生物化学课程教学大纲

生物化学课程教学大纲课程编号：10021520课程名称：生物化学/Biochemistry学时：48课时学分：3适用专业：制药工程开课学期：3开课部门：化学与生物工程学院先修课程：无机化学、有机化学考核要求：闭卷考试，其中卷面成绩占70%，实验成绩占20%，平时成绩占10%使用教材及主要参考书：姚文兵主编，《生物化学》（第8版），人民卫生出版社，2016王镜岩等主编，《生物化学》（第3版），高等教育出版社，2002B.D.Hans，《Biochemistry》（英文版），科学出版社，2002王镜岩等译，《生物化学》（精要速览系列），科学出版社，2004一、课程的性质和任务本课程授课对象为化学与生物工程学院制药工程专业的学生，是制药工程专业学生的必修课。生物化学是运用化学的原理和方法从分子水平来研究生命现象、阐明生命现象本质的科学，与药物生产和应用有着越来越密切的关系。药物的治疗作用，在于纠正体内所发生的异常变化，药学工作者要了解药物作用机制，必须了解机体正常物质的代谢过程及其规律。因此，本学科在药学专业教学中处于重要的地位。作为药学生,学习生物化学主要是学习与药学相关较紧密领域的知识,包括生物化学的基础理论及技术.要求掌握基本的概念,理论知识以及基本的实验技术操作,为学习其它课程和新药研究，开发以及在分子水平上研究药物代谢规律、阐明药物作用的机理奠定基础。本课程包括三大内容。1.静态生物化学：以蛋白质、核酸、酶等为核心，介绍生物大分子的结构与功能。2.动态生物化学：介绍生物分子的新陈代谢及代谢调控方面的理论知识。3.药学生物化学：介绍药物在体内的转运和代谢、药物研究的生物化学基础及生物技术药物。二、教学目的与要求生物化学主要研究生物体基本物质的化学组成，结构、理化性质、生物功能和结构与功能的关系及其在生命过程中化学变化的规律。生物化学课程着重于介绍生物大分子的结构与功能以及新陈代谢过程。通过生物化学这门课的学习，学生应掌握以下内容：１、掌握构成生物体的化学成分与其重要性质；２、熟悉物质代谢过程中重要化学变化及其与生理功能的关系；３、了解生物化学与药学专业的关系及其重要性；４、掌握生化常用实验方法的基本原理与基本技术；５、了解常见生化药物及其临床应用，了解当前生化制药的发展和动向。教学具体要求如下：１、掌握内容：要求学生深刻理解和记住并能灵活运用；２、熟悉内容：要求理解并记住基本概念和特点；３、了解内容：要求理解，一般不强调记住。掌握和熟悉内容是药学生化的基本内容，教师应重点讲授或辅导，学生应重点学习。了解内容教师可根据学习情况简介或由学生自学。三、学时分配章节课程内容学时绪论11糖的化学12脂类化学13维生素24蛋白质化学65核酸化学46酶67生物氧化58糖代谢89脂类代谢610蛋白质的分解代谢411核酸与核苷酸代谢212代谢和代谢调控总论213药物在体内的转运和代谢转化自学14生物药物自学15药物研究的生物化学基础自学复习总结与答疑辅导合计学时48四、教学中应注意的问题1、任课教师讲授时应注意贯彻“少、精、宽、新”的原则，可对内容适当进行精选、重组、整合。2、教学应有利于发挥“学生是教育主体”的作用，注重启发式教学，提倡双向交流式授课。3、教学应有利于学生创新能力和素质的培养，有些章节内容可由学生自学，着重提高学生的自学能力。4、教学要有利于实现教学目标和促进学生个性的发展，要加强直观教学和实验教学，力求理论联系实际。五、教学内容绪论1.基本内容：一、生物化学的概念、内容、意义及其任务二、生物化学与药学科学的联系三、发展中的生物化学四、如何学好生物化学2.教学基本要求：掌握生物化学的概念。理解生物化学与药学科学的关系及生物化学在药学中的重要性。了解生物化学的研究对象、任务和发展。3.教学重点难点：生物化学的概念，生物化学的发展。4.教学建议：引用最新的科学成果和科学家的生动感人故事，使生化教学充满趣味。第一章糖的化学1.基本内容：一、概述：糖的概念、分布及糖的主要生物学作用，糖的分类。二、多糖化学：多糖的分类及自然界存在的重要多糖，多糖的提取、分离、纯化及分析的方法，多糖结构分析的基本原理。2.教学基本要求：掌握：糖的概念、重要多糖的基本结构、性质和生理功能。熟悉：糖的重要性；多糖的提取、分离、纯化和分析的基本原理。了解：糖的分布、糖的分类，自然界存在的重要多糖，多糖结构分析的基本原理。3.教学重点难点：糖的概念、糖的主要生物学作用，多糖的提取、分离、纯化及分析的方法。4.教学建议：采用现代教学手段如多媒体教学等。注重启发式教学。第二章脂类的化学1.基本内容：一、脂类的概念、分类及生理功能。二、单脂的化学。三、复脂的化学。四、脂类的提取分离与分析原理。2.教学基本要求：掌握：脂类的概念、分类、基本结构、性质和功能。熟悉：必需脂肪酸的概念、脂类的重要性；。了解：了解复脂的分类、结构，脂类提取分离和分析的基本原理。3.教学重点难点：重点：甘油三脂、磷脂和胆固醇的结构及主要性质；脂肪的主要功能；难点：甘油三脂、磷脂和胆固醇的结构及主要性质4.教学建议：总结糖化学的知识点，引入三大营养物质脂类，讲授脂类的概念、分类，重点讲解甘油三酯、甘油磷脂、胆固醇酯的结构和性质，脂肪与脂肪酸的结构特点及功能。第三章维生素1.基本内容：（1）概述（维生素的定义、分类）；（2）脂溶性维生素的种类、特点及缺乏症；（3）水溶性维生素的种类、特点及缺乏症；（4）微量元素2.教学基本要求：掌握：（1）主要维生素的功能及缺乏症；（2）主要微量元素的来源、生理功能和缺乏症；熟悉：维生素的分类；微量元素的概念；了解：维生素的定义、特点；3.教学重难点：重点：（1）脂溶性维生素和水溶性维生素的特点、种类及缺乏症；（2）主要微量元素的来源、功能和缺乏症；难点：（1）脂溶性维生素和水溶性维生素的特点、种类及缺乏症；（2）主要微量元素的来源、功能和缺乏症；教学建议：简述维生素的定义、分类，重点讲授维生素E、维生素A、维生素D、维B等的定义、特点和缺乏症，微量元素铁、碘、锌、硒和铜的来源，功能和缺乏症.第四章蛋白质的化学1.基本内容：一、蛋白质是生命的物质基础。二、蛋白质的化学组成。三、蛋白质的分子结构与合成原理。四、蛋白质的结构与功能。五、蛋白质的性质。六、蛋白质分离与纯化的基本原理。七、蛋白质的分类。2.教学基本要求：掌握：蛋白质的化学组成、基本结构和理化性质；组成蛋白质的二十种氨基酸的结构通式、中文名字及英文三字缩写符号。熟悉：蛋白质的重要性和生物学功能；氨基酸的一般结构和性质；部分氨基酸（Asp、Glu、Arg、Lys、His、Pro、Cys、Ser）的R基团；蛋白质构象的基本概念（蛋白质二级结构的概念，二级结构的几种形式。蛋白质三级结构和结构域的概念。蛋白质四级结构的和亚基的概念）；蛋白质的分离，纯化和含量测定的原理。了解：氨基酸分离与分析方法；蛋白质一级结构测定的方法及原理；蛋白质的结构与功能的关系；蛋白质和多肽合成的基本原理。3.教学重点难点：蛋白质的概念，肽键与肽链的概念，蛋白质的高级结构及其特点，蛋白质的结构与功能的关系，蛋白质的理化性质（两性解离和等电点；变性与凝固等），蛋白质分离纯化的基本原理，蛋白质纯度鉴定和含量测定的方法。4.教学建议：采用现代教学手段如多媒体教学，辅以教具和实验教学。第五章核酸的化学1.基本内容：一、核酸的概念和化学组成。二、核酸的分子结构。三、核酸的理化性质。四、核酸的分离与含量测定。2.教学基本要求：掌握：核酸的化学组成、基本结构、理化性质和生物学功能；两类核酸分子组成的比较；DNA的双螺旋结构特点和碱基互补规律。熟悉：三类RNA（rRNA、tRNA、mRNA）的结构特点；DNA变性、复性及核酸杂交的概念；核酸的分类纯化和含量测定；体内重要游离核苷酸的结构和功能；环化核苷酸（cAMP、cGMP）及辅酶类核苷酸的结构特点。了解：左手螺旋DNA；DNA三级结构（核小体）及染色体；核酸结构与功能的关系；核酸顺序分析原理；核酸分离纯化的方法和核酸含量测定的原理。3.教学重点难点：核酸的概念和功能，核酸的化学组成与化学结构，常见含氮碱基与核苷酸的化学符号。DNA的双螺旋结构，真核细胞DNA与原核细胞DNA一级结构特点。RNA的种类与结构。核酸的理化性质。体内重要的游离核苷酸。4.教学建议：采用课题讨论启发式教学，辅以教具和实验教学。第六章酶1.基本内容：一、酶是生物催化剂。二、酶的结构及功能。三、酶的作用机制。四、酶促反应动力学。五、酶的分离、提纯及活性测定。六、寡聚酶、同工酶、诱导酶、调节酶。七、酶在医药学上的应用。2.教学基本要求：掌握：酶的概念、酶在生命活动中的重要性；酶的化学本质，作用特点及影响酶作用的因素（酶反应动力学）；酶专一性概念及表现形式；单纯酶、结合酶、全酶、酶蛋白、辅助因子、辅酶、辅基、酶活性中心、必需基团的概念；维生素的概念及分类；同工酶的概念。熟悉：酶的催化作用机制；酶的分离、纯化、活性测定的原理；寡聚酶的概念；核糖酶（核酶）及抗体酶的概念；酶在医药上的应用。了解：调节酶、诱导酶、固相酶、工具酶，酶的命名和分类；核糖酶、抗体酶的作用机理。3.教学重点难点：酶的作用特点，米氏方程，米氏常数的意义，米氏常数的求法，几种抑制类型及其动力学特点，酶活力的概念，酶的分离、纯化和活力测定。4.教学建议：采用现代教学手段如多媒体教学，辅以实验教学。第七章生物氧化1.基本内容：一、生物氧化的概念。二、线粒体氧化体系。三、非线粒体氧化体系。四、生物氧化与能量代谢。五、氧化磷酸化作用机制。2.教学基本要求：掌握：生物氧化的概念、特点和意义、线粒体呼吸链组成和传递体的排列顺序，呼吸链中ATP形成的部位。熟悉：底物水平磷酸化和氧化磷酸化偶联作用；高能磷酸键的贮存和释放。维生素和生物氧化的关系。常见的氧化磷酸化抑制剂及其抑制部位。了解：氧化磷酸化的作用机理及生物氧化抑制剂的作用及意义；非线粒体氧化体系的组成及其作用。3.教学重点难点：氧化磷酸化的概念，呼吸链电子传递体的组成和排列顺序，电子传递体中产生ATP的部位，P/O比值的定义，抑制剂对氧化磷酸化的作用特点。4.教学建议：多媒体辅助教学，注重启发式教学。第八章糖代谢1.基本内容：一、糖的消化与吸收。二、糖的分解代谢。三、糖原的合成与分解。四、血糖及其调节。2.教学基本要求：掌握：葡萄糖在体内氧化供能的基本代谢途径（有氧氧化和无氧氧化）及生理意义；血糖恒定及调节。熟悉：磷酸戊糖途径的特点及生理意义，糖原合成、分解，糖异生作用，几种激素（特别是胰岛素）对血糖浓度的调节作用。了解：糖的消化和吸收，其它单糖的代谢、糖代谢的调节，糖尿病发病机理。3.教学重点难点：糖酵解、糖有氧氧化主要过程及能量生成，三羧酸循环特点及意义，磷酸戊糖通路的生理意义，糖原合成酶与丙酮酸脱氢酶系作用特点，糖异生过程中的限速酶与糖酵解限速酶，糖原代谢和糖异生的调节，糖酵解与有氧氧化的调节。4.教学建议：布置作业，注重启发式教学。第九章脂类代谢1.基本内容：一、脂类在体内的消化和吸收。二、脂类的功能及其在体内的贮存和运输。三、脂肪代谢。四、类脂代谢。五、血脂代谢的调节及代谢紊乱。2.教学基本要求：掌握：脂肪酸分解的关键步骤，酮体的定义、酮体的生成、利用及其功能，胆固醇的合成原料及关键步骤，血浆脂蛋白的分类及其功能。熟悉：脂肪的合成代谢及分解代谢，胆固醇在体内的转化，胆固醇的合成原料（包括种类与来源）和合成的三个阶段及限速酶。了解：脂类的概念、分布、功能及其消化吸收，磷脂的代谢及其脂代谢紊乱疾病。3.教学重点难点：脂肪酸的分解代谢与合成代谢，酮体的生成与利用，胆固醇代谢，血浆脂蛋白的组成与功能。4.教学建议：板书+实例讲解，结合实际授课。第十章蛋白质的分解代谢1.基本内容：一、营养素的概念和蛋白质的营养。二、蛋白质的消化、吸收与腐败。三、氨基酸的一般代谢。四、个别氨基酸的代谢。2.教学基本要求：掌握：蛋白质在营养上的重要性，氮平衡的概念，必需氨基酸的概念与种类，转氨基作用、联合脱氨基作用的概念，氨基酸一般分解代谢与最终产物生成过程及意义，尿素合成的部位、原料及鸟氨酸循环。熟悉：蛋白质消化过程及生理意义；转氨作用的机制及转氨作用的生理与临床意义；尿素合成的生理意义；丙氨酸—葡萄糖循环及其生理意义；谷氨酰胺的生成及其生理意义；α－酮酸代谢的三条代谢途径，一碳基团代谢及生物学意义（包括其在新药设计中的意义）。糖、脂和蛋白质三大代谢的相互关系。了解：蛋白质消化吸收的过程，个别氨基酸代谢的特点。3.教学重点难点：氨基酸转氨作用，氨基酸联合脱氨作用及生理意义，鸟氨酸循环及其生理意义，氨基酸代谢与糖代谢、脂类代谢之间的联系，“一碳单位”代谢的生理意义。4.教学建议：多媒体辅助教学，注重启发式教学，结合实际，深入浅出第十一章核酸与核苷酸代谢1.基本内容：（1）核苷酸生理功用（2）嘌呤核苷酸的代谢：从头合成和补救合成途径：主要中间产物、关键酶、原料及合成的调节；分解代谢：关键酶、产物、痛风、高尿酸血症；抗代谢物的作用（3）嘧啶核糖核苷酸代谢：从头合成和补救合成：主要中间产物、关键酶、原料及合成的调节；分解代谢：终产物的生成；脱氧核糖核苷酸的合成（4）抗代谢物的作用2.教学基本要求：掌握：（1）嘌呤核苷酸合成的两种途径：从头合成途径及补救合成途径的原料、主要步骤及特点；熟悉：核苷酸的多种生理功能。了解：（1）食物中核酸的消化吸收；（2）尿酸以及痛风症与血中尿酸含量的关系。3.教学重点难点：重点：（1）嘌呤核苷酸的代谢；（2）嘧啶核糖核苷酸代谢；难点：（1）嘌呤核苷酸的代谢；（2）嘧啶核糖核苷酸代谢4.教学建议：多媒体辅助教学，注重启发式教学。第十二章代谢和代谢调控总论1.基本内容：（1）物质代谢的相互联系：在能量代谢上的相互联系；糖、脂和蛋白质代谢之间的相互联系（2）代谢调节：细胞水平的代谢调节；激素水平的代谢调节2.教学基本要求：掌握：（1）酶的别构调节、化学修饰调节的概念及其生理意义；（2）酶促化学修饰的特点；（3）激素水平的代谢调节。熟悉：（1）物质代谢的特点；（2）物质代谢的相互联系；（3）酶量的调节。了解：（1）整体调节；（2）组织、器官的代谢特点及联系。3.教学重难点：重