Biochemistry
课程名称：
生物化学 Biochemistry
课程总学时 ：100
讲课学时：100
学分：
6
开科学期：
3-4
面向专业： 生物学
生物化学是研究生命体的化学组成与化学变化、用化学术语解释生命本质的科学。属于生物学专业基础课。本课程主要内容包括糖、蛋白质、脂类、核酸、酶等生物大分子的结构与功能，生物体内物质代谢与能量转换的机制，遗传信息流，以及代谢调控等。本课程参考国际最新版本生物化学教材，结合多媒体教学，在介绍生物化学基本概念和基础知识的同时，加强介绍本领域国内外最新科研动态，以及现代生物化学研究技术原理和应用，注重培养学生对生物科学的研究兴趣和逻辑思维能力。
第一章 生物化学导论
第一节 生物化学发展简史
第二节 生命物质的特征
第三节 水－生命的溶剂
[主要内容]：生物化学学科发展简史；生命物质的特征；水的性质及生物学作用。
[教学要求]：要求学生掌握生物化学的概念，了解本课程的研究范畴、内容、发展历程及该学科在生物学研究中的地位和重要性；了解生命物质的特征和水的生物学作用。
[教学重点]：生物化学学科发展简史；水的性质及生物学作用
[教学难点]：激发学生学习生物化学的兴趣；介电常数。
[授课时数]：2学时
第二章 糖类
第一节 单糖
第二节 寡糖
第三节 多糖
第四节 结合糖
[主要内容]：重要单糖、双糖、多糖的化学结构和性质。
[教学要求]：掌握葡萄糖的构型、构象、理化性质和常见双糖的结构式；了解多糖的种类和功能。
[教学重点]: 糖的结构、化学连键。
[教学难点]：L-,D-构型，a-，b-异头/构体，烯醇式结构的活性，不均一多糖。
[授课时数]：6学时
第三章 蛋白质I：蛋白质的组成
第一节 蛋白质的化学组成与分类
第二节 氨基酸是组成蛋白质的基本结构单元
第三节 氨基酸的分离分析
[主要内容]：蛋白质功能，氨基酸种类及分离分析技术。
[教学要求]：要求学生掌握蛋白质氨基酸的结构特点、三字母符号和单字母符号，了解蛋白质生物功能的多样性和氨基酸研究技术原理。
[教学重点]：氨基酸种类和研究技术
[教学难点]：艾德曼降解，氨基酸离子交换柱层析。
[授课时数]：4学时
第四章 蛋白质II：蛋白质的结构与功能
第一节 蛋白质的一级结构
第二节 蛋白质的二级结构
第三节 蛋白质的三级结构
第四节 蛋白质的四级结构
[主要内容]：蛋白质分子各级结构，蛋白质结构与生物功能的关系
[教学要求]：要求学生掌握蛋白质各级结构的特点和有关名词概念，能够举例说明蛋白质各级结构与功能的关系。
[教学重点]：蛋白质的结构及其与功能的关系
[教学难点]：蛋白质序列分析，二面角，构象图，结构域。
[授课时数]：4学时
第五章 蛋白质III：蛋白质的性质、分离与鉴定
第一节 蛋白质的性质
第二节 蛋白质的分离
第三节 蛋白质的鉴定
[主要内容]：蛋白质的重要性质，变性、复性；蛋白质研究技术原理和应用。
[教学要求]：要求掌握蛋白质的重要性质和分离、纯化、鉴定方法。
[教学重点]: 蛋白质变性，凝胶过滤，SDS-PAGE电泳
[教学难点]：不连续电泳原理，沉降系数
[授课时数]：4学时
第六章 酶
第一节 酶的本质
第二节 酶的分类与命名
第三节 酶活力测定
第四节 酶促反应的动力学
第五节 酶的作用机理
第六节 核酶与同工酶
第七节 酶的调节
第八节 酶工程简介（本节以自学为主）
[主要内容]：酶活性中心、酶促反应的动力学和高效、专一的作用机制。
[教学要求]：要求掌握酶活性的表示与酶活力的计算，以及酶动力学的规律；掌握各种类型抑制剂的作用特点；了解酶的作用特点和作用机制。
[教学重点]：酶活力、酶动力学与酶作用机理；米氏常数的理解和应用；酶活性调节。
[教学难点]：过渡态，酶催化机理。
[授课时数]：8学时
第七章
核酸化学
第一节 核酸的种类、分布与化学组成
第二节 DNA的结构
第三节 RNA的结构
第四节 核酸性质
第五节 核酸的分离与鉴定
第六节 DNA的限制酶图谱
[主要内容]：核酸的化学组成、结构和性质
[教学要求]：要求掌握核苷酸的缩写符号，DNA双螺旋结构模型，mRNA和tRNA结构特点，核酸的紫外吸收特性、分子杂交，核酸提取分离的原则；了解核酸的测序和限制酶图谱。
[教学重点]：核酸的结构与性质
[教学难点]：超螺旋，拓扑异构，mRNA帽子结构。
[授课时数]：6学时
第八章 维生素与辅酶、辅基
第一节 维生素
第二节 维生素与重要辅酶、辅基的结构、功能关系
[主要内容]：常见维生素和B族维生素与辅基、辅酶的关系。
[教学要求]：要求熟悉维生素的化学结构；掌握重要B族维生素在酶反应中的作用。
[教学重点]：NADH, TPP, FAD, FMN, CoA, NADPH 等重要辅酶、辅基的结构与生化作用。
[教学难点]：NADH, TPP, FAD, FMN, CoA, NADPH的活性部位。
[授课时数]：2学时
第九章 脂类与生物膜
第一节 生物体内的脂类
第二节 生物膜的化学组成与结构
第三节 生物膜的功能
[主要内容]：脂类分子结构特征、化学性质；生物膜结构；生物膜在物质运输、信号转导和能量转换中的作用。
[教学要求]：要求掌握脂肪酸分子的共性，脂肪酸的活化形式，磷脂分子的双亲性，生物膜化学组成，流动镶嵌模型要点；能举例说明生物膜的功能。
[教学重点]：磷脂分子结构，生物膜的结构与功能
[教学难点]：胆固醇在生物膜流动性中的双重调节作用；生物大分子的跨膜运输。
[授课时数]：8学时
第十章 生物能学与生物氧化
第一节 自由能
第二节 高能磷酸化合物
第三节 线粒体电子传递链
第四节 氧化磷酸化作用
第五节 光合磷酸化作用（自学，植物生理会详细介绍）
[主要内容]：介绍自由能、氧化还原电势的概念和在生物化学中的应用；线粒体电子传递链组成，氧化磷酸化。
[教学要求]：要求掌握ATP的分子结构和作用，线粒体电子传递链组分的顺序；了解氧化磷酸化偶联机理。
[教学重点]：电子传递链与氧化磷酸化
[教学难点]：自由能，ATP合成机理。
第十一章 糖代谢
第一节 糖原分解与合成
第二节 糖酵解
第三节 柠檬酸循环
第四节 戊糖磷酸途径
第五节 葡萄糖异生作用及血糖
第六节 多糖和双糖代谢
[主要内容] 介绍糖在生物体内的合成、分解及转化，以及其生理意义。
[教学要求] 要求学生掌握糖在体内的来龙去脉，即合成、分解及转化。
[教学重点] 糖酵解，柠檬酸循环。
[教学难点] 糖代谢途径的联系及其意义。
[授课时间] 9学时
第十二章 脂肪酸代谢
第一节 脂肪酸的氧化分解
第二节 脂肪酸的生物合成
第三节 脂类的代谢
第四节 酮体
第五节 脂类的运输
[主要内容] 脂类在生物体内的合成、分解及转化的代谢途径。
[教学要求] 要求学生掌握脂肪酸β氧化，能量计算及糖脂的相互转变。
[教学重点] 脂肪酸β氧化及脂肪合成调空。
[教学难点] 糖与脂的相互转变。
[授课时间] 6学时
第十三章 氨基酸代谢
第一节 氨基酸的降解与转化
第二节 氨基酸降解后碳原子的命运
第三节 氨基酸的生物合成
[主要内容] 氨基酸脱氨基、α-酮酸碳架的命运，尿素循环。
[教学要求] 要求学生掌握尿素循环及三大营养物之间的相互转变及其意义。
[教学重点] 尿素循环，α-酮酸的碳架的命运。
[教学难点] 三大营养物之间的相互转变及其意义。
[授课时间] 6学时
第十四章 核苷酸代谢
第一节 核酸的酶促降解
第二节 核苷酸的降解
第三节 核苷酸的生物合成
[主要内容] 核苷酸合成与降解。
[教学要求] 要求学生掌握核苷酸降解及核苷酸合成的不同途径之间的关系。
[教学重点] PRPP, IMP及乳清酸的合成
[教学难点] 脱氧核糖核苷酸的合成
[授课时间] 4学时
第十五章 代谢途径的相互关系
第一节 代谢反应中的关键物质
第二节 主要代谢途径的作用和主要控制部位
第三节 代谢反应网络及关键性的交汇点
[主要内容] 主要代谢途径的相互关系，关键酶及其交汇点。
[教学要求] 要求学生从整体水平了解三大营养物代谢，关键酶及其相互关系。
[教学重点] 关键酶，代谢交汇点。
[教学难点] 代谢途径之间的调控。
[授课时间] 4学时
第十六章 DNA的生物合成
第一节 DNA复制
第二节 DNA突变
第三节 DNA的损伤与修复
[主要内容] DNA突变，半保留复制，DNA复制酶类，DNA损伤与修复。
[教学要求] 要求学生掌握DNA复制酶类，复制过程，基本概念及生物遗传与突变的分子基础。
[教学重点] DNA复制及其酶类。
[教学难点] 冈崎片段
[授课时间] 6学时
第十七章 RNA的生物合成
第一节 RNA的转录
第二节 RNA转录后加工
第三节 RNA指导下的RNA合成
第四节 逆向转录
[主要内容] RNA转录及其酶类，RNA转录后的加工。
[教学要求] 要求学生掌握DNA聚合酶和RNA聚合酶的异同，RNA转录与RNA复制的不同点，逆转录及其生物学意义。
[教学重点] RNA转录及转录后的加工，真核生物与原核生物的不同加工方式，逆转录的应用。
[教学难点] 真核生物的mRNA的转录后加工。
[授课时间] 6学时
第十八章 蛋白质的生物合成
第一节 遗传密码蛋白质合成体系
第二节 蛋白质合成过程
第三节 蛋白质合成后加工
[主要内容] 遗传密码，蛋白质合成酶类，蛋白质合成体系，蛋白质合成后的加工。
[教学要求] 要求学生掌握遗传密码的阅读，中心法则，蛋白质合成及其酶和重要因子的作用。
[教学重点] 中心法则，反密码子，蛋白质合成的流程。
[教学难点] 蛋白质的生物合成。
[授课时间] 6学时
第十九章 生物工程简介
第一节 目的基因的获得
第二节 载体的构建及转染
第三节PCR原理及其应用
第四节 基因表达及检测
第五节 转基因研究的动态性介绍
[主要内容] 目的基因的获得，载体构建，转染及表达
[教学要求] 要求学生了解基因工程的基本手段和试验流程
[教学重点] 外源基因的表达
[教学难点] 载体构建及载体构建
[授课时间] 3学时
主要参考书：
生物化学 王镜岩 朱圣庚 徐长法 主编 (第三版) 高等教育出版社 2002
生物化学 张曼夫主编 中国农业大学出版社，北京，2002
Principles of Biochemistry(2ed edition)，Lehninger，Nelson, Cox(eds), Worth Publishers, New York, 1997
Biochemistry(Fourth edition), Lubert Stryer(ed) , W.H.Freeman and Company, New York，1995
一、
学目的与课程性质、任务
本课程是为生物学院理科基地二年级学生开设的专业基础课。要求学生已经完成了普通化学及实验、分析化学及实验、基础有机化学及实验等基础课，以及植物生物学、动物生物学等专业基础课程的学习。通过该课程，学生将从更深层次上系统掌握生命体的化学组成和化学变化的基本知识，深刻理解生命现象的化学本质。
二、
程主要内容、重点及深度
本课程共分十九章，主要内容包括糖，蛋白质，核酸，酶，生物膜，生物能学与生物氧化，糖代谢，脂肪酸代谢，氨基酸代谢，DNA、RNA及蛋白质的生物合成，代谢调节等。重点是蛋白质、核酸分子的结构与功能，物质代谢及遗传信息流。本课程在教学过程中，参考国际上生物学专业通用的生物化学教科书，在教学内容上力求与国际一流大学接轨，同时注意介绍本研究领域的最新进展和技术。
三、教学要求与主要环节
本课程以课堂讲授为主，结合课堂讨论和各章节思考题，要求学生系统掌握生物化学基础理论知识和现代生物化学技术要点，注重培养学生分析问题和解决问题的能力；本课程主要内容将采用多媒体教学，某些章节还要辅以录像参考片，以加深学生对生物化学的理解，激发学生对生物科学研究的兴趣，同时使强化学生的逻辑思维能力。
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