一、 课程名称:生物化学(I)
二、 课程代码:CHEN30414
三、 学时和学分: 48学时,3学分
四、 适用专业:应用化学,制药工程
五、 先修课程:有机化学,生物学,大学化学,分析化学
六、 使用教材:罗纪盛等编,《生物化学简明教程》(第四版),高等教育出版社,2011
七、 参考书目
[1] 王镜岩等编,《生物化学教程》(第一版),高等教育出版社, 2008.
[2] 张洪渊等编,《生物化学》,化学工业出版社, 2006.
[3] Adam Black et al., General, Organic, and Biological Chemistry, Pearson Education Inc., 2007.
八、 课程描述
《生物化学》是应用化学、制药工程和药学的专业基础课,是以化学的理论和方法为主要手段来研究生物体内基本物质(如糖类、脂类、蛋白质、核酸等)的结构、性质及其生命活动(如生长、生殖、代谢、运动等)过程中的变化规律。通过对本课程的学习,要求学生掌握生物化学的基本原理,基本理论知识,为进一步学习专业课程奠定生物化学知识基础。
九、 教学目标
1. 课程教学目标
通过本课程的学习,掌握生物化学的基本原理,基本理论知识和分析方法,理解生命活动的科学原理,为理解病理,药理及物药研发等专业知识学习奠定基础。将生物化学知识与社会和个人生活紧密联系,提高学生科学素养和科学辨别能力。
2. 教学环节对人才培养目标的贡献
① 授课环节:给学生讲解生化知识时,培养学生掌握生物化学的原理和方法,并能够应用在具体的科学研究和实际工作中。要求学生能较好地将生物学﹑物理学和化学方面的基础知识运用到生物化学的学习中,要求学生从生物大分子的组成﹑结构和性质去认识结构与功能的关系;物质代谢和能量代谢的关系以及代谢调节的意义;基因信息传递的分子基础;重组DNA和基因工程技术及其与医学应用的联系;细胞信息传递与疾病治疗等,使学生具备在分子水平上探讨疾病的病因、发病机理及解释各种生命现象的能力。
② 课堂讨论交流环节:训练独立分析问题、解决问题、探索精神和创新能力,还培养学生的良好的表达能力和沟通交流能力。
③ 课程作业:培养学生独立思考的能力,使学生熟练查阅相关文献,完成信息提取,总结归纳能力,培养学生的逻辑推理能力,以及学术观点的书面表达能力及口头发达能力。
④ 课后答疑环节:培养学生的交流能力和为社会服务的能力。
⑤ 考试环节:使学生具有严谨求实、自律、刻苦、向上的良好素质;培养学生踏实做事的习惯和良好的临场心理素质。具有拓展、创新等可持续发展的能力;具有获取信息、筛选信息的自主学习能力。
3. 课程的知识贡献和学时安排
章节名称 |
知识贡献 |
教学要求 |
学时 |
第一章 |
生物化学概论 |
掌握生物化学的概念,研究范围,研究目的与任务和及其与其它课程的联系。初步了解生物分子的基本功能、官能团和分类。了解人体结构的层次;理解原核细胞和真核细胞的区别;了解真核细胞中各种细胞器的结构和功能;对比细胞周期中的有丝分裂和减数分裂。 |
3 |
第二章 |
糖类的结构与功能 |
理解糖类、单糖、寡糖、多糖以及单糖衍生物的概念。掌握葡萄糖、果糖、核糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、淀粉、糖原、纤维素的结构特点及表示法。理解淀粉的主要特性、呈色反应。 |
3 |
第三章 |
脂类和生物膜 |
了解脂类的概念、分类及其功能。理解磷脂的结构、两性分子的概念、了解鞘磷脂、糖脂和固醇的概念。掌握生物膜的组成以及生物膜的流动镶嵌模型。 |
4 |
第四章 |
蛋白质化学 |
了解蛋白质的组成,主要化学性质,理解氨基酸的等电点及主要物性与结构的关系,掌握编码氨基酸的结构特点。掌握蛋白质的四级结构的概念以及相关术语,掌握α—螺旋基本构象单元的结构特点及主要参数,理解构象、构型的概念及区别,掌握维持蛋白质结构有关的各种作用力及化学键。了解蛋白质测定方法,理解蛋白质重要的理化性质和分离纯化方法;掌握蛋白质变性、蛋白质等电点的概念。 |
4 |
第五章 |
核酸的化学 |
掌握核酸的基本组成单位;掌握核苷酸的组成成分;掌握核苷酸五种碱基中文名称及相应的缩写符号;掌握两类核酸(DNA与RNA)分子组成异同。掌握单核苷酸之间的连接方式;核酸一级结构的概念;了解真核细胞染色质DNA与原核细胞DNA的结构特点。掌握DNA双螺旋结构的特点及重要参数及碱基配对规律;了解DNA的超螺旋结构。掌握mRNA、rRNA、tRNA的功能与中文名称;理解tRNA的二级结构及三级结构。要求理解核酸的理化性质;掌握DNA变性(热变性)、复性及分子杂交的概念,了解分离提纯方法。 |
4 |
第六章 |
酶 |
掌握酶的基本概念、化学本质、酶的作用特点以及酶蛋白与辅助因子之间的关系;了解酶的命名原则及分类。掌握酶的活性中心和必需基团,酶原的激活;同工酶和变构酶等概念。了解酶促反应的机理、活化能、中间产物学说以及抗体酶的概念。了解酶促反应的机理、活化能、中间产物学说的概念,掌握酶促反应动力学的基本内容:温度、pH、酶浓度、底物浓度、竞争性抑制、非竞性抑制物及激活剂对酶促反应速度的影响;米氏方程、米氏常数意义;三种抑制作用对最大反应速度和Km的影响。掌握酶活力及酶活力单位的概念,理解正确测定酶活力的方法、条件及测定反应初速度的意义,了解酶的分离纯化方法。了解酶在工业、农业、轻工、医学等方面的应用。 |
6 |
第七章 |
维生素和辅酶及微量元素 |
了解维生素的概念、特点及分类;解各种水溶性维生素的化学名称、功能及缺乏症,掌握维生素B族与辅酶的关系及辅酶的生物学功能。了解各种脂溶性维生素的化学名称、功能及缺乏症,了解金属离子(微量元素)做为辅助因子的作用。 |
2 |
第八章 |
新陈代谢总论与生物氧化 |
理解新陈代谢的概念、了解新陈代谢的研究方法、理解高能化合物和高能磷酸化合物。掌握生物氧化的概念、意义和特点;掌握线粒体呼吸链和电子传递系统、呼吸链的主要成分和作用、呼吸链中传递体的顺序、呼吸链复合体;掌握呼吸链中ATP的形成、P/O比值的定义、底物水平磷酸化,氧化磷酸化概念;掌握氧化磷酸化的抑制,电子传递抑制剂、解偶联剂;氧化磷酸化作用机制。 |
4 |
第九章 |
糖代谢 |
理解糖的消化吸收;掌握糖酵解概念及其反应过程、关键酶;理解糖酵解的调节、生理意义;掌握有氧氧化的概念、反应过程及ATP生成、关键酶;理解有氧氧化的调节及生理意义;了解磷酸戊糖途径的反应过程,掌握其生理意义。理解蔗糖、淀粉和糖原的生成过程、掌握糖异生作用及生理意义。 |
3 |
第十章 |
脂类的代谢 |
了解脂类的消化吸收;掌握脂肪酸β-氧化概念、反应过程及关键酶,理解酮体的定义、酮体的生成、利用及其功能,了解甘油三酯的水解,掌握甘油三酯水解的关键酶,脂肪酸活化、转运和β氧化过程,了解酮体生成、氧化和生理意义及酮症。掌握软脂酸合成原料、部位、限速酶;理解脂肪的合成途径。 |
2 |
第十一章 |
蛋白质代谢 |
掌握蛋白质在营养上的重要性、必需氨基酸的概念;了解蛋白质的消化过程;了解氮平衡,氨基酸代谢库等概念。了解氨基酸的脱氨基作用,掌握转氨基作用及转氨酶,理解氨的来源与去路、掌握尿素合成的主要部位、主要过程、限速酶,了解氨中毒,谷氨酰胺的生成与分解,理解氨基酸的脱羧基作用、α-酮酸代谢、了解具有生理活性的胺和多胺。了解氨同化途径和个别氨基酸代谢的特点。 |
3 |
第十二章 |
核苷酸代谢 |
了解核酸的消化与吸收过程,掌握核酸外切酶和核酸内切酶的概念;理解核苷酸的分解代谢;嘌呤核苷酸分解与尿酸的生成;理解嘌呤、嘧啶核苷酸的从头合成、补救合成途径。 |
2 |
第十三章 |
核酸的生物合成 |
掌握遗传信息传递的中心法则及其补充;掌握DNA复制的方式—半保留复制,复制的原料、模板、参与复制的酶类和因子以及DNA复制的基本过程;理解逆转录过程;了解DNA的损伤与修复的概念。掌握转录的原料、模板、酶及转录的基本过程,掌握转录与复制的异同点、原核生物同真核生物RNA聚合酶的区别。理解转录后mRNA、tRNA及rRNA的加工,了解核酶概念及其结构。 |
3 |
第十四章 |
蛋白质的生物合成 |
掌握三种RNA作用原理、遗传密码的概念和特点,掌握反密码子、同工受体tRNA和起始tRNA的概念,了解核糖体的作用;掌握蛋白质合成的基本过程,了解核蛋白体循环、蛋白质合成后的加工。 |
3 |
第十五章 |
代谢的调节控制 |
掌握各类物质代谢的相互联系及特点了解物质代谢调节的意义及方式,了解酶的隔离分布,理解重要物质代谢途径的亚细胞定位、限速酶的概念。掌握变构酶的概念及其生理意义,了解酶蛋白化学修饰的概念及其生理意义。掌握酶含量的调节—酶合成的诱导与阻遏。了解激素与神经系统的调节方式、理解cAMP的形成及第二信使理论。 |
2 |
十、 教学方法
本课程以面授为主,辅以课堂讨论、多媒体教学以及适量作业及网上在线测试,并通过大量实验加深对理论教学的理解;由于内容繁杂,概念较抽象,自学难度较大,必须进行课前预习,除课堂讲解之外,应增加互动性教学,如课堂讨论、学生进行章节总结等,以促进学生对知识的吸收。采用多种教学方法并重。因此,要求学生根据教学大纲,抓住重点,有目的地对要求掌握的内容在理解的基础上进行记忆。可采用循环学习法,即每隔一定时间复习一次,但复习一次相同内容所用的时间越来越短,印象却越来越深,从而达到巩固知识的目的。
1. 启发式教学:充分结合学科历史背景、生活常识和常见疾病,提出一些生物化学方面的实际问题,启发学生思考,提高学生的学习兴趣,增强学生对知识的理解。
2. 互动式教学:在涉及实验现象分析的教学中,教师先提出各种可能的理论解释,在引导学生开放的思路,自己解答并逻辑推理,排除不科学的结论,最终使学生自己得到正确的理论,使学生开阔思路,培养分析问题和解决问题的能力。
3. 根据生物化学最新的研究成果,适当拓宽课程内容:生物化学是一门研究人类自身的学科,但其领域的新成果不断涌现。因而本课程应根据研究的发展,适当拓宽课程内容, 补充新的有用内容和先进的技术成果。在讲述经典理论的基础上, 不断将学科最新成果引入教学, 如新的疾病治疗靶标的发现、食品安全知识等。
十一、 考核及成绩评定方式
该课程成绩主要包括两部分构成。考核评定方式以考试成绩为主,平时成绩为辅。平时成绩所占成绩比例30%,考试成绩所占成绩比例70%。
1. 平时成绩构成包括:学生到课情况,课堂表现,课外作业,测验成绩等。最终根据学生的综合表现,给出相应的分数。
2. 考试可采取开卷闭卷等方法。考试试卷以教学大纲为依据,体现本课程的主要内容和基本要求,兼顾概念、理解、分析、综合、评价等方面。既要考核学生对知识的掌握程度,又要考核学生的能力。考试试题要有恰当的广度和覆盖面;有较高的信度、效度、区分度及合适的难易度;题量应与考试时间相匹配;试题表述要准确、简练、明了。
大纲制定人: 陈刚
大纲审定人: 徐溢
制定时间:2014-07