课程简介:《生物化学》是生物工程、环境工程和食品工程的专业基础课,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。由于生物化学课程内容繁杂、抽象,因此在理论讲授中应尽量采用图文并茂等多种教学手段,生动形象地阐述生物化学的基本理论和代谢变化过程。通过对本课程的学习,要求学生掌握生物化学的基本原理,基本理论知识和基本技能,为进一步学习有关专业课程奠定生物化学知识基础。一、课程教学内容及教学基本要求绪论本章要求掌握生物化学的概念,研究范围,研究目的与任务(考核概率5%)。了解生物化学的基本内容,生物化学的发展和成就,近代生物化学的研究方向和我国在生物化学领域中的贡献以及生物化学和其它课程的联系(考核概率5%)第一章蛋白质化学本章重点蛋白质的结构和性质,难点蛋白质的结构与功能的关系第一节蛋白质的化学组成本节要求了解蛋白质的元素组成(考核概率5%),了解氨基酸的分类方法、氨基酸的主要化学性质(考核概率5%),理解氨基酸的两性解离、等电点以及等电点pI与解离基团pK值的关系(考核概率50%),理解氨基酸主要物性与结构的关系(考核概率30%),掌握其氮含量特点(考核概率50%),掌握蛋白质中含有的氨基酸的结构特点、氨基酸的三字母符号(考核概率80%)1元素组成、基本组成单位2氨基酸与分类3氨基酸理化性质第二节蛋白质的分子结构本节要求了解蛋白质的超二级结构和结构域、了解蛋白质的一级结构测定方法和蛋白质氨基酸顺序与生物功能的关系(考核概率5%),理解一级结构和高级结构的关系以及蛋白质结构与功能的关系(考核概率20%),掌握蛋白质的一级、二级、三级、四级结构的概念以及肽键、肽链、残基、N—末端、C—末端、侧链等术语(考核概率50%),掌握α—螺旋基本构象单元的结构特点及主要参数(考核概率50%),理解构象、构型的概念及区别(考核概率30%),掌握维持蛋白质结构有关的各种作用力及化学键(考核概率80%)1蛋白质一级结构2肽键、一级结构测定原理3蛋白质构象、二级结构、肽单位结构域、α-螺旋、β-折叠4三级结构5四级结构、亚基、构象类型6蛋白质的结构与功能关系第三节蛋白质的性质和分离纯化方法本节要求了解蛋白质测定方法(考核概率20%),理解蛋白质重要的理化性质和分离纯化方法(考核概率30%);掌握蛋白质变性、蛋白质等电点的概念(考核概率80%)1蛋白质分子大小2蛋白质变性3两性电离与等电点4胶体性质5沉淀反应6紫外吸收7分离纯化方法第二章核酸的化学本章重点核酸的结构和性质,难点DNA和基因组织第一节核酸的化学组成本节要求掌握核酸的基本组成单位——核苷酸;掌握核苷酸的组成成分(考核概率30%);掌握核苷酸五种碱基中文名称及相应的缩写符号(考核概率60%);掌握两类核酸(DNA与RNA)分子组成异同(考核概率80%)1核酸的基本结构单位:单核苷酸2核酸种类和组成核苷酸的结构第二节核酸的一级结构本节要求掌握单核苷酸之间的连接方式(考核概率80%);核酸一级结构的概念(考核概率50%);了解真核细胞染色质DNA与原核细胞DNA的结构特点(考核概率10%)1核苷酸之间连接方式2真核细胞染色质DNA与原核细胞DNA的结构特点第三节DNA的空间结构与功能本节要求掌握DNA双螺旋结构的特点及重要参数及碱基配对规律(考核概率80%);了解DNA的超螺旋结构(考核概率10%)1DNA双螺旋结构模型及其要点2碱基互补规律(Chargaff法则)3DNA的超螺旋结构第四节RNA的空间结构与功能本节要求掌握mRNA、rRNA、tRNA的功能与中文名称(考核概率80%);理解tRNA的二级结构及三级结构(考核概率50%);了解核酶(考核概率10%)1RNA种类2RNA结构3核酶第五节核酸的理化性质及其应用本节要求理解核酸的理化性质(考核概率20%);掌握DNA变性(热变性)、复性及分子杂交的概念(考核概率80%),了解分离提纯方法(考核概率30%)1核酸的一般性质2核酸的两性解离、等电点及电泳3紫外吸收性质4核酸的变性与复性及Tm值5核酸的分离提纯第三章糖类的结构与功能本章重点单糖和双糖的结构,难点多糖的结构第一节糖类的概念与分类本节要求理解糖类、单糖、寡糖(双糖、低聚糖)、多糖以及单糖衍生物的概念(考核概率10%)第二节单糖的构型、结构、构象本节要求掌握葡萄糖、果糖、核糖的结构特点及表示法(考核概率50%)1单糖的构型2单糖的结构3单糖的构象第三节寡糖的结构和性质本节要求掌握蔗糖、麦芽糖的结构特点及表示法(考核概率50%)第四节多糖的结构和性质本节要求了解淀粉、糖原、纤维素单糖、多糖的结构特点及表示法(考核概率10%),理解淀粉的主要特性、呈色反应(考核概率20%)1淀粉与糖原2纤维素与半纤维素3其它多糖第四章脂类和生物膜本章重点和难点生物膜的组成以及生物膜的流动镶嵌模型第一节脂类概述本节要求了解脂类的概念、分类及其功能(考核概率5%)第二节油脂的结构和性质本节要求掌握脂肪的结构特点(考核概率30%),理解天然脂肪酸的结构特点和表示法(考核概率30%),了解皂化价、酸价、碘价的定义及这些参数与油脂组成的关系(考核概率20%)1脂肪的结构特点2脂肪酸的结构特点第三节磷脂和固醇类本节要求理解磷脂的结构、两性分子的概念(考核概率30%)、了解鞘磷脂、糖脂和固醇的概念(考核概率10%)1磷脂的结构2固醇类第四节生物膜本节要求掌握生物膜的组成以及生物膜的流动镶嵌模型(考核概率60%)1生物膜的组成2生物膜的结构第五章酶本章重点酶的催化机理;酶促反应动力学难点酶具有高催化效率的因素;酶的可逆抑制酶活力的概念第一节酶是生物催化剂本节要求掌握酶的基本概念、化学本质、酶的作用特点(考核概率60%),掌握结合蛋白酶〔全酶〕的酶蛋白与辅助因子〔辅酶与辅基〕之间的关系(考核概率60%),了解酶的命名原则及分类(考核概率10%),了解EC编号原则(考核概率10%)1酶的基本概念2酶的命名及分类3酶的化学本质4酶的作用特点第二节酶的分子结构与功能本节要求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(考核概率80%)。1酶的活性中心和必需基团2酶原的激活3同工酶和变构酶第三节酶催化反应的机制本节要求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(考核概率10%)1酶能降低反应活化能2中间复合物学说3诱导契合学说4抗体酶第四节酶促反应动力学本节要求了解酶促反应的机理、活化能、中间产物学说的概念(考核概率20%),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(考核概率80%)。1酶反应速度的测量2酶浓度对酶作用的影响3底物浓度对酶作用的影响4pH对酶作用的影响5温度对酶作用的影响6激活剂对酶作用的影响7抑制剂对酶作用的影响第五节酶的制备及酶活力的测定本节要求掌握酶活力及酶活力单位的概念(考核概率80%),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(考核概率30%),了解酶的分离纯化方法(考核概率20%)1酶的制备方法2酶活力的测定第六节酶的应用本节要求了解酶在工业、农业、轻工、医学等方面的应用(考核概率10%)第六章维生素和辅酶本章重点维生素B族的生物功能,难点维生素B族与辅酶的关系第一节维生素的概念、特点及分类本节要求了解维生素的概念、特点及分类第二节水溶性维生素与辅酶本节要求理解各种水溶性维生素的化学名称、功能及缺乏症(考核概率30%),掌握维生素B族与辅酶的关系及辅酶的生物学功能(考核概率80%)1维生素B1和羧化酶2维生素B2和黄素辅酶3泛酸和辅酶A4维生素PP与辅酶Ⅰ、辅酶Ⅱ5维生素B6和磷酸吡哆醛6生物素7叶酸和叶酸辅酶8维生素B12和B12辅酶9维生素C第三节脂溶性维生素本节要求了解各种脂溶性维生素的化学名称、功能及缺乏症(考核概率20%)1维生素A2维生素D3维生素K4维生素E第七章新陈代谢总论与生物氧化(5学时)本章重点氧化磷酸化、电子传递体的组成和排列顺序以及产生ATP的部位,难点氧化磷酸化作用机制第一节新陈代谢总论本节要求理解新陈代谢的概念、了解新陈代谢的研究方法(考核概率5%)、理解高能化合物和高能磷酸化合物(考核概率50%)1新陈代谢的概念2新陈代谢的研究方法3生物体内能量代谢的基本规律4高能化合物与ATP的作用第二节生物氧化本节要求掌握生物氧化的概念、意义和特点(考核概率80%);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(考核概率80%);了解非线粒体氧化体系(考核概率10%);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(考核概率80%);掌握氧化磷酸化的抑制,电子传递抑制剂、解偶联剂(考核概率80%);氧化磷酸化作用机制(考核概率80%)1生物氧化的特点2生物氧化过程中CO2的生成3生物氧化中的H2O生成4氧化磷酸化作用第八章糖代谢本章重点糖酵解、糖有氧氧化主要过程及能量生成、磷酸戊糖通路的生理意义以及三羧酸循环特点及意义,难点酶系作用特点和酶的调节第一节多糖和低聚糖的酶促降解本节要求理解糖在体内的消化吸收(考核概率30%)第二节糖的分解代谢本节要求掌握糖酵解概念及其反应过程、关键酶(考核概率80%);理解糖酵解的调节、生理意义;掌握有氧氧化的概念及其反应过程、关键酶(考核概率60%);掌握有氧氧化生成的ATP(考核概率80%);理解有氧氧化的调节及有氧氧化的生理意义(考核概率50%);了解磷酸戊糖途径的反应过程(考核概率10%),掌握其生理意义(考核概率80%)1糖的无氧酵解2糖的有氧分解3乙醛酸循环——三羧酸循环支路4磷酸戊糖途径第三节糖的合成代谢本节要求理解蔗糖、淀粉和糖原的生成过程、掌握糖异生作用及生理意义(考核概率80%)1蔗糖的合成2淀粉的合成3糖原的合成4糖原的异生作用第九章脂类的代谢本章重点和难点是脂肪酸的β-氧化、脂肪酸的生物合成过程第一节概述本节要求了解脂类的消化吸收(考核概率10%)第二节脂肪的分解代谢本节要求掌握脂肪酸b—氧化概念、反应过程及关键酶(考核概率80%),理解酮体的定义、酮体的生成、利用及其功能(考核概率10%),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(考核概率80%),了解酮体生成、氧化和生理意义及酮症(考核概率10%)1甘油的氧化2脂肪酸的β-氧化3脂肪酸氧化的其它途经4酮体的生成与利用第三节脂肪的合成代谢本节要求掌握软脂酸合成原料、部位、限速酶(考核概率80%);理解脂肪的合成途径(考核概率30%)。1甘油-α-磷酸的生物合成2脂肪酸的生物合成3脂肪的合成第十章蛋白质代谢本章重点氨基酸的联合脱氨基作用、尿素的合成,难点NH3的转化第一节概述本节要求掌握蛋白质在营养上的重要性、必需氨基酸的概念(考核概率30%);了解蛋白质的消化过程;了解氮平衡,氨基酸代谢库等概念(考核概率10%)第二节氨基酸的分解代谢本节要求了解氨基酸的脱氨基作用,掌握转氨基作用及转氨酶(考核概率80%),理解氨的来源与去路(考核概率50%)、掌握尿素合成的主要部位、主要过程、限速酶(考核概率80%),了解氨中毒,谷氨酰胺的生成与分解(考核概率20%),理解氨基酸的脱羧基作用、α-酮酸代谢(考核概率20%)、了解具有生理活性的胺和多胺(考核概率10%)1脱氨基作用2脱酸基作用3氨基酸分解产物的代谢第三节氨同化和氨基酸合成代谢本节要求了解氨同化途径和个别氨基酸代谢的特点(考核概率10%)1氨基酸合成途径的类型2氨基酸与一碳单位3氨基酸与某些重要生物活性物质的合成第十一章核苷酸代谢(2学时)本章重点嘌呤的分解和合成,难点嘌呤环各原子的来源第一节核酸的酶促降解本节要求了解核酸的消化与吸收过程(考核概率10%),掌握核酸外切酶和核酸内切酶的概念(考核概率30%)第二节核酸的分解