化學(xué)生物學(xué)專業(yè)碩士研究生課程

1、化學(xué)生物學(xué)專業(yè)碩士研究生課程教學(xué)大綱課程名稱：化學(xué)生物學(xué)導(dǎo)論課程編號：0703202X01總學(xué)時(shí)數(shù)：80學(xué)分：4開課學(xué)期：1考試方式：筆試課程說明：化學(xué)生物學(xué)的研究領(lǐng)域涉及生命科學(xué)、化學(xué)和醫(yī)學(xué)的多個(gè)分支學(xué)科。傳統(tǒng) 的天然產(chǎn)物化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、生物化學(xué)、物理化學(xué)、藥物 化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、波譜學(xué)和計(jì)算機(jī)化學(xué)等學(xué)科構(gòu)成化學(xué)生物學(xué)的化學(xué)根底 , 同時(shí) 借鑒分子生物學(xué)、分子免疫學(xué)以及基因工程、蛋白質(zhì)工程和生物醫(yī)學(xué)工程等學(xué)科 的原理、方法及技術(shù)。它以研究生命及其調(diào)控為目標(biāo) , 在分子水平上探索生命現(xiàn) 象的本質(zhì)和維護(hù)生命功能 , 即通過研究生物活性分子的結(jié)構(gòu)、功能和作用 , 進(jìn)而 利用化學(xué)的

2、理論 、方法、手段和策略來解決和探索生命及生物醫(yī)學(xué)問題 ; 同時(shí), 也 借助生物學(xué)原理、方法和技術(shù)解決化學(xué)問題。化學(xué)生物學(xué)與生理學(xué)、細(xì)胞學(xué)、遺 傳學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)等有著廣泛的聯(lián)系與交叉。教學(xué)內(nèi)容、要求及學(xué)時(shí)分配：第一章 緒論 學(xué)時(shí) 21.1 化學(xué)生物學(xué)的任務(wù)與作用1.2 化學(xué)生物學(xué)的開展簡史1.3 化學(xué)生物學(xué)與其他相關(guān)學(xué)科的關(guān)系1.4 當(dāng)今化學(xué)生物學(xué)研究的重要方面1. 化學(xué)遺傳學(xué)2. 調(diào)控過程中分子間相互作用與分子識(shí)別的根底研究3. 分子進(jìn)化及其系統(tǒng)工程的研究1.5 生物技術(shù)1 生物技術(shù)開展簡況2. 生物技術(shù)開展的幾個(gè)重要方面3. 生學(xué)信息學(xué)4. 基因藥物與基因疫苗5. 轉(zhuǎn)基

3、因動(dòng)物和轉(zhuǎn)基因植物6. 生物技術(shù)與化學(xué)工業(yè)本章要求： 了解化學(xué)生物學(xué)的開展簡史， 化學(xué)生物學(xué)的研究領(lǐng)域涉， 化學(xué)生物學(xué) 的任務(wù)與作用，化學(xué)生物學(xué)與其他相關(guān)學(xué)科的關(guān)系以及當(dāng)今化學(xué)生物學(xué)研究的重 要方面。第二章 蛋白質(zhì) 學(xué)時(shí) 82.1 蛋白質(zhì)的組成1. 蛋白質(zhì)的元素組成2. 蛋白質(zhì)的根本單位 氨基酸3. 氨基酸的性質(zhì)2.2 多肽1. 多肽的結(jié)構(gòu)2. 肽鍵3. 多肽的性質(zhì)4. 天然存在的重要多肽5. 多肽的化學(xué)合成2.3 蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)1. 蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)2. 蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)3. 蛋白質(zhì)的三級結(jié)構(gòu)4. 蛋白質(zhì)的四級結(jié)構(gòu)2.4 蛋白質(zhì)的分類1. 依據(jù)蛋白質(zhì)的組成分類2. 依據(jù)蛋白質(zhì)的外形分類3. 依

4、據(jù)蛋白質(zhì)的功能分類本章要求 了解蛋白質(zhì)的根本組成以及在生命體內(nèi)發(fā)生重要作用， 了解氨基酸的 光學(xué)火星以及理解和兩性性質(zhì)； 熟悉多肽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及多肽的性質(zhì)； 掌握多肽的 化學(xué)合成并以及在肽鍵合成時(shí)氨基酸的常用的保護(hù)方法； 熟悉蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)及分 類特點(diǎn)。第三章 酶 學(xué)時(shí) 83.1 酶是生物催化劑1. 酶的概念2. 酶催化作用特性3.2 酶的分類、組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和作用機(jī)制1. 酶的分類2. 酶的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3. 酶的催化作用特性4. 與酶的催化特性有關(guān)的因素3.3 酶的非蛋白組分 輔酶和金屬離子1. 輔酶的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與功能的關(guān)系：2. 輔酶在酶促反響中的特點(diǎn)：3. 酶分子中的金屬離子3.4. 酶的催

5、化作用機(jī)制1. 催化作用2. 催化機(jī)制類3.5. 酶的作用與生物化學(xué)分子的設(shè)計(jì)1. 酶的結(jié)構(gòu)及其作用機(jī)制是設(shè)計(jì)生物活性分子的根底2. 具有抗B 內(nèi)酰胺水解酶的青霉素3. 治療帕金森氏的B -酪氨酸酶4. 具有抗癌和抗病毒作用的核苷磷酸化酶5. 具有抗癌活性的生物復(fù)原烷基化劑6. 降高血壓新藥 血管緊張肽轉(zhuǎn)換酶抑制劑3.6. 抗體酶和雜化酶1. 抗體酶及其制備2. 雜化酶3.7. 酶模型1. 環(huán)糊精酶模型2. 杯芳烴酶模型3. 冠狀化合物酶模型4. 環(huán)蕃酶模型5. 卟啉酶模型本章要求 了解酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有催化功能的生物分子， 了解酶催化作 用的特點(diǎn)， 以及各類酶的催化作用； 掌握熟悉每促

6、反映的速度極受控因素； 建立 抗體酶及雜化酶的概念并對目前新型酶模型有一定的了解， 通過一些酶合成的醫(yī) 藥實(shí)例了解酶的作用與生物化學(xué)分子的設(shè)計(jì)過程。第四章 核酸 學(xué)時(shí) 104.1 核酸和生命遺傳的化學(xué)本質(zhì)1. 遺傳物質(zhì)是什么？2. 遺傳信息是如何傳遞的？3. 遺傳信息與蛋白質(zhì)的氨基酸順序有什么關(guān)系？4.2核酸DNA和RNA的結(jié)構(gòu)1. 核酸的根本單位2 多聚核苷酸3. DNA 的結(jié)構(gòu)4.3 嘌呤堿基和嘧啶堿基的性質(zhì)和重要反響1. 堿基環(huán)的芳香性和互變異構(gòu)2. 堿基的堿性3. 嘌呤和嘧啶堿基的化學(xué)反響4.4 核酸的性質(zhì)1. 核酸的離解性質(zhì)2. 核酸的水解4.5 核酸堿基順序分析中的化學(xué)反響1. M

7、axam-Gilbert 堿基順序分析法2 . San ge堿基順序分析法3. RNA 的堿基順序分析法4.6 核苷酸1. ATP和 GTP guanosine triphosphase2. cAMP 和 cGMP4.7 多聚核苷酸的生物合成1. DNA的生物合成2. RNA 的生物合成4.8 多聚核苷酸的化學(xué)合成1. 保護(hù)基2. 磷酸酯鍵的形成3. DNA 的固相合成法4.9 核酸和蛋白質(zhì)的合成1. 氨基酸的活化2. 蛋白質(zhì)的合成4.10 核酸化學(xué)中的幾種新技術(shù)1. DNA重組技術(shù)和基因工程2. PCR技術(shù)3. 基因定點(diǎn)突變技術(shù)4. 定向分子進(jìn)化4.11肽核酸PNA化學(xué)1. 藥物開發(fā)中的 P

8、NA 技術(shù)2. PNA 作為抗菌劑3. PNA 在癌癥基因治療中的應(yīng)用4. PNA 藥物的前景 本章要求 ： 認(rèn)識(shí)核酸對生命延續(xù)、生物物種遺傳、生長發(fā)育、細(xì)胞份哈等方面 所起的重要作用；了解核酸的根本組成和特征以及核酸的性質(zhì)；對核酸的水解、 核酸的變性、復(fù)性與雜交有初步的認(rèn)識(shí)；了解核酸的催化性質(zhì)， 、反映類型及催 化劑制；認(rèn)識(shí)脫氧核酶的意義和作用。第五章 聚糖 學(xué)時(shí) 85.1 糖類物質(zhì)的多樣性5.2 多糖的結(jié)構(gòu)及其主要類型1. 同聚多糖2. 糖胺聚糖和蛋白聚糖3. 細(xì)菌多糖5.3 糖蛋白1. 糖蛋白的結(jié)構(gòu)2. 糖蛋白中糖鏈局部的功能5.4 糖酯的結(jié)構(gòu)與功能1. 鞘糖紙的結(jié)構(gòu)2. 甘油糖酯的合成

9、5.5 糖蛋白的生物合成1. 糖鏈合成的特點(diǎn)2. N-糖鏈的合成3. 0-糖鏈的合成4. 蛋白糖基化和去糖基化的化學(xué)調(diào)控本章要求 ：認(rèn)識(shí)研究聚糖物質(zhì)對生命活動(dòng)本質(zhì)的重要性；了解糖種類的多樣性 及衍生物的多樣性 熟悉糖蛋白的根本結(jié)構(gòu)及糖鏈局部的功能；了解糖酯的結(jié)構(gòu) 和功能、糖蛋白的合成過程中一些根本的操作要點(diǎn)。第六章 相互作用與分子識(shí)別 學(xué)時(shí) 66.1 生物分子之間的分子識(shí)別1. 分子識(shí)別的物理根底2. 分子識(shí)別過程的動(dòng)力學(xué)3. 分子識(shí)別的特性性6.2 分子識(shí)別的化學(xué)根底1. 共價(jià)鍵結(jié)合2. 非共價(jià)鍵的相互作用6.3 分子識(shí)別中的立體化學(xué)因素1. 幾何異構(gòu)2. 光學(xué)異構(gòu)3. 構(gòu)象異構(gòu)6.4 超分

10、子化學(xué)與分子識(shí)別1. 環(huán)糊精及其衍生物與分子識(shí)別2. 杯芳烴與分子識(shí)別3. 分子印記聚合物與分子識(shí)別本章要求 ： 熟悉分子識(shí)別機(jī)制、各種分子識(shí)別模型、分子識(shí)別與藥物分子的 選擇性關(guān)系； 掌握分子是別的化學(xué)根底以及識(shí)別中的立體化學(xué)因素； 了解一些典 型的大環(huán)化合物的識(shí)別作用。第七章 化學(xué)物質(zhì)與蛋白質(zhì)的相互作用 學(xué)時(shí) 67.1 化學(xué)物質(zhì)對蛋白質(zhì)的沉淀作用1. 沉淀作用的類型2. 沉淀劑的類型7.2 化學(xué)物質(zhì)對蛋白質(zhì)的穩(wěn)定作用1. 蛋白質(zhì)不可逆失活的化學(xué)因素2. 蛋白質(zhì)的穩(wěn)定7.3 化學(xué)物質(zhì)對蛋白質(zhì)側(cè)鏈基團(tuán)的共價(jià)修飾作用1. 生物體內(nèi)蛋白質(zhì)加合物的形成2. 特定的氨基酸殘基側(cè)鏈基團(tuán)的修飾3. 親和性

11、標(biāo)記7.4 蛋白質(zhì)光譜探針1. 蛋白質(zhì)吸收探針2. 蛋白質(zhì)熒光探針3. 蛋白質(zhì)光散射探針本章要求 ：了解并掌握化學(xué)物質(zhì)與蛋白質(zhì)的相互作用 第八章 化學(xué)物質(zhì)與酶的相互作用 學(xué)時(shí) 88.1 酶和酶促有機(jī)化學(xué)反響1. 酶催化的水解反響2. 酶催化的氧化復(fù)原反響3. 酶催化的碳碳鍵形成反響4. 酶催化的加成反響5. 酶催化的鹵化反響和脫鹵素反響8.2 有機(jī)介質(zhì)中的酶促有機(jī)化學(xué)反響1. 有機(jī)溶劑中酶的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)2. 酶促反響的有機(jī)溶劑體系3. 有機(jī)介質(zhì)中酶催化的各類反響4. 光學(xué)活性化合物的制備本章要求 ： 熟悉酶和酶促有機(jī)化學(xué)反響中酶催化的水解反響、氧化復(fù)原反響、 碳碳鍵形成反響、 加成反響以及酶催化

12、的鹵化反響和脫鹵素反響； 對有機(jī)介質(zhì) 中的酶促有機(jī)化學(xué)反響的條件如： 有機(jī)溶劑中酶的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、 酶促反響的有機(jī) 溶劑體系、 有機(jī)介質(zhì)中酶催化的各類反響、 光學(xué)活性化合物的制備等有比擬全面 地了解。第九章 化學(xué)物質(zhì)與核酸的相互作用 學(xué)時(shí) 89.1 化學(xué)物質(zhì)的致突變作用1. 基因突變的類型2. 化學(xué)誘變劑及其作用原理3. 化學(xué)誘變的應(yīng)用4. 化學(xué)致癌物質(zhì)及其作用機(jī)理9.2 小分子藥物與DNA勺相互作用1. 共價(jià)結(jié)合2. 非共價(jià)結(jié)合3. 剪切作用9.3小分子化合物與R NA的相互作用1. RNA藥靶的優(yōu)越性2. 作用于RNA的小分子藥物9.4 核酸的小分子探針1 .分光光度法2. 熒光法3. 共振

13、瑞利散射法本章要求： 認(rèn)識(shí)基因突變的類型、 化學(xué)誘變劑及其作用原理、 化學(xué)誘變的應(yīng)用及 化學(xué)致癌物質(zhì)及其作用機(jī)理；了解小分子藥物與DNA的相互作用，包括共價(jià)結(jié)合、 非共價(jià)結(jié)合、剪切作用等。熟悉小分子化合物與RNA勺相互作用以及核酸小分子 探針的具體方法。第十章 無機(jī)物質(zhì)與生物分子的相互作用 學(xué)時(shí) 8 10.1 生物體中的化學(xué)元素1. 生物體中化學(xué)元素的分類和主要功能2. 金屬離子與生物分子配合物10.2 無機(jī)物質(zhì)與酶的相互作用1. 金屬離子與酶蛋白作用的方式2. 無機(jī)物質(zhì)對酶的激活作用3. 無機(jī)物質(zhì)對酶的抑制作用4. 金屬配合物對酶的抑制作用10.3 無機(jī)物質(zhì)與核酸的相互作用1. 共價(jià)配位作用2. 靜電作用3. 嵌插作用4. 斷裂作用 本章要求 ：了解生物體中化學(xué)元素的分類和主要功能，金屬離子與生物分子配 合物的根本類型和作用； 了解金屬離子與酶蛋白作用的方式、 無機(jī)物質(zhì)對酶的激 活作用、無機(jī)物質(zhì)對酶的抑制作用、 金屬配合物對酶的抑制作用以及無機(jī)物質(zhì)與 核酸的相互作用。第十一章 生物氧化 學(xué)時(shí) 811.1 生物能及其存在形式1. 生物能和 ATP2. 生物體系中的高能磷酸酯類化合物11.2 線粒體呼吸1. 線粒體呼吸鏈的組成2. 氧化復(fù)原電勢與自由能的變化3. 線粒體呼吸鏈的電子傳遞11.3 氧化磷酸化1. ATP 復(fù)合體2. ATP 合成反響3. 電子傳遞反響與 ATP 合