《生物化学A》课程教学大纲

《生物化学A》课程教学大纲课程编号：0812005课程总学时/学分：72/4（其中理论72学时，实验0学时）课程类别：学科基础与专业必修课一、教学目的和任务《生物化学》是生命的化学，是研究生物体的化学组成和生命过程中的化学变化规律的一门科学。通过该课程的学习，使学生系统掌握生物化学的基本理论，理解并掌握生物有机体的组成、生物大分子结构与功能的关系、生物物质在体内的代谢规律及遗传信息的表达与调控等，教学中应着重培养学生科学的思维方法、创造能力及运用知识解决实际问题的能力。二、教学基本要求本课程需先修《植物学》、《动物学》、《有机化学》、《无机及分析化学》等课程。课程要求学生掌握生物体的基本化学组成，主要组成物质的结构特点、性质和功能以及这些物质在体内的合成、降解和相互转化等的代谢规律；熟悉常用的生物化学研究方法，了解重要学说和理论的实验证据；了解这些代谢活动与各种重要生命现象之间的关系。学会综合运用所学的基本理论知识和技术来解决实际问题，并为为后继课程《细胞生物学》、《遗传学》、《分子生物学》等课程的学习打下牢固的基础。三、教学内容及学时分配第一章绪论（1学时）教学要求：掌握生物化学的涵义、研究内容，了解生物化学的发展史、生物化学学习特点。教学重点：生物化学的涵义、研究内容。教学难点：生物化学的发展史。第二章蛋白质化学（10学时）第一节概述一、蛋白质的生物学意义二、蛋白质的分类三、蛋白质的化学组成第二节氨基酸一、蛋白质的水解二、氨基酸的结构三、氨基酸的分类四、氨基酸的重要性质五、氨基酸的分析第三节肽一、肽与肽键二、肽的命名三、肽的重要理化性质四、重要的天然多肽第四节蛋白质的结构一、蛋白质的一级结构二、蛋白质的二级结构三、超二级结构和结构域四、蛋白质的三级结构五、蛋白质四级结构第五节蛋白质分子结构与功能的关系一、蛋白质一级结构与功能的关系二、蛋白质构象与功能的关系第六节蛋白质的重要性质一、胶体性质二、两性解离和等电点三、沉淀作用四、变性五、颜色反应第七节蛋白质的分离纯化教学要求：蛋白质是生物大分子，也是一切生命活动最基本的物质基础。本章要求掌握蛋白质的分类方法，元素组成特点，20种氨基酸的名称和结构特点（及三字符号）；掌握蛋白质一、二、超二级结构、结构域、三、四级结构基本特点；掌握蛋白质主要理化性质。熟悉蛋白质生物学功能，蛋白质结构和功能的关系。熟悉蛋白质的分离提纯的基本策略和方法。教学重点：蛋白质的分类方法，20种氨基酸的名称和结构特点（及三字符号）；掌握蛋白质一、二、超二级结构、结构域、三、四级结构基本特点；蛋白质主要理化性质。教学难点：蛋白质的结构层次，蛋白质的分离提纯的基本策略和方法。第三章核酸化学（6学时）第一节概论一、核酸的生物学意义二、核酸的种类和分布三、核酸的化学组成第二节核酸的结构一、DNA的分子结构二、RNA的分子结构第三节核酸的物理化学性质一、一般性质二、紫外吸收三、酸的变性和复性四、核酸的分子杂交教学要求：核酸是生物大分子，也是生物遗传信息储存、传递的主要物质。本章要求掌握核酸的种类和分布，核苷酸的组成成分，DNA和RNA的分子结构的主要特点及其主要的理化性质，熟悉核酸的分子杂交。教学重点：DNA和RNA的分子结构的主要特点及其主要的理化性质。教学难点：DNA和RNA的分子结构的主要特点。第四章酶、维生素与辅酶（11学时）第一节概论一、酶的概念、作用特点二、酶的分类和命名第二节酶的组成和结构一、酶蛋白和辅因子二、酶的活性部位和必需基团第三节酶的作用机制一、酶促反应的本质二、酶作用的专一性三、中间产物学说四、锁钥学说和诱导契合学说五、酶高效的机制第四节酶促反应速度及其影响因素一、酶促反应速度的测定二、酶浓度对酶作用的影响三、底物浓度对酶作用的影响四、pH对酶作用的影响五、温度对酶作用的影响六、激活剂对酶作用的影响七、抑制剂对酶作用的影响第五节酶的调节控制一、酶原及酶原激活二、别构酶三、共价调节酶四、同工酶五、诱导酶六、核酶和抗体酶第六节酶的制备和应用一、酶活力的测定二、酶的制备三、酶的应用第七节维生素和辅酶教学要求：酶是生物催化剂，新陈代谢众多的化学反应依赖酶催化而进行。本章要求掌握酶的概念，作用特点与作用机制；掌握和熟悉全酶、辅酶、辅因子、必需基团与活化中心、酶原激活、同工酶、抗体酶、核酶等概念；掌握影响酶促反应的因素；熟悉酶活性调节的方式，维生素种类、功能及缺乏病；了解酶的活力测定方法，分离纯化和应用。教学重点：酶的作用特点与作用机制，影响酶促反应的因素。教学难点：酶的作用机制，酶活性调节的方式。第五章糖代谢（9学时）第一节概论一、糖的种类二、糖的生理功能第二节糖酵解一、概念二、历程三、特点及能量产生四、生物学意义五、调控六、丙酮酸的去路第三节糖的有氧分解一、有氧分解概念二、历程三、三羧酸循环（一）概念（二）历程（三）特点及能量产生（四）回补反应（五）生物学意义（六）调控第四节磷酸戊糖途径一、历程二、生物学意义三、调控第五节乙醛酸循环第六节单糖的合成第七节多糖的合成和分解教学要求：糖类是生物体的重要能源和碳源，多糖是重要的生物大分子。本章要求掌握糖酵解和TCA的基本反应过程、限速酶、ATP的生成、生理意义；掌握磷酸戊糖途径和乙醛酸循环的基本过程、生理意义；熟悉三羧酸循环的回补反应，糖原合成、分解、糖异生的基本反应过程，能量变化及生理意义；了解糖代谢的调控。教学重点：糖酵解和TCA的基本反应过程、限速酶、生理意义，磷酸戊糖途径和乙醛酸循环的基本过程、生理意义。教学难点：糖酵解和TCA的基本反应过程及调控。第六章新陈代谢与生物氧化（5学时）第一节概论一、新陈代谢的概念和特点二、新陈代谢的研究方法三、生物氧化的概念和特点四、自由能与高能化合物五、ATP的生理功能六、生物氧化中的CO2的生成第二节呼吸链一、呼吸链的概念二、呼吸链传递体的种类和组成三、呼吸链中传递体的顺序四、呼吸链的抑制剂第三节氧化磷酸化作用一、ATP的生成方式二、氧化磷酸化（一）部位（二）P/O比（三）机制（四）氧化磷酸化的解偶联剂和抑制剂（五）线粒体外NADH的氧化第四节ATP的重要作用教学要求：生物氧化是物质在生物体内进行的氧化作用，又称细胞呼吸，是生物能量代谢的重要内容。本章要求掌握生物氧化的概念、特点，呼吸链的组成和排列顺序，水的生成，ATP的生成方式和生理功能，氧化磷酸化作用机制，P/O比值。熟悉电子传递链的抑制和氧化磷酸化的抑制和解偶联。了解呼吸链组分排列顺序的研究方法，以及化学渗透学说的实验证据。教学重点：呼吸链的组成和排列顺序，氧化磷酸化作用机制。教学难点：氧化磷酸化作用机制。第七章脂类代谢（6学时）第一节概论一、脂类的概念和分类二、生理功能第二节脂肪的分解代谢一、脂肪的酶促水解二、甘油的氧化三、脂肪酸的氧化分解四、酮体的生成和利用第三节脂肪的合成代谢一、甘油的生物合成二、脂肪酸的生物合成三、脂肪的合成第四节磷脂和胆固醇的代谢一、甘油磷脂的代谢二、胆固醇的代谢教学要求：脂肪的主要生理功能是储存能量、氧化供能，是脂类细胞膜结构的成分，参与细胞识别及信息传递。本章要求掌握脂类的分类、生理功能，脂肪酸的β－氧化、脂肪酸的其它氧化形式、甘油代谢、脂肪酸合成的基本途径。熟悉脂肪分解和合成的基本途径，酮体的生成和利用。了解磷脂和胆固醇的代谢和转化。教学重点：脂肪酸的β－氧化，脂肪酸合成的基本途径，酮体的生成和利用。教学难点：脂肪酸合成的基本途径。第八章氨基酸代谢（4学时）第一节蛋白质的酶促降解一、蛋白质的消化吸收二、蛋白质的营养价值第二节氨基酸的一般代谢一、脱氨基作用二、脱羧基作用三、氨基酸分解产物的代谢第三节个别氨基酸代谢一、氨基酸的合成代谢二、个别氨基酸的代谢障碍三、一碳单位教学要求：人体内蛋白质处于不断降解和合成的动态平衡。本章要求掌握蛋白质的酶促降解，氨基酸的脱氨基和脱羧基作用，分解产物代谢去向，一碳单位。熟悉氨基酸合成的基本途径。了解个别氨基酸代谢。教学重点：氨基酸的脱氨基和脱羧基作用，分解产物代谢去向，一碳单位。教学难点：个别氨基酸代谢。第九章核苷酸代谢（4学时）第一节核酸的酶促降解一、核酸的消化吸收二、核酸酶的分类第二节核苷酸的生物降解一、核苷酸的降解二、嘌呤的分解三、嘧啶的分解第三节核苷酸的生物合成一、嘌呤核苷酸的合成二、嘧啶核苷酸的合成三、脱氧核苷酸的合成四、核苷二磷酸和核苷三磷酸的合成五、胸苷酸的合成教学要求：核苷酸是核酸的基本结构单位，除了作为核酸的原料外，还具有多种生物学功能。本章要求掌握嘌呤和嘧啶核苷酸从头合成的原料、特点，分解代谢的基本途径、代谢产物；熟悉嘌呤和嘧啶核苷酸补救合成与从头合成的概念、基本途径，核酸的酶促降解。教学重点：嘌呤和嘧啶核苷酸从头合成的原料、特点，分解代谢的基本途径、代谢产物的去路。教学难点：嘌呤和嘧啶分解代谢的基本途径的特点。第十章DNA的生物合成（4学时）第一节DNA的复制一、半保留复制二、与DNA合成有关的酶类三、DNA复制的分子机制和复制过程第二节DNA的损伤与修复一、影响DNA损伤的因素二、DNA损伤的修复第三节逆转录教学要求：生物遗传信息传递的中心法则是以DNA为中心，DNA生物合成包括DNA的半保留复制、DNA损伤修复和逆转录。本章要求掌握生物遗传信息传递的中心法则及其扩展，DNA半保留复制、半不连续复制的概念，复制需要的蛋白因子，复制的基本过程，逆转录和逆转录酶的概念；熟悉和了解逆转录的主要反应过程，DNA损伤与修复。教学重点：复制需要的蛋白因子，复制的基本过程。教学难点：复制的基本过程。第十一章RNA的生物合成（4学时）第一节转录一、转录的概念与特点二、与转录有关的酶三、转录的过程第二节转录后加工一、rRNA转录后加工二、tRNA转录后加工三、mRNA转录后加工第三节RNA复制教学要求：RNA的生物合成包括转录与RNA复制两个内容。本章要求掌握不对称转录的概念、特点、转录体系（DNA模板、4种NTP原料、RNA聚合酶及相关蛋白因子），熟悉转录过程，了解转录后加工、RNA复制概念。教学重点：转录的基本过程。教学难点：mRNA的转录后加工。第十二章蛋白质的生物合成（5学时）第一节蛋白质合成体系的重要组分一、mRNA及遗传密码二、tRNA三、rRNA与核糖体四、辅助因子第二节蛋白质生物合成的过程及机制一、氨基酸的活化二、肽链的起始三、肽链延伸及机制四、肽链合成的终止和释放五、蛋白质合成的后加工教学要求：蛋白质生物合成是遗传信息的最终表达，即遗传信息传递的翻译过程。本章要求掌握遗传密码的特点、蛋白质合成体系各组成成分及其功能，熟悉蛋白质生物合成过程（分子机制），及能量消耗，蛋白质合成后加工的方式。教学重点：蛋白质合成体系各组成成分及其功能，蛋白质生物合成过程。教学难点：蛋白质生物合成过程，，蛋白质合成后加工的方式。第十三章物质代谢的联系与调控（3学时）第一节物质代谢的相互联系一、糖代谢与脂肪代谢的相互关系二、糖代谢与蛋白代谢的相互关系三、脂肪代谢与蛋白代谢的相互关系四、核酸和其它物质代谢的相互关系第二节代谢调节一、四个水平的代谢调节二、基因表达调控教学要求：物质代谢是生命的基本特征。各种营养物质在体内均有其独特的代谢途径，且通过共同的中间产物相互联系，通过各级水平的调节使机体