生物化学与分子生物学教学大纲

《生物化学》教学大纲(供临床医学专业本科教学使用)蚌埠医学院生物化学与分子生物学教研室制定二OO九年五月蚌埠医学院《生物化学》课程（第7版）教学大纲课程编号：课程名称：生物化学英文名称：Biochemistry课程类型:学科基础课程总学时：93理论课学时：72实验学时：21适用对象:临床医学本科课程简介：生物化学是研究生物体内化学分子与化学反应的科学，从分子水平探讨生命的本质。当代生物化学主要研究生物大分子的结构与功能、物质代谢与调节、遗传信息传递及其调控。它与医学的发展密切相关、相互促进。医学生物化学主要研究人体的生物化学，是医学的重要组成部分。在临床医学中，运用生物化学的理论和技术可对疾病进行预防、诊断和治疗。作为医学生，学好生物化学知识具有重要而深远的意义。一、课程性质、目的和任务《生物化学》是医学教育中重要的基础课程，其研究内容已从五十年代的新陈代谢为中心转移到分子生物学为重点。为了适应当今基础医学各学科及临床医学的需要，除了解与医学有关的物质代谢，如糖代谢、脂代谢等能量代谢之外，更重要的是学好分子生物学的主要理论，如核酸、蛋白质等生物大分子的结构和功能，代谢调节机制，基因表达及其调控等，同时联系临床的常见疾病，重点在分子水平上认识其病因，加深对其治疗原理的理解。《生物化学》分为理论教学和实验教学。理论教学内容包括：生物大分子的结构与功能、物质代谢及其调节、基因信息的传递和专题篇四部分。通过生物化学课程学习，使学生掌握蛋白质、核酸、酶等生物大分子的结构、性质及功能；物质代谢途径及其调控的规律；生物能量的产生及生物大分子前体的合成；遗传信息的储存、传递及表达等基本理论知识。学会初步运用生物化学知识论述或解释与人类健康、疾病相关的医学实践问题；培养科学思维、观察分析问题的能力；训练严谨、求实的科学态度。为学习其它基础和临床医学课程、毕业后的医学实践工作及继续教育、辅助医学各学科的科研工作等奠定基础。二、教学基本要求大纲分三级要求：（１）重点掌握的内容，要求学生深刻理解和记忆，并能融会贯通，举一反三；（２）要求熟悉的内容，要求在理解的基础上适当记忆；（３）其余部分作为一般了解和自学内容，要求能够理解或结合其他相关课程理解。本教学大纲可作为教师备课和讲课、学生学习、考试出题及检查教学质量的依据。教师应根据学生层次、文理科同学兼顾及其它具体情况安排教学过程。本大纲未涉及的生物化学相关内容，均为一般了解和自学内容。三、教学内容及要求（一）绪论【掌握】生物化学概念，当代生物化学研究的主要内容。【熟悉】生物化学与医学之间的关系。【了解】生物化学与分子生物学之间的关系，生物化学的发展史。（二）第一章蛋白质的结构与功能【掌握】蛋白质的基本组成单位和平均含氮量。20种氨基酸的名称及三字母英文缩写符号。氨基酸的理化性质。蛋白质一级、二级、三级和四级结构的基本概念及维系其稳定的化学键，肽单元和蛋白质二级结构的主要类型，蛋白质超二级结构、模体、结构域、亚基、蛋白质等电点的概念，蛋白质变性作用及影响因素，蛋白质沉淀及维系蛋白质胶体溶液的稳定因素。【熟悉】氨基酸的分类，肽的概念和基本结构，生物活性肽，蛋白质一级结构和空间结构与蛋白质功能之间的关系。蛋白质的紫外吸收作用。【了解】蛋白质组学基本概念。分子病的概念。蛋白质分类，多肽链中氨基酸的序列分析，蛋白质空间结构测定。蛋白质的分离和纯化。（三）第二章核酸的结构与功能【掌握】核酸的基本组成单位和核酸的水解产物。核酸分子中核苷酸的连接方式。DNA和RNA的一级结构和基本组成单位。DNA二级结构——双螺旋结构的概念和特点。基因和基因组的概念。mRNA、tRNA、rRNA的结构特点及功能。核酶的概念。核酸的紫外吸收作用。DNA的变性与复性。DNA的增色效应和解链温度的概念。【熟悉】DNA的超螺旋结构。核酸的分子杂交。【了解】DNA结构的多样性。RNA组学、snmRNA的种类及功能。核酸酶的种类及作用。(四)第三章酶【掌握】酶、单纯酶及结合酶的概念，酶的分子组成，酶蛋白和辅因子的作用。必需基团和酶活性中心的概念。同工酶的概念，乳酸脱氢酶同工酶的组成及组织器官分布。酶促反应的特点，酶促反应特异性的类型，影响酶促反应速度的因素，米氏方程及Km的意义。酶的抑制作用：不可逆抑制作用和可逆性抑制作用（竞争性抑制作用、非竞争性抑制作用、反竞争性抑制作用）的基本概念、原理及意义，三种可逆性抑制作用的特征曲线及动力学参数的变化。变构酶、酶共价修饰的概念和特点，酶原与酶原激活的概念、机理及意义。【熟悉】辅因子与金属离子和维生素之间的关系。酶促反应的机理——诱导契合学说。【了解】米氏方程的推导，Km值与Vmax值的测定。酶活性的测定，酶含量的调节。酶的分类与命名，酶与医学的关系。(五)第十八章维生素与微量元素【掌握】维生素的概念和分类。B族维生素（B1、B2、PP、泛酸、生物素、B6、叶酸、B12）的生化作用。B族维生素、辅酶、酶三者之间的关系。维生素C的性质与功能。【熟悉】辅酶在酶促反应中的作用，脂溶性维生素的作用，维生素缺乏症。【了解】维生素的化学结构。钙、磷代谢。微量元素的代谢与作用。(六)第四章糖代谢【掌握】糖分解代谢的主要途径。糖酵解（概念，反应部位，反应过程，关键酶及限速酶，主要反应步骤，生理意义）。底物水平磷酸化的概念及有关反应。糖有氧氧化（概念，反应阶段，进行部位，关键酶，丙酮酸脱氢酶复合体的组成及作用，三羧酸循环的概念、反应过程、关键酶及限速酶、生理意义，有氧氧化过程中ATP的生成）。磷酸戊糖途径（概念，反应部位，限速酶及生理意义）。糖原合成与分解（概念，反应过程，限速酶，肌糖原与肝糖原分解的不同点）。糖异生（概念、原料、组织和细胞定位，反应过程，关键酶，生理意义）。乳酸循环（概念及生理意义）。血糖及其调节（血糖的概念，正常人空腹血糖的水平，血糖的来源和去路，激素对血糖水平的调节）。【熟悉】糖的生理功能，糖酵解的调节，巴斯德效应。果糖、半乳糖和甘露糖的代谢。【了解】糖的消化吸收。糖醛酸途径。多元醇途径。磷酸戊糖途径、有氧氧化、糖原合成与分解以及糖异生的调节。底物循环的概念。血糖水平异常。（七）第五章脂类代谢【掌握】甘油三脂的合成代谢。脂肪动员（概念及过程，激素敏感性脂肪酶的概念和作用，脂解激素和抗脂解激素）。甘油的代谢。脂酸的β-氧化。酮体（概念，酮体的生成、利用及意义）。脂酸的合成代谢（原料，部位，限速酶）。必需脂酸的概念及其种类。磷脂的种类、功能及组成特点，甘油磷脂中磷脂酰乙醇胺和磷脂酰胆碱的合成及降解。胆固醇的合成（部位、原料、限速酶、重要的反应步骤及调节），胆固醇在体内的转化。血浆脂蛋白（分类及组成特点，合成部位及功能，载脂蛋白概念及功能）。【熟悉】脂类的消化和吸收及特点，酮体生成的调节。血浆脂蛋白代谢概况，血浆脂蛋白代谢异常。【了解】脂酸的其他氧化方式，不饱和脂酸的合成及脂酸合成的调节，多不饱和脂酸的重要衍生物——前列腺素、血栓噁烷及白三烯，鞘磷脂代谢。（八）第六章生物氧化【掌握】生物氧化的概念及特点。呼吸链（概念，组成呼吸链的复合体，呼吸链组成成分的作用及排列顺序，人体重要的两条呼吸链）。氧化磷酸化（概念，氧化磷酸化的偶联部位，ATP合酶结构和功能，影响氧化磷酸化的因素）。胞液中NADH的氧化。不需氧脱氢酶、需氧脱氢酶和氧化酶。【熟悉】ATP与其他高能化合物，能量与磷酸基的转移，超氧物歧化酶，加单氧酶。【了解】化学渗透假说，过氧化物酶体中的氧化酶类。加双氧酶。线粒体内膜的主要转运载体。（九）第七章氨基酸代谢【掌握】蛋白质营养价值（必需氨基酸的概念及种类，食物蛋白质的互补作用）。氨基酸脱氨基的主要方式（转氨基作用及转氨酶，氧化脱氨基作用，联合脱氨基作用——转氨基与氧化脱氨基作用相偶联、嘌呤核苷酸循环。）。氨的代谢（体内氨的来源与去路，氨的转运，氨的主要代谢去路——尿素合成：鸟氨酸循环的概念及酶促反应过程、尿素生成的意义）。一碳单位的概念、形式、转运载体、生成及生理意义；甲硫氨酸循环的概念、过程及生理意义。【熟悉】食物蛋白质消化及氨基酸的吸收。蛋白质的腐败作用。真核细胞内蛋白质降解的两条途径。－酮酸的代谢。高血氨和氨中毒。氨基酸脱羧基生成的几种胺类物质：γ-氨基丁酸、组胺、5-羟色胺、多胺的生成及生理作用。芳香族氨基酸代谢异常与遗传性疾病的联系。【了解】氨基酸的代谢概况。尿素合成的调节。支链氨基酸的代谢。肌酸的合成。同型半胱氨酸与心血管疾病。半胱氨酸与胱氨酸的代谢。色氨酸的代谢。（十）第八章核苷酸代谢【掌握】核苷酸合成的两条途径：从头合成和补救合成。嘌呤核苷酸从头合成的原料、能源、反应阶段，IMP的生成与转变成AMP和GMP，补救合成的生理意义。嘌呤核苷酸分解代谢，尿酸与痛风症。嘧啶核苷酸从头合成的原料、关键酶，UMP的生成及转变成CMP，脱氧核苷酸生成，TMP生成。【熟悉】核苷酸的生理功能，核苷酸补救合成的过程，抗代谢物及其作用，嘧啶核苷酸分解代谢。【了解】食物核酸的消化吸收。嘌呤核苷酸、嘧啶核苷酸从头合成、补救合成的调节。（十一）第十章DNA的生物合成（复制）【掌握】DNA半保留复制概念。参与原核生物DNA复制的模板，底物，酶类（DNA聚合酶，解螺旋酶，DNA拓扑异构酶，引物酶及DNA连接酶）及单链DNA结合蛋白，复制的半不连续性和冈崎片段，领头链和随从链。【熟悉】复制叉、DNA生物合成过程。DNA损伤与修复，逆转录现象和逆转录酶。【了解】滚环复制，半保留复制的实验依据。参与真核生物DNA复制的物质。真核生物的端粒和端粒酶。（十二）第十一章RNA的生物合成（转录）【掌握】不对称转录的概念。转录的模板，原料，RNA聚合酶（原核生物），转录与复制的区别，模板链和编码链，模板与酶的辨认结合。真核生物的转录后修饰。【熟悉】转录过程（原核生物）。【了解】真核生物的RNA聚合酶。核酶的作用。（十三）第十二章蛋白质的生物合成（翻译）【掌握】翻译的概念。参与蛋白质生物合成的各种物质（氨基酸，mRNA，核蛋白体，tRNA，蛋白质因子）及其在蛋白质生物合成中的作用。遗传密码的概念及特点。核蛋白体循环的概念及步骤。【熟悉】原核生物蛋白质的生物合成过程，S-D序列的含义、RBS概念，翻译后加工，信号肽。【了解】真核生物蛋白质的生物合成过程。蛋白质合成后的靶向输送。蛋白质生物合成的干扰和抑制。（十四）第十三章基因表达调控【掌握】基因表达的概念、时间性、空间性。原核基因转录调节：乳糖操纵子模式及调节机制。真核基因转录激活调节方式：顺式作用元件和反式作用因子。【熟悉】基因表达的方式。基因表达调控的基本原理：基因转录激活受到转录调节蛋白与启动子相互作用的调节。原核基因转录调节特点。真核基因组结构特点。真核基因表达调节特点。【了解】原核生物翻译水平调节。真核基因转录后水平的调节、翻译水平的调节（十五）第十六章血液的生物化学【掌握】正常人血浆蛋白的总浓度，A/G比值。盐析法、电泳法对血浆蛋白质进行分类。血浆蛋白的主要功能。血红素合成的基本原料、合成场所、限速酶。【熟悉】血液的组成，血浆的主要成分，非蛋白含氮化合物及非蛋白氮的概念。红细胞的糖代谢特点，2，3-BPG对血红蛋白运氧的调节功能。血红素合成的反应阶段及调节。【了解】血浆蛋白的性质。（十六）第十七章肝的生物化学【掌握】肝脏生物转化作用的概念、生物学意义，肝脏生物转化的一般反应过程（一相、二相反应）及其第一相反应所需的酶类，重要的结合反应和结合剂。胆汁酸的来源、种类，初级胆汁酸的生成，次级胆汁酸的生成和肠肝循环。胆色素的来源、血中运输、肝内转变、结合胆红素在肠道中的变化及胆色素的肠肝循环。【熟悉】生物转化的影响因素。胆汁酸合成过程概要。血清胆红素与黄疸。【了解】肝脏在物质代谢中的作用。黄疸的分型。四、教学方法与手段1．理论教学：教师在充分备课、书写教案、集体备课的基础上，利用精心制作的多媒体教学课件，配合动画演示等加以讲授，加强直观教学，以加深学生对有关内容的理解和记忆。授课过程中采用启发诱导、实例分析等多种形式，突出重点和难点，以调动学生的思维活动，培养分析、