《生物化学》教学大纲

 

《生物化学》(I)教学大纲

(供临床、预防、检验、全科、麻醉、口腔、影像专业)

前言

生物化学是一门在分子水平上研究和揭示生命现象的科学,是生命科学领域重要的基础学科,也是医学教育中重要的基础课程之一,其任务是通过教学使学生掌握生物化学的基本知识和基本技能,为学习其它基础和临床医学课程奠定基础。近年来,生物化学和其它领头学科的飞速发展推动了整个生命科学(包括医学)越来越深入到分子水平。根据我院本科教育教学计划,本大纲规定了生物化学的教学内容与基本要求,使师生按掌握、熟悉、了解等三种基本要求把握教与学的范围与深度。基本理论与重要內容要求讲够,难点內容要求讲透,了解內容要求学生自学、教师辅导,并适当介绍一些国内外的新进展,培养学生分析和解决实际问题的能力及科学的思维方法。

生物化学教学时数为112,其中理论课为64,实验课为48。使用查锡良,药立波主编的《生物化学与分子生物学》(科学出版社)教材。

参考资料

1、揭克敏,万福生。《医学生物化学》科学出版社,2012 江西省精品教材二等奖

2、王镜岩《生物化学》科学出版社

3、《Haper’s Biochemistry》24 th ed. Robert K.Murray 2003

4、《Biochemistry》second edition B.D.Hames(影印版) 2003

5、《Principles of Biochemistry》four edition Lehninger 2001

教学内容与要求

绪 论

【预习要求】

预习生物化学发展简史及生物化学与医学的关系

【目的要求】

了解全章内容

【教学内容】

1、生物化学发展简史

2、当代生物化学研究的主要内容

3、生物化学与医学

4、本书纲要

【教学方法】

1、课堂讲授

2、多媒体辅助教学

第1章 蛋白质结构与功能

【预习要求】

预习蛋白质的分子组成、分子结构及蛋白质结构与功能的关系

【目的要求】

1、掌握α-氨基酸通式;20种氨基酸的名称、三字符号及结构;肽键、肽链、氨基酸残基及肽链书

写规则。

2、掌握蛋白质一至四级结构的概念及稳定因素。

3、掌握蛋白质结构与功能的关系。掌握模体、结构域、分子伴侣等概念。

4、熟悉谷胱甘肽的结构与功能。

5、熟悉常见的蛋白质分离纯化方法。

6、了解氨基酸及蛋白质的的理化性质及蛋白质的分类。

7、自学多肽链中氨基酸序列分析和蛋白质空间结构测定。

【教学内容】

1、蛋白质的分子组成:氨基酸、肽键与肽

2、蛋白质的分子结构:蛋白质一、二、三、四级结构

3、蛋白质结构与功能的关系:蛋白质一级结构与功能的关系;蛋白质空间结构与功能的关系

4、蛋白质的理化性质及其分离纯化:蛋白质的理化性质;蛋白质的分离和纯化

【教学方法】

1、课堂讲授

2、多媒体辅助教学

第2章 核酸的结构与功能

【预习要求】

预习核酸的化学组成、结构与功能

【目的要求】

1、掌握核苷酸中碱基、戊糖的种类和结构;核苷、核苷酸的组成、类型与连接方式;3¢,5¢-磷酸

二酯键、核酸一级结构的概念及核酸的书写方式。

2、掌握DNA双螺旋结构模型要点、原核生物的超螺旋结构及真核生物染色体的基本单位核小体。

3、掌握DNA的功能以及DNA的变性、复性与分子杂交。

4、掌握RNA的种类及信使RNA、转运RNA和核蛋白体RNA的结构特点与功能。

5、熟悉核酸的一般理化性质。

6、了解A-DNA、Z-DNA、分子杂交、核酶。

7、自学核酸酶

【教学内容】

1、核酸的化学组成:核苷酸中的碱基成分;戊糖与核苷;核苷酸的结构与功能

2、核酸的一级结构:3¢,5¢-磷酸二酯键;核酸的一级结构;核酸的书写方式。

3、DNA的空间结构与功能:DNA的二级结构;DNA的三级结构;DNA的功能

4、RNA的结构与功能:mRNA、tRNA和rRNA的结构与功能;其它小分子RNA;核酶

5、核酸的理化性质及其应用:核酸的一般理化性质;DNA的变性、复性与分子杂交

【教学方法】

1、课堂讲授

2、多媒体辅助教学

3、课堂提问

4、演示

第3章 酶

【预习要求】

预习酶的分子结构与功能及酶促反应动力学

【目的要求】

1、掌握酶的分子组成、维生素与辅酶的关系、辅酶或辅基的符号及作用。

2、掌握酶的活性中心概念和酶活性中心内的必需基团。

3、掌握酶专一性的概念和类型。

4、掌握底物浓度、酶浓度、温度、pH及抑制剂对反应速度的影响。

5、掌握酶原和酶原激活的概念、酶原激活的实质及生理意义。

6、掌握同工酶概念、LDH同工酶及其临床意义。

7、熟悉酶促反应的特点与机制。

8、熟悉酶的共价修饰调节概念和主要方式。

9、了解激活剂对反应速度的影响、酶活性测定与酶活性单位。

10、了解变构酶和变构效应的概念、机理及生理意义。

11、了解酶的含量调节及酶的命名与分类。

12、自学酶与医学的关系。

【教学内容】

1、酶的分子结构与功能:酶的分子组成;酶的活性中心

2、酶促反应的特点与机制:酶促反应的特点;酶促反应的机制

3、酶促反应动力学:底物浓度、酶浓度、温度、pH及抑制剂对反应速度的影响

4、酶的调节:酶的活性调节;酶的含量调节;同工酶

5、酶的命名与分类:酶的命名;酶的分类

【教学方法】

1、课堂讲授

2、多媒体辅助教学

3、课堂提问

第五章 维生素与微量元素

【预习要求】

复习辅酶与辅基;预习水溶性维生素的活性形式及其生化作用

【目的要求】

1、掌握维生素的概念和分类。

2、掌握水溶性维生素的活性形式及其生化作用。

3、了解脂溶性维生素。

4、了解水溶性维生素的化学性质及缺乏症。

5、自学微量元素。

【教学内容】

1、脂溶性维生素:维生素A ;维生素D ;维生素E ;维生素K

2、水溶性维生素:维生素B1;维生素B2;维生素PP;维生素B6;泛酸;生物素;叶酸;维生素B12;维生素C;a-硫辛酸

【教学方法】

1、课堂讲授

2、多媒体辅助教学

3、课堂提问

第6章 糖代谢

【预习要求】

复习糖的分子结构;预习糖的分解代谢途径

【目的要求】

1、掌握糖酵解的概念、主要反应、限速酶、终产物、产能状况及生理意义。

2、掌握有氧氧化的概念、主要反应、限速酶、终产物、产能状况及三羧酸循环的反应过程和生理意

义。

3、掌握磷酸戊糖途径的重要反应、限速酶、主要产物及生理意义。

4、掌握糖原的合成与分解代谢的概念、基本过程、限速酶、反应特点及生理意义。

5、掌握糖异生的概念、主要器官、原料、基本过程、限速酶及生理意义。

6、掌握血糖的概念、正常浓度、来源与去路

7、熟悉调节血糖浓度的主要激素。

8、了解糖的消化吸收及各种糖代谢途径的调节。

9、了解激素对血糖浓度的影响机理以及血糖水平异常。

【教学内容】

1、概述:糖的生理功能;糖的消化吸收;糖代谢的概况

2、糖的无氧分解:糖酵解的反应过程;糖酵解的调节;糖酵解的生理意义

3、糖的有氧氧化:有氧氧化的反应过程;有氧氧化生成的ATP;有氧氧化的调节;巴斯德效应

4、磷酸戊糖途径:磷酸戊糖途径的反应过程;磷酸戊糖途径的调节;磷酸戊糖途径的生理意义

5、糖原的合成与分解:糖原的合成代谢;糖原的分解代谢;糖原合成与分解的调节;糖原累积症

6、糖异生:糖异生途径;糖异生的调节;糖异生的生理意义;乳酸循环

7、血糖及其调节:血糖的来源与去路;血糖水平的调节;血糖水平异常

【教学方法】

1、课堂讲授

2、多媒体辅助教学

3、课堂提问

第7章 脂类代谢

【预习要求】

预习脂酸β-氧化及酮体的生成及利用

【目的要求】

1、掌握脂肪动员的概念及限速酶。

2、掌握脂酸β-氧化的组织特点、亚细胞部位、氧化方式、基本过程及能量生成。

3、掌握酮体的概念、组成、生成及利用、酮体生成的生理意义。

4、掌握甘油磷脂的合成部位、原料、辅助因子及基本过程。

5、掌握胆固醇的合成部位、原料、主要步骤、限速酶及胆固醇的转化产物。

6、掌握血脂的概念和组成、血浆脂蛋白的分类、组成、结构及功能。

7、熟悉脂酸、甘油三酯的合成代谢。

8、熟悉甘油磷脂的降解。

9、了解脂类的消化和吸收。

10、了解胆固醇合成的调节、载脂蛋白、血浆脂蛋白的代谢过程及血浆脂蛋白代谢异常。

11、自学脂酸碳链的延长、不饱和脂酸的合成及多不饱和脂酸的重要衍生物。

12、自学不饱和脂酸的命名、分类及鞘磷脂的代谢。

【教学内容】

1、脂类的消化和吸收:脂类的概述;脂类的消化和吸收

2、甘油三酯的代谢:甘油三酯的合成代谢;甘油三酯的分解代谢;脂酸的合成代谢

3、磷脂的代谢:甘油磷脂的种类与结构;甘油磷脂的合成;甘油磷脂的降解

4、胆固醇代谢:胆固醇的合成;胆固醇的转化

5、血浆脂蛋白代谢:血脂;血浆脂蛋白的分类、组成及结构;载脂蛋白;血浆脂蛋白的代谢;血浆

脂蛋白代谢异常

【教学方法】

1、课堂讲授

2、多媒体辅助教学

第8章 生物氧化

【预习要求】

复习ATP的结构;预习呼吸链与氧化磷酸化

【目的要求】

1、掌握生物氧化的概念、方式及特点。

2、掌握呼吸链的概念、组成和排列顺序。

3、掌握氧化磷酸化的概念和偶联部位、 P/O比值的概念。

4、掌握胞液中NADH的氧化(α-磷酸甘油穿梭;苹果酸—天冬氨酸穿梭)。

5、熟悉常见的高能磷酸化合物以及能量和磷酸基的转移、贮存与利用。

6、了解呼吸链成分排列顺序的确定依据。

7、了解氧化磷酸化偶联机制以及影响氧化磷酸化的因素。

8、了解线粒体内膜的主要转运载体以及ATP、ADP和Pi的转运。

9、自学其他氧化体系。

【教学内容】

1、生成ATP的氧化体系:呼吸链;氧化磷酸化;影响氧化磷酸化的因素;ATP;通过线粒体内膜的

物质转运

【教学方法】

1、课堂讲授

2、多媒体辅助教学

第九章 氨基酸代谢

【预习要求】

复习氨基酸的种类、结构;预习氨基酸脱氨基作用及尿素的生成

【目的要求】

1、掌握氮平衡概念(氮的总平衡;氮的正平衡;氮的负平衡)、营养必需氨基酸以及蛋白质的互补作

用。

2、掌握联合脱氨基作用、转氨基作用、L-谷氨酸氧化脱氨基作用的概念、反应过程、作用酶及其辅

酶以及GPT和GOT的组织分布特点和临床意义。

3、掌握体内氨的来源、氨的转运以及尿素生成的主要器官和反应过程。

4、掌握氨基酸脱羧基作用的概念、作用酶及其辅酶、主要产物。

5、掌握一碳单位的代谢的概念、种类、载体、来源及生理功用。

6、熟悉蛋白质的腐败、氨基酸代谢概况及嘌呤核苷酸循环、。

7、熟悉活性甲基载体 SAM的生成、活性甲基的转移、甲硫氨酸循环及Vit.B12的功用。

8、了解蛋白质营养的重要性、蛋白质的生理需要量以及食物蛋白质的消化吸收。

9、了解α-酮酸的代谢、肌酸的合成以及苯丙氨酸和酪氨酸的代谢。

10、自学色氨酸、半胱氨酸与胱氨酸的代谢。

【教学内容】

1、蛋白质的营养作用:蛋白质营养的重要性;蛋白质的需要量和营养价值

2、蛋白质的消化、吸收与腐败:蛋白质的消化;蛋白质的吸收;蛋白质的腐败作用

3、氨基酸的一般代谢:氨基酸的脱氨基作用;α—酮酸的代谢

4、氨的代谢:体内氨的来源;氨的转运;尿素的生成

5、个别氨基酸的代谢:氨基酸的脱羧基作用;一碳单位的代谢;含硫氨基酸的代谢

【教学方法】

1、课堂讲授

2、多媒体辅助教学

3、课堂提问

第十章 核苷酸代谢

【预习要求】

复习核苷酸的组成与结构;预习嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的从头合成

【目的要求】

1、掌握核苷酸的生物学功用。

2、 掌握嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸从头合成的主要器官、元素来源、关键步骤、重要中间产物以及限速酶。

3、掌握脱氧(核糖)核苷酸生成的反应过程和作用酶。

4、掌握嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸分解代谢的主要器官及其终产物。

5、熟悉嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的补救合成及Lesch-Nyhan综合症。

6、了解嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸从头合成的调节。

7、了解嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的抗代谢物。

8、了解嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的分解代谢过程及痛风症。

【教学内容】

1、嘌呤核苷酸代谢:嘌呤核苷酸的合成代谢;嘌呤核苷酸的分解代谢

2、嘧啶核苷酸代谢:嘧啶核苷酸的合成代谢;嘧啶核苷酸的分解代谢

【教学方法】

1、课堂讲授

2、多媒体辅助教学

3、课堂讨论

11章 非营养物质代谢

【预习要求】

复习血红蛋白的结构与功能;预习红细胞的糖代谢特点及血红素的生物合成

复习肝的解剖结构特点;预习胆汁酸代谢及胆色素代谢

【目的要求】

1、掌握血浆蛋白的功能。

2、掌握红细胞的糖代谢特点及生理意义。

3、掌握血红素的生物合成的基本原料、亚细胞部位、限速酶及辅酶。

4、熟悉血浆蛋白的分类与性质。

5、了解血红素的生物合成过程和调节以及血红蛋白的合成。

6、掌握生物转化的概念、生理意义及其类型。

7、掌握胆汁酸的分类、代谢以及胆汁酸的肠肝循环。

8、掌握胆色素的概念和胆红素的来源、生成与转运、在肝中的转变、排泄以及胆色素的肠肝循环。

9、熟悉胆汁酸的功能。

【教学内容】

1、血浆蛋白:血浆蛋白的分类与性质;血浆蛋白的功能

2、血细胞代谢:红细胞的代谢特点;白细胞的代谢

3、肝在物质代谢中的作用:肝在糖代谢中的作用;肝在脂类代谢中的作用;肝在蛋白质代谢中的作用;肝在维

生素代谢中的作用;肝在激素代谢中的作用

4、肝的生物转化作用:生物转化的概念;生物转化反应的主要类型;影响生物转化作用的因素

5、胆汁与胆汁酸的代谢:胆汁;胆汁酸的代谢

6、胆色素的代谢与黄疸:胆红素的生成与转运;胆红素在肝中的转变;胆红素在肠道中的变化和胆色素的肠肝

循环;血清胆红素与黄疸

【教学方法】

1、课堂讲授

2、多媒体辅助教学

3、课堂讨论

第12章 物质代谢的整合与调节

【预习要求】

复习物质代谢各章;预习物质代谢的相互联系

【目的要求】

1、掌握糖、脂和蛋白质代谢之间的相互联系。

2、掌握关键酶的概念和特点。

3、熟悉变构调节的概念、机制和生理意义以及酶的化学修饰调节概念、常见修饰方式及其特点。

4、了解物质代谢的特点。

5、了解组织、器官的代谢特点及联系。

6、了解激素水平的代谢调节和整体调节。

【教学内容】

1、物质代谢的特点

2、物质代谢的相互联系:在能量代谢上的相互联系;糖、脂和蛋白质代谢之间的相互联系

3、组织、器官的代谢特点及联系

4、代谢调节:细胞水平的代谢调节;激素水平的代谢调节;整体调节

【教学方法】

1、课堂讲授

2、多媒体辅助教学

3、课堂提问

4、小测验

第14章 DNA的生物合成

【预习要求】

复习DNA的结构与功能;预习DNA复制的酶学及DNA生物合成过程

【目的要求】

1、掌握半保留复制的概念。

2、掌握DNA聚合酶的分类、功能以及复制的保真性。

3、掌握解螺旋酶、DNA拓扑异构酶、单链DNA结合蛋白、引物酶以及DNA连接酶的性质和功能。

4、掌握双向复制、复制叉、复制子、领头链、随从链、冈崎片段的概念以及DNA生物合成的基本

程(起始、延长、终止)。

5、掌握突变的概念、因素和类型以及DNA损伤修复的主要方式。

6、熟悉逆转录的概念和逆转录酶功能及其意义、。

7、熟悉半保留复制的实验依据及意义。

8、了解滚环复制及真核生物的端粒和端粒酶。

9、了解突变的意义以及DNA损伤的修复过程。

【教学内容】

1、半保留复制:半保留复制的实验依据;半保留复制的意义

2、DNA复制的酶学:复制的化学反应;DNA聚合酶;复制中解链和DNA分子的拓扑学变化;引物

酶和引发体;DNA连接酶

3、DNA生物合成过程:复制的起始;复制的延长;复制的终止

4、DNA损伤(突变)与修复:突变的意义;引发突变的因素;突变分子改变的类型;DNA损伤的

修复

5、逆转录现象和逆转录酶

【教学方法】

1、课堂讲授

2、多媒体辅助教学

3、演示

第16章 RNA的生物合成(转录)

【预习要求】

复习mRNA、tRNA及rRNA的结构与功能;预习RNA聚合酶及原核生物的转录过程

【目的要求】

1、掌握转录的概念以及复制与转录的区别。

2、掌握结构基因、不对称转录、模板链及编码链的概念。

3、掌握原核生物RNA聚合酶的组成、功能以及真核生物RNA聚合酶的种类、性质及其功能。

4、掌握断裂基因、内含子、外显子及核酶的概念。

5、掌握真核mRNA、tRNA的转录后加工。

6、熟悉原核生物转录的基本过程(起始、延长、终止)。

7、了解模板与酶的辨认结合过程。

8、了解真核生物的转录的起始和终止。

9、了解内含子剪接方式、分类及功能。

10、了解rRNA的转录后加工。

【教学内容】

1、模板和酶:转录模板;RNA聚合酶;模板与酶的辨认结合

2、转录过程:转录的起始;转录的延长;转录的终止

3、真核生物的转录后修饰:真核mRNA的转录后加工;tRNA的转录后加工;rRNA的转录后加工

【教学方法】

1、课堂讲授

2、多媒体辅助教学

3、演示

第17章 蛋白质的生物合成(翻译)

【预习要求】

复习mRNA、tRNA及rRNA的结构与功能;预习它们在蛋白质生物合成中的作用

【目的要求】

1、掌握翻译的概念。

2、掌握遗传密码的概念和特点以及摆动配对的概念和方式。

3、掌握mRNA、tRNA和rRNA在蛋白质生物合成中的作用。

4、熟悉蛋白质生物合成的基本过程(起始、延长、终止)。

5、熟悉蛋白质生物合成的干扰和抑制。

6、了解真核生物翻译起始的特点及翻译后加工。

【教学内容】

1、参与蛋白质生物合成的物质:mRNA是翻译的直接模板;核蛋白体是肽链合成的场所;tRNA和

氨基酰-tRNA

2、蛋白质的生物合成过程:翻译的起始;肽链的延长;肽链合成的终止

3、翻译后加工:高级结构的修饰;一级结构的修饰;蛋白质合成后的靶向转运

4、蛋白质生物合成的干扰和抑制:抗生素;干扰蛋白质生物合成的生物活性物质

【教学方法】

1、课堂讲授

2、多媒体辅助教学

3、演示

第18章 基因表达调控

【预习要求】

复习RNA生物合成和蛋白质生物合成的过程;参与两个过程的物质以及它们的作用

【目的要求】

1、 掌握基因表达调控的概念和生物学意义

2、 掌握乳糖操纵子的结构和调节机制

3、 熟悉基因表达的特异性;基因表达调控的基本原理

4、 熟悉真核基因组结构特点

5、 熟悉顺式作用元件和反式作用因子的概念

6、 了解原核生物翻译水平的调节

7、 了解真核基因表达调控的特点;RNApolI和polIII的转录调节;转录后水平的调节;翻译水平

的调节

【教学内容】

1、 基因表达调控基本概念与原理:基因表达的概念;基因表达的特异性;基因表达的方式;基因

表达调控的生物学意义

2、 基因表达调控的基本原理

3、 原核基因表达调节:原核基因转录调节的特点;原核生物转录起始调节;原核生物转录终止调

4、 真核基因表达调节:真核基因组结构特点;真核基因表达调控特点;RNA-polII转录起始的调

【教学方法】

1、课堂讲授

2、多媒体辅助教学

3、讨论

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