《生物化學(xué)》課程標(biāo)準(zhǔn)

1、生物化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)課程編號141130501課程名稱生物化學(xué)考試/考查考試總學(xué)時數(shù)64實驗學(xué)時數(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.前言1.1課程性質(zhì)及設(shè)置目的生物化學(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)課程是作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課而開設(shè)的。開設(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)品的開發(fā)奠定必備的知識基礎(chǔ)。本課程是在學(xué)生學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、物

2、理學(xué)、無機(jī)及分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、普通生物學(xué)等基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)上開設(shè)的，開設(shè)本課程又為學(xué)生學(xué)習(xí)生物化學(xué)實驗、微生物學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等后續(xù)課程奠定知識基礎(chǔ)。1.2課程設(shè)計思路通過生物化學(xué)基本理論、基礎(chǔ)知識的講授，結(jié)合生化實驗技術(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，掌握組成生物體的基本物質(zhì)在生命活動中新陳代謝過程的化學(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態(tài)、新進(jìn)展。本課程采用多媒體輔助課堂講授、專題討論和實驗技能訓(xùn)練等多種組織方式進(jìn)行教學(xué)，增加教與學(xué)的互動，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并融入聯(lián)想記憶法，幫助學(xué)生掌

3、握基礎(chǔ)知識和實驗技能。成績考核評定：理論課考試卷面成績占60%；平時成績占10%，包括課堂考勤、提問、專題討論幾部分；實驗課成績占總成績30%，根據(jù)學(xué)生的實驗預(yù)習(xí)、實驗紀(jì)律、實驗操作及實驗報告結(jié)果進(jìn)行綜合評定，其中實驗預(yù)習(xí)、紀(jì)律及實驗操作（占50%），實驗報告成績（占50%）。2.課程目標(biāo)運(yùn)用生物化學(xué)知識解釋與生命活動相關(guān)的幾類主要物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、功能以及代謝規(guī)律及相關(guān)實踐性問題，結(jié)合理論授課和實驗操作，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、觀察分析問題的能力，訓(xùn)練嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)。掌握生物化學(xué)實驗的一般知識，常用生化儀器的操作基技能，掌握實驗項目基本原理，培養(yǎng)時間觀察及動手能力，為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)課打

4、下堅實基礎(chǔ)，為學(xué)生未來就業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。通過總結(jié)討論、推理、實踐操作等手段，培養(yǎng)學(xué)生的觀察分析、歸納總結(jié)、探究思維以及自主擴(kuò)充閱讀文獻(xiàn)資料的能力。構(gòu)建生物化學(xué)理論來源于實踐又作用于實踐的辯證意識，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作態(tài)度和職業(yè)精神。3.教學(xué)內(nèi)容與要求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)狀和未來發(fā)展的趨勢。掌握生物化學(xué)的概念、學(xué)科特點(diǎn)、研究內(nèi)容及研究對象。3.2糖類化合物了解常見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)

5、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；一級結(jié)構(gòu)順序分析的原理及二級結(jié)構(gòu)中-螺旋、-折疊模型要點(diǎn)；超二級結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)域、三級結(jié)構(gòu)及四級結(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

6、核酸的結(jié)構(gòu)、DNA的三級結(jié)構(gòu)、真核細(xì)胞染色體的形成。掌握核酸一級結(jié)構(gòu)的意義和DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型要點(diǎn)、tRNA的二級結(jié)構(gòu)、三級結(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，熟悉一些常見的維生素的來源及其缺乏癥，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

7、、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、誘導(dǎo)契合學(xué)說。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)動力學(xué)的基本內(nèi)容、競爭性抑制及非競爭性抑制的概念及特點(diǎn)，熟悉酶制備的基本過程、酶活力的測定方法。3.7代謝總論了解新陳代謝的概念、新陳代謝的過程及其特點(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)

8、、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)部位。掌握TCA循環(huán)過程、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)酵過程，了解相關(guān)代謝進(jìn)行的場所、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能量的換算及捕獲效率。3.10脂類代

9、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程、脂肪酸的-氧化作用進(jìn)行的場所、途徑和能量生成的計算。了解低級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

10、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、嘧啶的分解代謝過程。理解核苷酸的生物合成、核苷酸合成的補(bǔ)救途徑。了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的生物合成過程，DNA半保留復(fù)制學(xué)說，了解原核細(xì)胞DNA復(fù)制原料、參與酶類及復(fù)制的過程，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

11、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)生物合成的過程、分子機(jī)制及發(fā)生部位，理解真核細(xì)胞蛋白質(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)的實踐意義。理解酶活性、酶量和細(xì)胞水平等項調(diào)節(jié)的作用方式。掌握酶生成的誘導(dǎo)和阻遏學(xué)說、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.課程實施及建議4.1教材選用與編寫建議本門課程教材選用應(yīng)重點(diǎn)考慮生物工程專業(yè)特點(diǎn)，選擇有針對性的適用教材，

12、如專門適用于工業(yè)發(fā)酵專業(yè)或生物工程專業(yè)的系列教材，取材以突出專業(yè)的實際需要為特點(diǎn)，著重于生物化學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本概念、物質(zhì)代謝和能量代謝的基本規(guī)律及其與輕工發(fā)酵、生物制藥等領(lǐng)域的實踐生產(chǎn)的關(guān)系，適當(dāng)反映了生化領(lǐng)域中比較成熟的有關(guān)應(yīng)用研究成果，以及與本專業(yè)有關(guān)的新動向。推薦教材：1魏眾述.生物化學(xué). 北京：中國輕工業(yè)出版社，2011.2 HYPERLINK /?key2=%D5%C5%BA%E9%D4%A8&medium=01&category_path=01.00.00.00.00.00 張洪淵.生物化學(xué)教程（第三版）.成都：四川大學(xué)出版社,20133余瑞元,袁明秀,陳麗榮,等.生物化學(xué)實驗原理和方法(第二版).北京:北京大學(xué)出版社,20054.2教學(xué)法方法建議生物化學(xué)理論比較抽象、基本知識點(diǎn)繁多，代謝反應(yīng)錯綜復(fù)雜，是本科專業(yè)基礎(chǔ)課中比較難掌握的一本課，因此建議采用多媒體輔助授課、教學(xué)手段多元化，加入討論、推