻辑性，在内容的广度和深度上进行适当拓展，将理论与生产、生活有机地结合起来，突出对支撑新理论、新技术的实验原理和实验方案的理解与探讨，从而为学生进一步学习专业课程、运用生物化学的理论和技术指导生产实践，尤其是在学业上的进一步深造奠定扎实的基础。为了学习和掌握生物化学的原理和方法，要求学生必须具有较好的生物学和化学方面的基础，能够将这些基础知识运用到生物化学的学习中。要求做到课前预习，课后复习和整理笔记；在课堂上注意老师的讲授和对问题的剖析，注意老师对各章节层次结构、知识点和面的关系的分析。通过对习题的解答，加深对问题的理解和掌握。配合实践教学使学生建立生物活性、酶促反应、生物转化等生物技术的基本思维观念，从而掌握基本生化技能，主要包含（1）掌握离心技术、电泳技术、膜分离技术，了解大分子物质分离的过程及操作步骤。（2）按不同的物理化学性质进行大分子物质的分析鉴定和分离制备。（3）掌握常用的生物活性物质定量测定的方法及其原理。；通过总结、推理、实践操作等手段，培养学生的观察分析、归纳总结、探究思维的能力；构建生物化学理论来源于实践又作用于实践的辩证意识，培养学生严谨的工作习惯、诚信品质及敬业精神。二、学时分配：40课堂教学+40实践教学+1个实习周=104学时。三、教学大纲具体内容及学时分配绪论（2学时）一、生物化学的概念、研究对象和内容；二、生物化学的发展简史三、生物化学与其它学科的关系；四、生物化学的应用和发展前景五、生物化学的学习方法模块一核酸的化学（4学时）重点讲授DNA的分子结构和核酸的主要理化性质，为进一步学习核酸的代谢奠定基础。单元1：核酸的化学组成一、碱基；二、戊糖；三、磷酸；四、核苷；五、核苷酸与细胞中的游离核苷酸及其衍生物单元2：核酸分子的结构一、DNA的一级结构；二、DNA的空间结构与DNA的三级结构三、RNA的结构单元3：核酸的理化性质一、一般物理性质；二、核酸的紫外吸收；三、核酸的沉降特性；四、核酸的两性解离及凝胶电泳；五、核酸的变性与复性六、核酸的酸解、碱解与酶解模块二蛋白质化学（6学时）重点讲授蛋白质的分子结构，重要性质和结构与功能的关系，明确蛋白质结构的不同层次之间的联系，为进一步学习酶和信息代谢奠定基础。单元1：蛋白质的元素和氨基酸组成一、蛋白质的元素组成二、氨基酸的结构特点及分类；三、氨基酸的性质单元２：蛋白质的结构与功能一、肽键及肽链；二、天然存在的活性寡肽三、蛋白质的分子结构（一级结构和高级结构）四、蛋白质结构与功能的关系五、蛋白质的分类单元３蛋白质的重要性质一、蛋白质的两性性质和等电点；二、蛋白质的胶体性质与蛋白质的沉淀三、蛋白质的变性与复性；四、蛋白质的颜色反应（在有机化学中已讲述）五、蛋白质的分离提纯模块三、酶与维生素（6学时）重点讲授酶催化作用的特点；酶的作用机理，影响酶促反应速度的因素，较系统地掌握酶的一般知识，为学习物质代谢奠定基础。单元１：酶的组成与催化特性一、酶及其催化特点；二、酶的命名与分类单元２：酶促反应动力学一、酶促反应速度的测定；二、底物浓度对酶促反应速度的影响三、酶浓度对酶促反应速度的影响；四、温度对酶反应速度的影响五、pH对酶促反应速度的影响；六、激活剂对酶促反应速度的影响七、抑制剂对酶促反应速度的影响八、酶的作用机理单元３：酶工程一、别构酶；二、同工酶；三、诱导酶单元４：维生素与辅酶一、维生素的概念与分类；二、水溶性维生素；三、脂溶性维生素模块四、生物氧化（3学时）重点讲授电子传递链和氧化磷酸化作用，明确物质代谢与能量代谢的关系。单元１：生物氧化概述一、生物氧化的概念、特点和方式；二、氧化还原电位及自由能三、高能磷酸化合物单元２：电子传递链一、电子传递链的组成及其功能；二、电子传递链及其传递体的排列顺序三、电子传递体复合物的组成；四、电子传递抑制剂单元３氧化磷酸化作用一、氧化磷酸化的概念及类型；二、氧化磷酸化的偶联部位和P/O比；三、氧化磷酸化的作用机理四、氧化磷酸化的解偶联剂和抑制剂；模块五糖类代谢（6学时）重点讲授糖酵解、三羧酸循环的反应历程和生物学意义；磷酸戊糖途径的循环和生物学意义；蔗糖和淀粉的合成，明确生物体内糖代谢的基本途径。单元１：糖类功能及其消化吸收一、糖的分类及其功能二、双糖和多糖的酶促降解单元２：糖类的分解代谢一、糖酵解的过程及其调控二、三羧酸循环过程、调控及其意义三、磷酸戊糖途径单元３：糖类的合成代谢一、糖原生成作用二、糖异生模块六脂类代谢（３学时）重点讲授脂肪酸的氧化和从头合成，明确糖代谢与脂类代谢的关系。单元１：脂肪的功能及其消化吸收单元２：脂肪的分解代谢一、脂肪的酶促降解；二、甘油的降解及转化三、脂肪酸的氧化分解；单元３：脂肪的生物合成一、甘油的生物合成二、饱和脂肪酸的从头合成三、三酰甘油的生物合成四、甘油磷脂的降解与生物合成模块七蛋白质降解和氨基酸代谢（2学时）重点讲授氨基酸的酶促降解与氨基酸的生物合成；单元１：蛋白质的酶促降解一蛋白质的生理价值二必需氨基酸单元２：氨基酸的一般代谢一、脱氨基作用；二、脱羧基作用；三、氨基酸分解产物的去向四、氨基酸的生物合成模块八核苷酸代谢（２学时）讲授核苷酸的生物合成。明确碳代谢与氮代谢的关系。单元１：核苷酸的分解代谢一、核酸的酶促降解二、核苷酸的降解；三、、嘌呤的降解；四、嘧啶的降解单元２：核苷酸的生物合成一、嘌呤核苷酸的生物合成；二、嘧啶核苷酸的生物合成；三、脱氧核糖核苷酸的生物合成；模块九：遗传信息的传递与表达（4学时）重点讲授DNA的生物合成、RNA的生物合成白质生物合成过程，明确其特点以及与核酸的关系。单元１：DNA的生物合成一、半保留复制；二、逆转录；三、DNA突变；四、DNA的损伤与修复单元２：RNA的生物合成一、DNA的转录；二、转录后加工；三、RNA的复制单元３：蛋白质的生物合成一、mRNA与遗传密码；二、tRNA；三、rRNA与核糖体；四、蛋白质的生物合成过程１氨基酸的活化；２肽链合成的起始３肽链的延伸；４肽链合成的终止与释放５真核细胞蛋白质的生物合成６肽链合成后的加工与折叠模块十物质代谢的相互关系与调控（２学时）重点讲授酶活性的调节机理和酶合成的调控机理、明确这两种调节在代谢上的重要性。单元１：代谢途径的相互联系一、糖类代谢与脂类代谢的相互联系二、糖类代谢与蛋白质代谢的相互联系三、脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系四、核酸代谢与糖类、脂类和蛋白质代谢的相互联系单元２：代谢调节的类型一、酶水平的调节；二、细胞区域化的调节；三、能荷对代谢的调节实践教学内容及学时分配序号项目名称学时分配实验一动物组织中DNA的提取及纯度测定4实验二DNA琼脂糖电泳4实验三比色法测定样品中蛋白质含量（双缩脲试剂）2实验四紫外分析法测蛋白质含量4实验五淀粉酶的活力测定3实验六维生素C的分离及其测定3实验七醋酸纤维素薄膜电泳分离蛋白质4实验八血清免疫球蛋白G的分离纯化4实验九凝胶过滤除盐4实验十血糖含量测定4实验十一SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳4合计学时：40课程实习周安排项目一熟悉各个实验项目实验原理，列出实验所需材料清单；按实验项目分类配制所需试剂；整理搭建实验装置；各大组（6人）写出一份具体的实验操作流程和注意事项。4项目二样品中水分、灰分测定6项目三粗脂肪含量测定6项目四凯氏定氮测蛋白质含量6实践考核随机抽取做过的实验项目，单人量化实践考核2合计学时：24四、考试考核本课程理论课期末考试（闭卷）60％＋实践考核30％＋10%平时考核。参考以下情况：※实验报告书写情况※实验操作及结果，实践考核※听课出勤率※课堂提问成绩※完成习题情况※其它形式五、课程选用的教材、教学的基本内容和重点采用主教材是自编教材，由李巧枝和何金环主编、中国轻工业出版社出版《生物化学》《生物化学实验技术》系列教材。参考多种《生物化学》教材。教学重点难点：（1）生物大分子(包括糖、酯、蛋白质、酶及核酸等)的分子结构、主要理化性质，并在分子水平上阐述其结构与功能的关系；（2）物质代谢(包括糖类、脂类及蛋白质)的代谢变化，重点阐述主要代谢途径、生物氧化与能量转换、代谢途径间的联系以及代谢调节原理及规律；（3）阐明遗传学中心法则所揭示的信息流向，包括DNA复制、RNA转录、翻译及基因表达调控；（4）概要地介绍重组DNA和基因工程技术及其在其他学科中的应用。六、课程的教学方法、教学手段和特点⒈讲课根据具体教学内容，采用大班讲授或小班相结合的方法。教师在充分备课、写好教案、集体备课的基础上，利用制作好的多媒体教学课件，加强直观教学，以加深学生对有关内容的理解和记忆。讲课要采用启发诱导，实例分析，习题作业，课堂讨论等多种形式，生动活泼，突出重点和难点，以调动学生的思维活动，培养分析问题和解决问题的能力。⒉自学和第二课堂活动学生在听课和实验的基础上，积极主动地自学。通过指定课外阅读资料，翻译专业文献，专题讲座，组织业余兴趣小组等形式适当提高。对学习有困难的学生，应帮助其分析原因，指导学习方法。３．强化实践教学，要求学生规范操作，结果准确。４复习过程中，及时了解学生学习情况，针对存在的问题进行答疑。七、学习本课程的基本方法和途径本课程的一个特点是各章节之间联系紧密，与其它学科也有很大联系。因此，在学习过程中必须加强相关章节、相关学科知识的学习，特别是必须在学好有机化学、生物学等学科的基础上，才能较好地理解生物化学的有关内容；另一个特点是内容较抽象，自学难度较大，必须进行课前预习，充分利用老师的课堂讲授理解所学的内容，课后及时复习，一定的习题练习也有助于理论知识的理解。由于学生需要学习的课程多，学习任务繁重，不可能对每门课程的所有内容都能全面掌握，因此，必须根据教学大纲，抓住重点，有目的地对要求掌握的内容在理解的基础上进行记忆。可采用循环学习法，即每隔一定时间复习一次，但复习一次相同内容所用的时间越来越短，印象却越来越深，从而达到巩固知识的目的。八、教材与参考资料主教材《生物化学》《生物化学实验技术》，李巧枝和何金环主编，中国轻工业出版社出版系列教材，2009参考教材（1）王镜岩,朱长庚等.生物化学（第三版）.北京：高等教育出版社，2002（2）周爱儒.生物化学（第五版）.北京：人民卫