功能材料专业《生物化学》课程教学大纲

【生物化学】【Biochemistry】一．基本信息课程代码：【104641】课程学分/学时：【3/48】面向专业：【功能材料（生物材料方向）】课程性质：【学科基础指定选修课】开课院系：生物与医学工程学院使用教材：主讲教材：【全国优秀教材：《生物化学》（第四版），朱圣庚、徐长法主编，高等教育出版社，2017】辅助教材：【“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材：《生物化学与分子生物学》（第九版），周春燕、药立波主编，人民卫生出版社，2018】参考教材：【国际优秀教材：《LehningerPriciplesofBiochemistry》（seventhedition），DavidL.Nelson,MichaelM.Cox，W.H.Freeman，2017】【国外优秀生命科学教材译丛：《Lehninger生物化学原理》（第三版，中文版），DavidL.Nelson,MichaelM.Cox（主编），周海梦等（译），高等教育出版社，2005】先修课程：【有机化学103181(3)、物理化学103451(3)、无机化学100042(3)】并修课程：【细胞生物学103931（3）】后续课程：【分子生物学100793（2）、微生物学103291（2）】二．课程目标生物化学作为功能材料（生物材料方向）专业三年级本科生的学科基础必修课，旨在培养学生良好的生命科学基础科学素养，了解生命现象的本质，能够运用生物化学涉及的如生物大分子代谢、合成与分解等知识和技术，创造和研发更为实用、新颖的功能材料产品，服务于人类社会，创造更大的经济价值和社会价值。生物化学推动了整个生物医药、材料、化工、环境等学科向分子水平纵深发展。通过本课程学习有助于学习者开展功能材料（生物材料方向）领域的科学研究、产品研发工作，培养科学思维能力、表达能力、团队协作能力等综合素养，同时在课程中分享的科学案例、社会热点问题讨论有助于学生正确的科学观、价值观、人生观。本课程目标具体如下：课程目标1（知识目标）：充分运用线上、线下教学资源，如教学视频、翻转课堂等，使学生能够掌握包括生物体（包括微生物、植物、动物等）内的主要分子组成、结构和生物学功能，及其代谢与调控规律；理解生物分子结构与功能关系、物质代谢与调控关联及遗传信息传递规律等核心学科问题。课程目标2（能力目标）：能够运用生物化学理论知识，从分子水平分析、认知和表述生物工程过程的实际理论和技术问题；能够设计和提出相关的解决问题方案，如利用生物化学实验分析和验证生物工艺中的问题、设计优化工程过程的预实验等。重点培养学生科学思维、分析问题和解决问题的能力，训练严谨、求实的科学态度和工作作风，以及团队协作精神。课程目标3（素质目标）：了解生物化学学科发展简史、前沿问题及生物化学理论与技术的发展趋势，介绍我国科学家在生物医药等科技前沿领域重要成果和突出贡献，增强自豪感和自信心；力求能够运用生物化学理论和技术，设计和优化生物工艺，创造和优化出更为完善、更具潜力的工程工艺和技术。三．课程目标和毕业要求的对应关系和支撑矩阵表1课程目标和毕业要求的对应关系和支撑矩阵毕业要求毕业要求指标点课程目标及其支撑强度系数课程目标1课程目标2课程目标3支撑强度毕业要求1毕业要求1.1：能将数学、自然科学、工程科学理论基础用于功能材料领域复杂工程问题的表述；√√√H毕业要求4毕业要求4.1：能够基于功能材料科学原理对功能材料的设计、制备和工程应用中的复杂工程问题，设计实验方案；√√√M四．课程内容（一）教学内容结构关系图生物化学是一门运用化学的原理、技术和方法，同时结合相关学科的原理和技术研究生命现象本质及其应用的基础科学，运用化学等学科理论认知蛋白质、酶、核酸等生物大分子的结构、性质及功能；生物大分子与生物能量的体内代谢规律；遗传信息的储存、传递及表达等生命规律，同时学习和掌握生物化学分离、制备、分析、鉴定技术（比色、层析、电泳、离心等）等基本实验原理及操作技能。（二）课程内容、重点及基本要求表2教学内容及对应的课程目标课程内容对应课程目标学生学习成果总学时安排第一章绪论第一节生命第二节研究领域第三节发展简史第四节生化魅力第五节学习方法1,2,3了解生物化学的研究领域、发展简史以及学习本课程的必要性，掌握生化课程学习方法。2第二章蛋白质化学第一节蛋白质通论第二节蛋白质的分子组成第三节蛋白质的分子结构第四节蛋白质结构与功能的关系第五节蛋白质理化性质与分离纯化第六节蛋白质结构的测定1,2,3掌握蛋白质的分子结构、功能及其理化性质；熟悉蛋白质分离纯化和结构分析的技术原理和操作方法。4第三章核酸化学第一节概述第二节核酸的分子组成第三节核酸的分子结构第四节核酸的理化性质第五节核酸酶第六节核酸的核苷酸序列测定1,2,3熟悉DNA和RNA分子结构、功能及其理化性质；熟悉核酸分离纯化方法和测序分析技术原理与技术。4第四章酶第一节酶通论第二节酶的分子结构与功能第三节酶促反应的特点与机理第四节酶促反应动力学第五节酶的调节第六节酶的命名与分类第七节酶与医学的关系1,2,3了解酶的类型、蛋白酶的分子结构与功能，重点掌握酶促反应调控理论与方法。4第五章糖代谢第一节糖化学回顾第二节糖的命运第三节葡萄糖的代谢第四节糖原的合成与分解1,2,3从动态角度认知糖分子在生物体内合成与分解路径，熟练分析和调控糖代谢路径，达到可以分析问题、优化工艺水平6第六章生物氧化第一节生物氧化方式与特点第二节生物能及其存在形式第三节线粒体呼吸链和ATP合成第四节其他氧化酶系1,2,3了解生物氧化过程，尤其掌握线粒体呼吸链路径和ATP合成过程，能够运用理论分析和解决相关问题。4第七章脂代谢第一节脂类的消化与吸收第二节脂肪的代谢第三节磷脂的代谢第四节胆固醇代谢第五节血浆脂蛋白代谢1,2,3熟悉各种脂类分子的动态代谢路径及其调控关键点，了解其与糖代谢的平衡关系。达到可分析和解决问题水平。4第八章核苷酸代谢第一节概述第二节核苷酸的分解代谢第三节核苷酸的合成代谢第四节辅酶核苷酸的生物合成1,2,3了解核苷酸分解与合成代谢过程，可以解释一系列与核苷酸代谢与调控的生物学问题。4第九章氨基酸代谢第一节蛋白质的营养作用第二节蛋白质的消化、吸收和腐败第三节氨基酸的一般代谢第四节个别氨基酸的代谢1,2,3掌握氨基酸的代谢过程，以及个别氨基酸代谢特征。4第十章核酸的生物合成第一节DNA复制的基本规律第二节DNA复制的酶学第三节DNA生物合成过程第四节逆转录和其他复制方式第五节转录模板和酶第六节转录过程1,2,3了解DNA复制、RNA转录合成过程以及逆转录过程。掌握调控复制、转录过程关键点，并达到能够运用基因工程方法建立DNA、RNA合成方法。4第十一章蛋白质的生物合成第一节蛋白质合成体系第二节蛋白质生物合成过程第三节蛋白质合成后加工和输送第四节蛋白质生物合成的干扰和抑制1,2,3认知蛋白质合成和调控过程，能够运用理论设计蛋白质合成工艺、调控蛋白质表达水平。4第十二章基因表达调控第一节基本概念与原理第二节原核基因转录调节第三节真核基因转录调节1,2,3熟悉原核、真核系统基因转录调控机制，为理论研究及工艺建立奠定基础。4合计48五．课程考核方式与评分标准（一）考核内容与方式表3课程目标的考核方式课程目标考核内容考核方式1充分运用线上、线下教学资源，如教学视频、翻转课堂等，使学生能够掌握包括生物体（包括微生物、植物、动物等）内的主要分子组成、结构和生物学功能，及其代谢与调控规律；理解生物分子结构与功能关系、物质代谢与调控关联及遗传信息传递规律等核心学科问题。生物体内各种生物分子（蛋白质、核酸、脂类等）结构、功能和代谢调控规律。课前预习测试+随堂讨论（或翻转课堂）+作业题+期末考试2能够运用生物化学理论知识，从分子水平分析、认知和表述生物工程过程的实际理论和技术问题；能够设计和提出相关的解决问题方案，如利用生物化学实验分析和验证生物工艺中的问题、设计优化工程过程的预实验等。重点培养学生科学思维、分析问题和解决问题的能力，训练严谨、求实的科学态度和工作作风，以及团队协作精神。各种生物分子的结构特性和理化性质，以及它们的分析、纯化、合成方法。分析和解决相关问题的能力。课前预习测试+随堂讨论（或翻转课堂）+作业题+期末考试3了解生物化学学科发展简史、前沿问题及生物化学理论与技术的发展趋势，介绍我国科学家在生物医药等科技前沿领域重要成果和突出贡献，增强自豪感和自信心；力求能够运用生物化学理论和技术，设计和优化生物工艺，创造和优化出更为完善、更具潜力的工程工艺和技术。生物化学发展进展和前沿问题，能够解决生物化学相关工艺问题和优化工艺。课前预习测试+随堂讨论（或翻转课堂）+作业题+期末考试（二）课程成绩构成比例表4课程成绩构成表考核内容课程目标在各考核方式中的比例课程目标占总成绩比例日常成绩100%期末考试100%课程目标1充分运用线上、线下教学资源，如教学视频、翻转课堂等，使学生能够掌握包括生物体（包括微生物、植物、动物等）内的主要分子组成、结构和生物学功能，及其代谢与调控规律；理解生物分子结构与功能关系、物质代谢与调控关联及遗传信息传递规律等核心学科问题。50%50%50%课程目标2能够运用生物化学理论知识，从分子水平分析、认知和表述生物工程过程的实际理论和技术问题；能够设计和提出相关的解决问题方案，如利用生物化学实验分析和验证生物工艺中的问题、设计优化工程过程的预实验等。重点培养学生科学思维、分析问题和解决问题的能力，训练严谨、求实的科学态度和工作作风，以及团队协作精神。30%30%30%课程目标3了解生物化学学科发展简史、前沿问题及生物化学理论与技术的发展趋势，介绍我国科学家在生物医药等科技前沿领域重要成果和突出贡献，增强自豪感和自信心；力求能够运用生物化学理论和技术，设计和优化生物工艺，创造和优化出更为完善、更具潜力的工程工艺和技术。20%20%20%考核方式占总成绩比例30%70%100%（三）课程成绩评定1、课内评分标准：（占总成绩30%，以课前预习测试+随堂讨论/翻转课堂+作业题为主，出勤率为辅）作业题按照课程目标1-4设置，作业题占考核比例参照指标点所占比例，批改标准见表5。表5习题作业批改评分标准90-10分80-89分70-79分60-69分0-59分