《生物化學(xué)》教學(xué)大綱

1、生物化學(xué)教學(xué)大綱課程編號(hào)14113501課程名稱生物化學(xué)考試/考查考試總學(xué)時(shí)數(shù)88實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)24學(xué)分?jǐn)?shù)5.5課程性質(zhì)專業(yè)必修課適用專業(yè)生物工程承擔(dān)單位生工學(xué)院1.課程的目的和任務(wù)生物化學(xué)主要是用化學(xué)的理論和方法研究生物體化學(xué)組成及其變化規(guī)律的科學(xué)，是介于生物學(xué)和化學(xué)之間的一門(mén)交叉學(xué)科。在生物工程專業(yè)中，生物化學(xué)課程是作為一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課而開(kāi)設(shè)的。開(kāi)設(shè)本課程的任務(wù)是：培養(yǎng)學(xué)生從分子水平上認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象的化學(xué)本質(zhì)及其變化規(guī)律，系統(tǒng)掌握生物化學(xué)的基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，為學(xué)生進(jìn)行后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)后從事生物工程領(lǐng)域相關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)奠定必備的知識(shí)基礎(chǔ)。本課程是在學(xué)生學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、物理學(xué)、無(wú)機(jī)及分

2、析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、普通生物學(xué)等基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)的，開(kāi)設(shè)本課程又為學(xué)生學(xué)習(xí)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等后續(xù)課程奠定知識(shí)基礎(chǔ)。2.課程教學(xué)基本要求通過(guò)生物化學(xué)基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)的講授，結(jié)合生化實(shí)驗(yàn)技術(shù)及技能的訓(xùn)練，使學(xué)生系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)生物大分子如蛋白質(zhì)、核酸、酶的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和生物學(xué)功能方面的基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)知識(shí)，掌握組成生物體的基本物質(zhì)在生命過(guò)程中的化學(xué)變化規(guī)律，了解生物化學(xué)學(xué)科發(fā)展和研究工作的新動(dòng)態(tài)、新進(jìn)展。本課程選用生工專業(yè)針對(duì)性的教材為主導(dǎo)教材，通過(guò)講授方式進(jìn)行的，講課以啟發(fā)為主，使用多媒體進(jìn)行教學(xué)，為打好基礎(chǔ)，突出重點(diǎn)，課堂講授將內(nèi)容分為“了解、理解、掌握”三個(gè)層

3、次，課程內(nèi)容除教師講授部分外，其余按大綱要求，通過(guò)自學(xué)完成。3.課程教學(xué)內(nèi)容及主要知識(shí)點(diǎn)3.1緒論了解生物化學(xué)的涵義、生物化學(xué)發(fā)展史，生物化學(xué)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域的應(yīng)用，以及生物化學(xué)研究工作的現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。掌握生物化學(xué)的概念、學(xué)科特點(diǎn)、研究?jī)?nèi)容及研究對(duì)象。3.2糖類化合物了解常見(jiàn)糖類及其主要代表性化合物的種類及性質(zhì)，了解其研究動(dòng)態(tài)和在生產(chǎn)中的應(yīng)用情況。掌握幾種主要單糖、雙糖和多糖的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及應(yīng)用。3.3蛋白質(zhì)化學(xué)了解蛋白質(zhì)的現(xiàn)代概念和分類；蛋白質(zhì)的化學(xué)組成、氨基酸的理化性質(zhì)、常見(jiàn)20種-氨基酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和分類方法；肽、肽鍵、肽平面的概念；幾種重要的活性多肽。理解蛋白質(zhì)是

4、生命物質(zhì)基礎(chǔ)的涵義和蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)層次的劃分；一級(jí)結(jié)構(gòu)順序分析的原理及二級(jí)結(jié)構(gòu)中-螺旋、-折疊模型要點(diǎn)；超二級(jí)結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)域、三級(jí)結(jié)構(gòu)及四級(jí)結(jié)構(gòu)的概念和特點(diǎn)。掌握蛋白質(zhì)生物學(xué)功能的多樣性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的重要理化性質(zhì)，掌握蛋白質(zhì)的分離純化和含量測(cè)定方法。3.4核酸化學(xué)了解核酸的概念、分類，細(xì)胞內(nèi)的分布及生物學(xué)功能。了解核酸的化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、細(xì)胞內(nèi)幾種重要的核苷酸。理解堿基、核苷、核苷酸的概念及結(jié)構(gòu)、核酸的基本連接方式。理解核酸的結(jié)構(gòu)、DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)、真核細(xì)胞染色體的形成。掌握核酸一級(jí)結(jié)構(gòu)的意義和DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點(diǎn)、tRNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系。學(xué)習(xí)核酸的一般

5、理化性質(zhì)、紫外吸收等性質(zhì)，理解原核細(xì)胞和真核細(xì)胞基因組的特點(diǎn)、核酸的順序分析方法，掌握核酸變性、復(fù)性、分子雜交的概念和應(yīng)用技術(shù)。3.5維生素和輔酶了解維生素的概念、類別和功能，熟悉一些常見(jiàn)的維生素的來(lái)源及其缺乏癥，掌握維生素參加組成的重要輔酶的名稱、結(jié)構(gòu)和功能，以及輔酶分子的活性基團(tuán)與維生素的關(guān)系。3.6酶化學(xué)了解酶的化學(xué)組成、概念、特性、分類及命名方法；輔基和輔酶、單體酶、結(jié)合酶、寡聚酶及多酶復(fù)合物的概念。了解全酶和輔酶的活性中心、必需基團(tuán)、酶原激活與同工酶的概念等。理解酶的專一性機(jī)制、酶的催化作用與分子活化能變化、酶促反應(yīng)速度和影響酶促反應(yīng)速度的因素的關(guān)系、酶的別構(gòu)效應(yīng)以及中間產(chǎn)物學(xué)說(shuō)、誘

6、導(dǎo)契合學(xué)說(shuō)。掌握酶的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系、米氏方程及Km的意義、酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基本內(nèi)容、競(jìng)爭(zhēng)性抑制及非競(jìng)爭(zhēng)性抑制的概念及特點(diǎn)，熟悉酶制備的基本過(guò)程、酶活力的測(cè)定方法。3.7代謝總論了解新陳代謝的概念、新陳代謝的過(guò)程及其特點(diǎn)、新陳代謝研究的方法，了解新陳代謝特點(diǎn)及其與生物工程相關(guān)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系。3.8生物氧化了解能量代謝的基本概念、基本規(guī)律，自由能與標(biāo)準(zhǔn)自由能、自由能與平衡常數(shù)的關(guān)系、高能化合物及其類別。了解生物氧化和呼吸鏈的概念及特點(diǎn)、呼吸鏈的組成及呼吸鏈的類別。理解生物氧化中乙酰輔酶A、ATP、NADH與FADH2、二氧化碳和水的生成過(guò)程；氧化磷酸化的作用機(jī)制和呼吸鏈電子傳遞與ATP生成的偶聯(lián)

7、部位。掌握TCA循環(huán)過(guò)程、乙醛酸循環(huán)途徑及TCA在能量代謝中的作用及意義。3.9糖代謝學(xué)習(xí)多糖和低聚糖的酶促降解、糖的有氧分解、磷酸戊糖途徑、糖酵解和生醇發(fā)酵過(guò)程，了解相關(guān)代謝進(jìn)行的場(chǎng)所、途徑、關(guān)鍵酶、調(diào)節(jié)酶及生理意義，了解淀粉酶、纖維素酶、果膠酶的種類和作用特點(diǎn)，了解蔗糖、淀粉、糖原的合成途徑。理解糖異生作用概念和途徑及生理學(xué)意義、以及糖質(zhì)原料發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)的生化機(jī)理。掌握糖在有氧條件下徹底氧化時(shí)能量的換算及捕獲效率。3.10脂類代謝了解脂類的基本概念、性質(zhì)、類別、分布和生理意義，了解脂肪酸合成酶系的組成，脂肪酸和甘油三酯的分解代謝和生物合成途徑。掌握脂類酶促降解的過(guò)程、脂肪酸的-氧化作用進(jìn)行

8、的場(chǎng)所、途徑和能量生成的計(jì)算。了解低級(jí)脂肪酸酯的生成與酒類產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)系，生物素在脂肪酸生成中的作用及其影響發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)的生化機(jī)理。3.11蛋白質(zhì)的降解與氨基酸代謝了解蛋白質(zhì)降解有關(guān)的酶類及其專一性。理解氨基酸的氧化脫氨基作用、轉(zhuǎn)氨基作用、聯(lián)合脫氨基作用，掌握氨基酸脫氨基作用的方式及機(jī)理。理解氨基酸脫氨基作用生成的幾種重要活性氨的功能，掌握氨生成尿素的途徑、相關(guān)的酶類及生理功能。了解谷氨酸生產(chǎn)的生物化學(xué)機(jī)理，掌握生糖和生酮氨基酸、生酮兼生糖氨基酸等概念，以及氨基酸合成的類型。3.12核酸降解及核苷酸代謝了解核酸的酶促降解、嘌呤、嘧啶的分解代謝過(guò)程。理解核苷酸的生物合成、核苷酸合成的補(bǔ)救途徑。了

9、解降解核酸的核酸內(nèi)切酶，外切酶及限制性內(nèi)切酶。掌握嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的從頭合成的原料、起始物，反應(yīng)的基本途徑及調(diào)節(jié)。3.13核酸與蛋白質(zhì)的生物合成了解DNA的生物合成過(guò)程，DNA半保留復(fù)制學(xué)說(shuō)，了解原核細(xì)胞DNA復(fù)制原料、參與酶類及復(fù)制的過(guò)程，了解DNA的損傷與修復(fù)。理解逆轉(zhuǎn)錄作用與聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。了解RNA的生物合成，轉(zhuǎn)錄作用的概念、掌握原核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄的過(guò)程、分子機(jī)制及轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物的加工與修飾，理解基因重組與DNA分子克隆。了解蛋白質(zhì)生物合成體系，核糖體組成、結(jié)構(gòu)和功能，轉(zhuǎn)移RNA的功能，蛋白質(zhì)合成的三聯(lián)體密碼和密碼子的特點(diǎn)。理解原核細(xì)胞蛋白質(zhì)生物合成的過(guò)程、分子機(jī)制及發(fā)生部位，理解真核細(xì)胞蛋

10、白質(zhì)生物合成。掌握真核細(xì)胞與原核細(xì)胞蛋白質(zhì)生物合成分子機(jī)制的差異。3.14物質(zhì)代謝的相互關(guān)系與代謝調(diào)控了解代謝調(diào)控的有關(guān)概念和類別。理解糖、脂肪、蛋白質(zhì)代謝的相互關(guān)系，代謝調(diào)控理論指導(dǎo)發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)的實(shí)踐意義。理解酶活性、酶量和細(xì)胞水平等項(xiàng)調(diào)節(jié)的作用方式。掌握酶生成的誘導(dǎo)和阻遏學(xué)說(shuō)、分支代謝的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制、能荷調(diào)節(jié)的作用機(jī)理。4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及要求序號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱內(nèi)容提要性質(zhì)類型學(xué)期學(xué)時(shí)分組1還原糖和總糖的測(cè)定用SSH法和比色法定量測(cè)定還原糖。必做驗(yàn)證332/202氨基酸的分離與鑒定濾紙層析法掌握分配層析的原理，掌握氨基酸紙層析法的操作技術(shù)。選做綜合332/203血清蛋白的聚丙烯酰氨凝膠電泳電泳技術(shù)

11、。掌握電泳技術(shù)原理及凝膠電泳操作技術(shù)。必做綜合362/204酪蛋白產(chǎn)品的制備離心技術(shù)和微量滴定分析法。掌握生物大分子制備的一般方法。掌握材料的消化、儀器的安裝、蒸餾及滴定操作技術(shù)。掌握離心技術(shù)原理及離心機(jī)使用。必做綜合394/205淀粉酶活力的測(cè)定學(xué)習(xí)和掌握福林酚試劑法測(cè)定淀粉酶活力的原理和操作方法。必做綜合332/206離子交換柱層析法分離混合氨基酸掌握離子交換柱層析法分離氨基酸的原理和操作方法。選做綜合332/207過(guò)氧化物同工酶聚丙烯酰胺凝膠電泳學(xué)習(xí)和掌握PAGE法分離過(guò)氧化物同工酶的原理，以小麥為材料，提取酶液，制備凝膠、電泳、染色、結(jié)果分析。選做綜合362/208植物組織中DNA的提

12、取和鑒定學(xué)習(xí)從植物新鮮葉片中提取總DNA的方法，掌握DNA純度的鑒定方法。必做驗(yàn)證332/209通過(guò)學(xué)習(xí)的生物化學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，自行設(shè)計(jì)一種含酶蛋白的樣品處理方法、酶蛋白的制備方法和純度及活力檢測(cè)方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及方法選擇，使學(xué)生了解不同來(lái)源酶蛋白制備的基本原理與方法；熟悉幾種酶定量測(cè)定方法的基本原理及應(yīng)用條件；通過(guò)實(shí)驗(yàn)獨(dú)立完成試劑的配制、酶蛋白的制備、標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作、酶純度及活力測(cè)定、結(jié)果計(jì)算、方案實(shí)施總結(jié)全過(guò)程。并能夠熟練使用離心機(jī)、分光光度計(jì)。選做開(kāi)放設(shè)計(jì)395/20實(shí)驗(yàn)的要求：要求每位學(xué)生必須親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。大綱所列實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目共9項(xiàng)，分必做和選做兩類，

13、供教師根據(jù)教學(xué)實(shí)際條件選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師可采用課堂穿插提問(wèn)或討論、學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果當(dāng)堂分析等形式來(lái)組織教學(xué)活動(dòng)。由生物科學(xué)與工程學(xué)院生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)準(zhǔn)備任務(wù)。實(shí)驗(yàn)課分組：一般實(shí)驗(yàn)1620人為一大組，2人為一小組；開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)20人為一大組，5人為一小組。5.學(xué)時(shí)分配參考表章次內(nèi) 容授課學(xué)時(shí)數(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)備注1緒 論22糖類化合物333蛋白質(zhì)化學(xué)7154核酸化學(xué)435維生素和輔酶26酶化學(xué)737代謝總論48生物氧化49糖代謝610脂類代謝511蛋白質(zhì)的降解與氨基酸代謝512核酸降解及核苷酸代謝513核酸與蛋白質(zhì)的生物合成614物質(zhì)代謝的相互關(guān)系與代謝調(diào)控4 合 計(jì)64246.考核與成績(jī)?cè)u(píng)定成績(jī)考核評(píng)定：理論課考試卷面成績(jī)占60%；平時(shí)成績(jī)占10%，包括課堂考勤、提問(wèn)、專題討論幾部分；實(shí)驗(yàn)課成績(jī)占總成績(jī)30%，根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)紀(jì)律、實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)報(bào)告結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)定，其中實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、紀(jì)律及實(shí)驗(yàn)操作（占5