南医大-生物化学-教学大纲

南方医科大学本科专业教学大纲生物化学Biochemistry适用专业：临床医学专业（五年制本科）基础医学专业（五年制本科）医学影像学专业（五年制本科）护理学专业（四年制本科）医学检验专业（医学实验技术方向）（四年制本科）医学检验专业（临床检验方向）（四年制本科）生物技术专业（四年制本科）生物信息学专业（四年制本科）口腔医学专业（五年制本科）执笔人：朱利娜审定人：方振伟学院负责人：马文丽南方医科大学教务处二零零六年十二月2一、课程简介课程代码：B820006学分：6分学时：108学时先修课程：基础化学、有机化学、医用物理学、细胞生物学后续课程：病理生理学、医学微生物学、医学免疫学、医学遗传学、药理学、实验诊断学、内科学、外科学适用专业：临床医学专业（五年制本科）基础医学专业（五年制本科）医学影像学专业（五年制本科）护理学专业（四年制本科）医学检验专业（医学实验技术方向）（四年制本科）医学检验专业（临床检验方向）（四年制本科）生物技术专业（四年制本科）生物信息学专业（四年制本科）口腔医学专业（五年制本科）生物化学是一门应用化学的原理和方法在分子水平上研究生物体的化学组成，生物体分子结构与功能，物质代谢与调节，以及遗传信息的分子基础与调控规律的科学。生物化学与分子生物学的理论和技术已经渗透到基础医学和临床医学的各个领域：许多疾病的病理或征象都要用生化的理论在分子乃至基因水平上加以解释；生化的技术和方法应用于疾病诊断、治疗和预防等诸方面具有独特的优势，因而生物化学是一门极为重要的医学专业基础课程。本课程由生物化学和分子生物学两部分内容组成。通过教学要使学生掌握人体的化学组成，重要生物大分子的结构与功能及其相互关系，物质代谢的基本过程和调控规律，遗传信息的分子基础与调控规律，以及细胞间信息传递，血液、肝脏的生物化学等生命科学内容，为学习其它基础医学和临床医学课程以及医学各学科的研究工作中在分子水平上探讨疾病的病因、发病机理及疾病诊断、预防、治疗奠定扎实的理论基础。IntroductionCOURSECODE：B82006UNITSOFCREDIT：6HOURSOFCREDIT：108REQUIRINGCOURSE：BasicChemistry，OrganicChemistry，MedicalPhysics，CellBiologyCOUNTINUINGCOURSE：Pathophysiology，MedicalMicrobiology，MedicalImmunology，MedicalGenetics，Pharmacology，LaboratoryDiagnostics，Medicine，SurgerySUITEDPROGRAM：ClinicalMedicine（UndergraduateCoursesFor5Years）BasicMedicine（UndergraduateCoursesFor5Years）MedicalImageology（UndergraduateCoursesFor5Years）3Nursing（UndergraduateCoursesFor4Years）MedicalEcsomatics（MedicalExperimentalTechnology）（UndergraduateCoursesFor4Years）MedicalEcsomatics（ClinicalLaboratory）（UndergraduateCoursesFor4Years）Biotechnology（UndergraduateCoursesFor4Years）Bioinformatics（UndergraduateCoursesFor4Years）Dentistry（UndergraduateCoursesFor5Years）Biochemistryisthestudyoflifeonthemolecularlevel.Life,atitsmostbasiclevel,isabiochemicalphenomenonincludingtwobasiccharacteristics:self-refresh(metabolism)andself-replicationandself-assembly(expressionandtransmissionofgeneticinformation).The21stcenturyisaneraoflifescience.Lotsofwondersarebeingcreated,andexplosiveinformationisbeingprovidedatanunprecedentedspeed.Biochemistryandmolecularbiologyisawindowopeningtotheworldoflifescience.Thus,theknowledgeofbiochemistryandmolecularbiologywhichinvolvesthestudyofchemicalmoleculesandreactionsinlivingorganisms,andtheelucidationsofthenatureoflivephenomenononthemolecularlevel,isessentialtomedicalstudents,aswellastothestudentsofotherrelateddisciplinesandalsohelpfultothestudentswhoaregoingtopursuetheirscientificcareerinthefuture.二、教学内容与要求本课程主要内容：（1）生物大分子(包括蛋白质、酶及核酸等)的分子结构、主要理化性质，并在分子水平上阐述其结构与功能的关系；（2）物质代谢(包括糖类、脂类及蛋白质)的代谢变化，重点阐述主要代谢途径(减少逐步化学反应的讲解)、生物氧化与能量转换、代谢途径间的联系以及代谢调节原理及规律；（3）阐明遗传学中心法则所揭示的信息流向，包括DNA复制、RNA转录、翻译及基因表达的调控；（4）概要地介绍重组DNA和基因工程技术及其与医学应用的联系；（5）概要地介绍细胞信息转导及其途径；（6）血液和肝脏的生物化学等器官生化；（7）概要介绍癌基因抑癌基因、基因诊断与基因治疗、分子生物学常用技术、基因组学等分子生物学知识。本大纲共二十三章，内容要求划分为掌握、熟悉和了解三个层次。绪论教学内容一、生物化学的发展二、当代生物化学研究的主要内容4三、生物化学与医学要求【掌握】生物化学的概念。【熟悉】生物化学研究的主要内容及其与医学的关系。【了解】生物化学的发展史。第一章蛋白质的结构与功能教学内容一、蛋白质的分子组成1．元素组成2．基本单位3．组成蛋白质20种氨基酸的化学结构和分类二、蛋白质分子结构1．肽键与肽2．蛋白质的一级结构与功能3．蛋白质的二级结构与功能：螺旋、片层、转角、无规卷曲；结构域、motif；维持二级结构的化学键4．三级结构及四级结构概念、特征及维系三、四级结构的化学键三、蛋白质的结构与功能的关系1．蛋白质一级结构与功能的关系2．蛋白质空间结构与功能的关系：蛋白质的变构作用。血红蛋白的结构与功能。Hb的氧离曲线及其生理意义，结合氧时Hb分子内的变化，异常血红蛋白的概念四、蛋白质的理化性质及其分离纯化1．蛋白质的一般性质：紫外吸收、两性解离、高分子性质、沉淀、蛋白质变性2．蛋白质的分离和纯化：盐析凝胶过滤（排阻层析）、离子交换层析、亲和层析；分析蛋白质的方法：聚丙烯酰胺凝胶电泳、蛋白质分子量测定方法3．多肽链中氨基酸序列分析4．蛋白质空间结构测定[要求]：【掌握】1．蛋白质的元素组成特点，氨基酸的结构通式。氨基酸的分类、三字母英文缩写符号，pI的定义和计算；2．蛋白质一级结构的概念及其主要的化学键；3．蛋白质的二级结构的概念、主要化学键和形式：α-螺旋，β-折叠，β-转角与无规卷曲。掌握α-螺旋，β-折叠的结构特点；54．蛋白质的三级结构概念和维持其稳定的化学键：疏水作用、离子键、氢键和范德华引力；5．蛋白质的四级结构的概念和维持稳定的化学键；6．蛋白质的结构与功能的关系：一级结构决定空间结构，空间结构决定生物学功能。肌红蛋白和血红蛋白分子结构，别构效应；7．蛋白质的理化性质：两性电离，胶体性质，蛋白质变性的概念和意义，紫外吸收和呈色反应。【熟悉】1.肽、肽键与肽链的概念，多肽链的写法，生物活性肽的概念；2.肽单元概念；3.模序（motif）、锌指结构、分子伴侣的概念；4.结构域(domain)的特点；5.蛋白质的分类；6.蛋白质的沉淀，等电点沉淀，凝胶过滤，超过滤和超速离心；7.蛋白质分离和纯化技术：盐析、电泳和分子筛的原理。【了解】1．几种重要的生物活性肽；2．胰岛素一级结构的特点；3．分析血红蛋白的四级结构特点；4．多肽链中氨基酸序列分析的原理；5．蛋白质空间结构预测的原理和意义。第二章核酸的结构与功能教学内容一、核酸的化学组成及一级结构1．元素组成2．基本成分：戊糖、5种主要嘌呤、嘧啶碱的化学结构3．基本单位：核苷酸4．几种重要的核苷酸：ATP、GTP；cAMP、cGMP5．核酸分子的一级结构二、DNA的空间结构与功能1．二级结构：双螺旋结构、碱基配对原则2．DNA的超螺旋结构及其在染色质中的组装：超螺旋、核小体3．DNA的功能三、RNA的结构与功能1.信使RNA的结构与功能2．转运RNA的结构与功能3．核蛋白体RNA的结构与功能4．其它RNA：小核RNA（snRNA）、小胞浆RNA（scRNA）四、核酸的理化性质、变性和复性及其应用61．核酸的一般理化性质：紫外吸收、高分子性质、两性性质2．DNA的变性：增色效应、解链温度3．DNA的复性与分子杂交五、核酸酶要求：【掌握】1．常见核苷酸的结构、符号和性质。DNA和RNA的分子组成。核酸分子中核苷酸的连接方式、键的方向性，核酸的一级结构及其表示法；2．DNA的二级结构的特点，掌握原核生物DNA的超螺旋结构，真核生物染色体的基本单位-核小体的结构。DNA的生物学功能；3．RNA的种类与功能。信使RNA和转运RNA的结构特点，tRNA二级结构的特点与功能；4．DNA的变性和复性概念和特点，解链曲线与Tm。【熟悉】1．核蛋白体RNA的结构与功能；2．核酸分子杂交原理。【了解】了解核酸酶的分类与功能。第三章酶教学内容一、酶的分子结构与功能1．酶的分子组成：单纯酶和结合酶，全酶，辅酶与辅基2．酶的活性中心：必需基团、酶活性中心二、酶促反应的特点与机制1．酶促反应的特点：高效性、特异性、酶促反应可调节性2．酶促反应的机制三、酶促反应动力学1．底物浓度对反应速度的影响：米-曼氏方程式，酶的最大转换数，米氏常数的意义2．酶浓度对反应速度的影响3．温度对反应速度的影响：最适温度4．pH对反应速度的影响：最适pH5．抑制剂对反应速度的影响（1）不可逆抑制作用（2）可逆性抑制作用：竞争性抑制作用、非竞争性抑制和反竞争性抑制6．激活剂对反应速度的影响7．酶活性测定与酶活性单位：酶活性、酶活性单位四、酶的调节1．酶活性调节：酶原的激活、变构调节、化学修饰调节72、酶含量的调节：底物、产物、药物、激素的影响。3．同工酶：LDH、CK五、酶的命名与分类1．酶的命名2．酶的分类六、酶与医学的关系1．酶和疾病的关系2．酶在医学上的应用要求【掌握】1．酶的概念，酶的化学本质；2．酶的分子组成，单纯酶和全酶；3．酶的活性中心的概念，必需基团的分类及其作用；4．酶促反应的特点：高效性、高特异性和可调节性；5．底物浓度对酶促反应的影响：米-曼氏方程，Km与Vmax值的概念和意义；6．抑制剂对酶促反应的影响：不可逆抑制的作用，可逆性抑制包括竞争性抑制、非竞争性抑制、反竞争性抑制的动力学特征及其生理学意义；7．酶原与酶原激活的过程与生理意义；8．变构酶和变构调节的概念、机理和动力学特征。酶的共价修饰的概念和作用特点；9．同工酶的概念和生理意义