《生物化学》课程教学大纲

《生物化学》课程教学大纲一、课程基本情况课程代码：1061129029课程名称：生物化学/Biochemistry课程类别：专业基础课开课学期：第3学期学分：3总学时：48理论学时：48适用专业：生物技术适用对象：本科先修课程：无机及分析化学、有机化学、普通生物学开课学院：环境工程与化学学院二、课程简介《生物化学》是生物技术专业本科生的一门重要的专业基础课。通过该课程的学习使学生掌握生物体化学组成成分的分子结构及其性质，生命活动中物质在生物体内发生的化学变化，以及这些物质结构的变化与生理机能之间关系。并通过各个教学环节来培养学生运用生物化学知识识别与生物健康、疾病相关问题的能力，结合案例分析，培养学生科学思维、观察分析问题的能力。在教学过程中，结合生物化学原理，培养同学们的健康意识和环保意识。三、课程教学目标1．课程对毕业要求的支撑指标点2.1掌握扎实的数学、化学、信息技术等自然科学基础知识，并熟悉基础知识与生物技术专业的内在联系。指标点3.1掌握动物、植物、微生物的基本结构及生命活动的基本规律。指标点5.2能够根据生物分析及诊断的具体实践问题，选择使用恰当的技术、资源、和工具。2.课程教学目标（1）掌握大分子物质的结构特点、理化性质、分离纯化以及基因信息的贮存、传递和表达，了解生物化学的前沿和发展方向。（2）掌握大分子物质的代谢途径及其与机体功能的相互关系，能够运用生物化学知识解释生物健康、疾病的生化机制，一些药物的作用机制，生化指标的分析以及诊断具体实践问题。（3）通过开展案例讨论培养学生的分析、思维、归纳、总结以及利用互联网查阅资料的能力。3.主要教学内容与课程教学目标之间的对应关系课程教学目标教学内容教学方法目标1：掌握大分子物质的结构特点、理化性质、分离纯化以及基因信息的贮存、传递和表达，了解生物化学的前沿和发展方向。氨基酸，蛋白质的分子结构、结构与功能的关系、理化性质与分离纯化鉴定，核酸的种类与功能、分子结构、理化性质与分离纯化，酶的概述、命名与分类、作用机理、影响酶促反应的因素、酶的分离纯化与酶活力测定、重要的调节酶；维生素的概念与分类，脂溶性维生素、水溶性维生素与辅因子；DNA、RNA、蛋白质合成的基本过程以及合成后加工的类型。1.授课2.启发式教学3.动画视频目标2：掌握大分子物质的代谢途径及其与机体功能的相互关系，能够运用生物化学知识解释生物健康、疾病的生化机制，一些药物的作用机制，生化指标的分析以及诊断具体实践问题。多糖的酶促降解、糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径、糖异生、糖的生物合成；脂肪的分解和合成代谢；蛋白质和氨基酸的酶促降解、氨基酸的生物合成以及一碳单位；核酸的酶促降解，分解代谢和合成代谢；物质代谢的相互关系以及代谢调节。1.授课2.启发式教学3.动画视频4.翻转课堂与讨论目标3：通过开展案例讨论培养学生的分析、思维、归纳、总结以及利用互联网查阅资料的能力。各章节中的小案例的分析：蛋白质与分子病、有机磷中毒的生化机制、乳酸脱氢酶同工酶的诊断指标、夜盲症与维生素A的关系、砒霜与糖代谢、维生素C与自由基、灭鼠药与三羧酸循环、跑步与ATP、胶原蛋白的魅力、人体的衰老与蛋白质等1.授课2.小组讨论3.案例分享课4.翻转课堂与讨论四、教学内容及重难点第一章绪论1.教学内容：生物化学研究的内容；生物化学的研究动态；生物化学与其它学科的关系；生物化学的应用与发展前景；学习生物化学的方法。 2.教学重点：生物化学的概念、任务和主要内容。3.教学难点：生物化学的概念、任务和主要内容。4.课前预习：什么是生物化学？生物化学与其他化学有什么不同？5.课堂讲授:通过案例导入新课，使学生明白生化与生产实践的关系，激发学生的学习兴趣。第二章蛋白质化学 1.教学内容：蛋白质概述；蛋白质的化学组成；蛋白质结构；蛋白质的结构层次；蛋白质的结构与生物学功能的关系；蛋白质的重要性质、蛋白质分离纯化与鉴定。 2.教学重点：蛋白质的基本结构单位——氨基酸、蛋白质的理化性质。3.教学难点：蛋白质的结构及结构与功能的关系。4.课前预习：关于蛋白质的基础知识。5.课堂讲授:通过案例导入新课（三聚氰胺-三鹿奶粉中毒事件，并通过此案例挖掘思政元素：己所不欲，勿施于人，做一个诚实守信，清清白白的人）；主要讲述蛋白质的分子组成、分子结构、结构与功能的关系、理化性质基分离纯化。6.课堂讨论:镰状红细胞贫血患者的血红蛋白一级结构的变化以及对其功能的影响？蛋白质空间结构的改变与疾病（克-雅病）。第三章核酸化学1.教学内容：核酸概述；核酸的分子组成；核酸的分子结构；RNA的种类、结构特点和生物学功能；核酸的理化性质；核酸的分离纯化与测定。认识核酸的结构与功能以及核酸的理化性质，能理解利用生化技术对疾病进行诊断和基因治疗。2.教学重点：核酸的分子组成、DNA的分子结构。3.教学难点：双螺旋结构的特点、RNA的种类和分子结构。4.课前预习：关于戊糖、碱基、核苷和核苷酸等基础知识。5.课堂讲授:以核酸营养品导入新课；主要讲述核酸的化学组成，DAN的结构与功能，RNA的结构与功能，核酸的理化性质。第四章酶化学1.教学内容：酶的化学本质和特性；酶的命名与分类；酶的特性、酶的化学本质和分子结构；酶作用的机理；影响酶促反应速度的因素；酶分离纯化与活力测定；几种重要的调节酶。2.教学重点：酶的特性、酶的组成；酶促反应动力学、温度、pH、酶浓度、底物浓度、激活剂和抑制剂的影响。3.教学难点：酶的结构及与功能的关系。4.课前预习：酶与一般催化剂的不同点和相同点。5.课堂讲授:通过有机磷农药中毒案例导入新课；主要讲述酶的概述，酶作用的特点，酶的结构与功能及其影响酶促反应的因素，并在讲述酶与底物的结合时启发学生学会为“为人处世”之道。6.课堂讨论:1、胰腺产生哪些消化酶？急性胰腺炎的生化机制是什么？2、在所有疾病中中乳酸脱氢酶同工酶中各种酶是否同比例升高？为什么？第五章维生素 1.教学内容：维生素的概念与分类；水溶性维生素；脂溶性维生素。 根据B族维生素的作用来了解它们在生物体内的活性成分，便于理解后期的新陈代谢过程中发挥的重要作用。2.教学重点：水溶性维生素的生理功能及缺乏症。3.教学难点：维生素A、E和C的生理功能。4.课前预习：关于维生素的知识。5.课堂讲授:通过生活中各种水果、蔬菜举例，说明所含维生素成分，从而导入新课，主要讲述水溶性维生素和脂溶性维生素。6.课堂讨论:1、维生素C与自由基的关系2、夜盲症与维生素A的关系。第六章生物氧化 1.教学内容：生物氧化的特点，生物氧化的概念、呼吸链和能量代谢。通过电子呼吸链生成水的基本过程。ATP的产生、贮存和利用的机理以及其他氧化体系的意义。2.教学重点：生物氧化的概念、特点和方式；生物氧化中水和CO2的生成方式。3.教学难点：呼吸链的组成与呼吸链传递体排列；ATP的生成和机理。 4.课前预习：生物氧化的概念以及氧化的方式。5.课堂讲授:以人的呼吸导入细胞中生物氧化的概念、ATP的生成过程以及影响因素。6.课堂讨论:煤气中毒的生化机制？第七章糖代谢 1.教学内容：糖的有氧氧化和生理意义，糖的无氧代谢；三羧酸循环，磷酸戊糖途径；糖原异生的过程及糖原合成途径的基本过程；糖在体内代谢的主要途径及其相互联系与调节，理解其生理意义。2.教学重点：糖的无氧代谢；三羧酸循环；糖异生途径和生理意义。3.教学难点：磷酸戊糖途径；糖原异生的过程及糖原合成途径的基本过程；糖在体内代谢的主要途径及其相互联系与调节。 4.课前预习：预习糖的种类以及结构。5.课堂讲授:以剧烈运动肌肉酸痛导入新课；主要讲述糖酵解、无氧发酵、三羧酸循环。以蚕豆病案例导入磷酸戊糖途径；并讲述糖原异生的过程及糖原合成途径的基本过程；以糖尿病导入血糖概念讲述糖营养与糖尿病的关系。6.课堂讨论:1、论早餐的重要性！！！2、三羧酸循环给我们环保的启发。第八章脂类代谢 1.教学内容：脂类的分类及生理功能，脂肪分解的代谢途径；脂肪的合成代谢，类脂代谢（主要是磷脂和胆固醇）及功能。 2.教学重点：脂类的分类及生理功能、脂肪的分解代谢。3.教学难点：脂肪的合成代谢（脂肪酸合成、甘油三酯的合成）、4.课前预习：预习脂类物质的种类以及功能。5.课堂讲授:以人的高血脂症引入脂类物质的消化、吸收、代谢和合成过程，以及其他脂类的代谢和合成过程，并通过讨论“左旋肉碱有没有减肥的作用”挖掘思政元素：用科学知识武装自己，辨别真伪，以及采取何种方式保持健康的体态。6.课堂讨论:1、讨论高血脂产生的原因及预防措施。2、跑步与ATP的关系。第九章蛋白质代谢1.教学内容：蛋白质的营养作用，蛋白质的酶促降解，氨基酸的一般分解途径和氨的代谢，个别氨基酸的代谢，氨基酸的生物合成，一碳单位。 2.教学重点：氨基酸的一般分解途径和氨的代谢。3.教学难点：氨的代谢（来源、转运和去向）。 4.课前预习：复习第二章蛋白质化学的知识。5.课堂讲授:以肝病案例导入新课，以氨基酸的一般代谢为授课重点，最后再总结三大物质代谢之间的联系。6.课堂讨论:苯丙酮症的生化机制以及防治原则。第十章核酸代谢 1.教学内容：核酸的降解；核苷酸的分解代谢；核苷酸的合成代谢。 2.教学重点：核苷酸的分解代谢、核苷酸的从头合成途径。3.教学难点：嘌呤和嘧啶的从头合成途径 。4.课前预习：复习第三章核酸化学的知识。5.课堂讲授:以痛风症案例导入新课；主要讲述嘌呤和嘧啶两类核苷酸的合成与分解。6.课堂讨论:自毁容症的生化机制？第十一章物质代谢的相互关系与代谢的调节 1.教学内容：糖、蛋白质、脂类、核酸四类物质在机体内的相互联系及转化；物质代谢的相互联系及调节控制。 2.教学重点：三大营养物质代谢之间的相互关系。3.教学难点：细胞、激素和整体水平的调节。 4.课前预习：复习前面三大物质的代谢。5.课堂讲授:以食用含糖量高的食品容易导致发胖导入新课；主要讲述三大营养物质的互变，与核酸代谢的关系，分支代谢途径的调节。6.课堂讨论:从生化角度解释胰岛素缺乏与酮症酸中毒，糖尿病与高血钾的关系。第十二章遗传信息的传递与基因表达 1.教学内容：DNA半保留复制、半不连续复制，DNA复制的基本过程，DNA损伤与修复；原核生物转录的基本过程真核生物转录的过程，RNA的转录后加工；遗传密码的基本特性，蛋白质合成的基本过程，蛋白质翻译后加工的类型。2.教学重点：DNA的半不连续复制，复制的基本过程，原核生物的转录过程，遗传密码的基本特性，蛋白质合成的基本过程。3.教学难点：mRNA的转录后加工，蛋白质翻译后加工的类型。 4.课前预习：预习遗传信息传递的基础知识。5.课堂讲授:以转基因食品导入新课，讲述复制、转录过程。三类RNA的作用，蛋白质的合成机制，蛋白质合成后的加工、修饰、转运。6.课堂讨论:着色性干皮病发病机制及治疗原则。五、教学安排序号教学内容学时对应课程教学目标对应毕业要求指标点1绪论11、32.12蛋白质化学61、33.1、5.23核酸化学41、22.1、3.1、5.24酶化学61、2、32.1、3.1、5.25维生素31、2、32.1、3.1、5.26生物氧化31、2、32.1、3.17糖代谢61、2、32.1、3.1、5.28脂类代谢51、2、32.1、3.19蛋白质代谢31、2、32.1、3.1、5.210核酸代谢31、2、32.1、3.1、5.211物质代谢的相互关系与代谢的调节22、32.1、3.1、5.212遗传信息的传递与基因表达61、2、32.1、3.1合计48六、课程考核方式与评分标准1.课程考核方式本课程成总成绩包括形成性评价（平时成绩）和结果性评价（期末成绩），形成性评价（平时成绩）占40%，结果性评价（期末考试成绩）占60%。形成性评价：包含阶段测验（10%）、预习与课堂提问（10%）、作业（10%）、学习习惯（10%考勤、课堂表现）。结果性评价：期末考试，满分100分，折算60%计入总成绩。2.课程教学目标的考核方式序号课程教学目标考核内容考核方式1掌握大分子物质的结构特点、理化性质、分离纯化以及基因信息的贮存、传递和表达，了解生物化学的前沿和发展方向。氨基酸，蛋白质的分子结构、结构与功能的关系、理化性质与分离纯化鉴定，核酸的种类与功能、分子结构、理化性质与分离纯化，酶的作用机理、影响酶促反应的因素，维生素A与C；DNA、RNA、蛋白质合成的基本过程。作业、测验、期末考试2掌握大分子物质的代谢与机体功能的相互关系，能够运用生物化学知识解释生物健康、疾病的生化机制，一些药物的作用机制，生化指标的分析以及诊断具体实践问题。多糖的酶促降解、糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径、糖异生；脂肪的分解和合成代谢；蛋白质和氨基酸的酶促降解、氨基酸的生物合成以及一碳单位；核酸的酶促降解，分解代谢和合成代谢；物质代谢的相互关系以及代谢调节。作业、测验、课堂提问、期末考试3通过开展案例讨论培养学生的分析、思维、归纳、总结以及利用互联网查阅资料的能力。各章节中小案例分析：如蛋白质与分子病、有机磷中毒的生化机制、乳酸脱氢酶同工酶的诊断指标、夜盲症与维生素A的关系、砒霜与糖代谢、维生素C与自由基、灭鼠药与三羧酸循环、跑步与ATP、胶原蛋白的魅力、人体的衰老与蛋白质等。课堂提问、测验、期末考试3.成绩评定标准（重点为平时成绩的评定办法）（1）平时成绩评定办法考核环节考核结果及标准评估项目及权重优秀（90~100分）良好（80~90分）中等（70~80分）及格（60~70分）不及格（<60分）预习和课堂提问（10%）预习非常充分，对老师提出的问题回答完整，思路清晰。预习较为充分，能够运用所学知识和理论回答老师提出的问题。预习基本充分，基本能够运用所学知识和理论回答老师提出的问题。预习基本充分，对老师提出的问题回答跑题。无预习，对老师提出的问题不予回答，且态度不端正。学习习惯（10%）全勤，上课精力集中，认真完成学习通上面的任务点。全勤，上课精力较集中，能较好完成学习通上面的任务点。有