《生物化学与分子生物学》课程教学大纲.docx
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《生物化学与分子生物学》课程教学大纲
《生物化学与分子生物学》课程教学大纲
课程名称：
生物化学与分子生物学 课程类别：
必修课
适用专业：
生态学 考核方式：
考试
总学时、学分：
48学时 3 学分 其中实验学时：
0 学时
一、课程教学目的
生物化学与分子生物学课程主要是从微观即分子的角度来研究生物现象，在分子水平探讨生命的本质，研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节。
其中生物化学是介于生物学与化学之间的一门边缘科学，是用物理学、化学和生物学的现代技术来研究生物体的物质组成和结构，物质在生物体内发生的化学变化，以及这些物质结构的变化与生理机能之间的关系的科学。
分子生物学是研究核酸、蛋白质等所有生物大分子的结构、功能及基因结构、表达与调控的科学。
分子生物学是生物化学的重要组成部分，是生物化学的发展和延续。
学习和研究生物化学与分子生物学的目的在于阐明生命活动的化学、物质基础，揭示生命活动的本质和规律。
生物化学与分子生物学课程为其它生物学课程提供了必要的理论基础，是生态学专业基础必修课。
二、课程教学要求
课程的任务是使学生掌握蛋白质、酶、核酸等生物大分子的结构、性质及功能；生物膜的结构及特性；生物能量的产生及生物大分子前体的生物合成；遗传信息的储存、传递及表达等基本理论知识。
为学生进一步学习专业课打下坚实的基础。
三、先修课程
无机化学和有机化学
四、课程教学重、难点
课程教学重点：
蛋白质、酶及核酸的结构与功能；四大物质代谢及其之间的联系，DNA、RAN的生物合成。
课程教学难点：
区分蛋白质及核酸的结构差异；四大物质代谢之间的联系。
五、课程教学方法与教学手段
教学方法：
以小组讨论为主，思维导图为主线，课前学生预习，课前学生讨论与教师讲解相结合，课后小组讨论课后习题。
教学手段：
PPT、蓝墨云班课App、微课
六、课程教学内容
绪论 （2学时）
1．教学内容
（1）生物化学与分子生物学的概念；
（2）生物化学研究的核心内容；
（3）生物化学发展简史，包括静态生物化学与动态生物化学；
（4）生物化学研究的现状与未来。
2．重、难点提示
（1）生物化学与分子生物学的定义；
（2）生物化学研究的核心内容；
（3）生物化学领域发生的重大事件。
第一章 蛋白质（6学时）
1．教学内容
（1）蛋白质的生物学意义；
（2）蛋白质的组成：
氨基酸的结构、分类、性质及其分离纯化；
（3）蛋白质的结构：
肽与肽键、蛋白质的基本结构及其空间结构；
（4）蛋白质的性质：
紫外吸收性质、两性及等电点、变性、复性与沉淀；
（5）蛋白质的分类：
功能分类、形状分类、性质分类；
（6）蛋白质的分离、纯化及鉴定。
2．重、难点提示
（1）蛋白质的元素组成、氨基酸的结构及性质；
（2）蛋白质的结构及性质；
（3）氨基酸的组成及顺序分析；
（4）蛋白质的分离、纯化及鉴定方法。
第二章 酶（6学时）
1．教学内容
（1）酶的通论：
酶催化作用的特点、酶的化学本质；
（2）酶的分类及命名：
系统命名法、传统命名法；
（3）酶的分离提纯与活力测定；
（4）酶促反应动力学：
化学动力学基础、底物浓度对酶化学反应速率的影响、酶的抑制作用、温度对酶反应的影响、pH对酶反应的影响、米氏方程、影响酶促反应动力学的因素；
（5）酶的专一性及活性中心；
（6）酶的高效催化机理：
底物和酶的临近效应与定向效应、底物的型变和诱导契合、酸碱催化、共价催化、金属离子催化、多元催化和协同效应
（7）酶活性的调节：
别构酶、共价调节酶、酶原激活
（8）寡聚酶：
同工酶、诱导酶、核酶、酶工程。
2．重、难点提示
（1）酶的化学本质、酶的生物催化特点、酶的分类及命名、酶的分离提纯与活力测定、酶促反应动力学―米氏公式、米氏常数的意义及求法、影响酶促反应的因素、酶的专一性及活性中心、酶的高效催化机理、酶活性的调节――别构调节、共价调节、寡聚酶、同工酶、诱导酶、核酶、酶工程的概念；
（2）酶的生物学意义、国际酶学委员会对酶的分类及命名；
（3）酶的高效性及专一性的应用、酶促反应动力学简单计算、酶量及酶活力计算
（4）酶的分离纯化及判断酶纯度的标准。
第三章 核酸（4学时）
1．教学内容
（1）核苷酸：
核酸的元素组成、嘌呤碱、嘧啶碱、核苷、核苷酸；
（2）DNA的结构及性质：
DNA的一级结构、DNA的二级结构、DNA的生物学功能；
（3）RNA的结构及性质：
RNA类型、tRNA的结构和功能、rRNA的结构和功能、mRNA的结构和功能；
（4）核酸性质及研究方法：
核酸的紫外吸收与沉降特性、核酸变性、复性及杂交。
2．重、难点提示
（1）识记：
核酸的元素组成（嘌呤碱、嘧啶碱、核苷、核苷酸）、DNA的一级结构和二级结构、RNA结构与类型、tRNA的结构和功能、rRNA的结构和功能、mRNA的结构和功能、核酸性质及研究方法、紫外吸收与沉降特性、核酸变性、复性及杂交。
（2）领会：
DNA限制性酶切图谱
（3）简明应用：
核酸的结构和性质
第四章 生物氧化（4学时）
1．教学内容
（1）代谢总论：
生物氧化的概念和特点、呼吸链、呼吸链的组成及呼吸链中传递体的顺序、底物水平磷酸化和氧化水平磷酸化、P/O比、化学渗透学说的基本要点；
（2）生物能学：
高能化合物的特点、高能化合物特殊作用；
（3）氧化-还原电势：
生物体中重要的氧化还原电势、电势与自由能的关系。
（4）电子传递与呼吸链；
（5）氧化磷酸化作用：
P/O比、解偶联剂与抑制剂、化学渗透学说的基本要点。
2．重、难点提示
（1）识记：
生物氧化的概念和特点、呼吸链的定义及组成、呼吸链中传递体的顺序、底物水平磷酸化和氧化水平磷酸化、P/O比、化学渗透学说的基本要点；
（2）领会：
代谢总论、代谢研究的具体对象、代谢物中间对象的特点、研究的方法、高能化合物的特点及特殊作用、氧化-还原电势、电势与自由能的关系；
（3）简明应用：
电子传递的方向与电势的关系、呼吸链的组分及电子传递的顺序、呼吸链的生物学意义、氧化磷酸化与底物水平磷酸化的区别、解偶联剂与抑制剂的不同点；
（4）综合应用：
生物氧化在生物体中作用；
第五章 糖代谢（6学时）
1．教学内容
（1）糖类的结构与功能；
（2）糖类的消化，吸收及转运；
（3）酵解：
酵解与发酵发生的部位、酵解途径、丙酮酸的去路、酵解的生理意义；
（4）三羧酸循环：
三羧酸循环发生的部位、关键性的酶及所催化的步骤及能量的计算、丙酮酸脱氢酶系及其调控、碳骨架的不对称反应、回补反应；
（5）磷酸戊糖途径的定义及生理意义；
（6）糖醛酸途径及功能；
（7）糖异生概念、途径、关键酶；
（8）糖元的合成与分解；
（9）糖代谢的调节控制；
（10）糖代谢的紊乱。
2．重、难点提示
（1）识记：
酵解与发酵发生的部位、酵解途径、丙酮酸的去路、酵解的生理意义、三羧酸循环发生的部位、关键性的酶及所催化的步骤及能量的计算、丙酮酸脱氢酶系及其调控、碳骨架的不对称反应、回补反应、乙醛酸循环的作用、磷酸戊糖途径的生理意义、糖异生作用的概念、途径、关键步骤、糖元的合成与分解、糖代谢的调节控制；
（2）领会：
糖类的概念与分类、单糖的构型、结构与构象、自然界存在的重要单糖及其衍生物（寡糖、多糖、结合糖）、糖类的消化、吸收及转运、代谢的途径、糖代谢的紊乱；
（3）简明应用：
代谢过程中能量的生成及生理意义；
（4）综合应用：
代谢的调控及代谢紊乱所出现的病症。
第六章 脂代谢（4学时）
1．教学内容
（1）脂的结构与分类；
（2）脂类消化吸收和转运；
（3）脂肪酸和甘油三酯的分解代谢：
脂肪酸β－氧化的反应过程及能量产生、酮体的生成和利用、十六碳饱和脂肪酸的合成与分解；
（4）脂肪酸及甘油三脂的合成代谢：
16C饱和脂肪酸的合成、不饱和脂肪酸的合成；
（5）磷脂的代谢；
（6）胆固醇的代谢：
胆固醇的分解代谢与合成代谢；
（7）前列腺素的代谢；
（8）脂类代谢的调节；
（9）脂肪代谢紊乱。
2．重、难点提示
（1）识记：
脂肪酸β－氧化的反应过程及能量产生、酮体的生成和利用、16C饱和脂肪酸的合成与分解、不饱和脂肪酸的合成、胆固醇的来源与去路；
（2）领会：
脂的结构与分类、脂类消化吸收和转运、甘油三脂的水解及甘油的命运、磷脂的合成代谢及磷脂的分解代谢、胆固醇的代谢、前列腺素的代谢、脂类代谢的调节；
（3）简明应用：
脂肪酸的氧化与生物合成的区别；
（4）综合应用：
糖代谢与脂代谢之间的关系。
第七章 蛋白质代谢（4学时）
1．教学内容
（1）蛋白质的水解；
（2）氨基酸的分解代谢：
氨基酸的脱氨基作用、氨基酸的脱羧基作用、氨基酸碳骨架的氧化途径、氨的去路-尿素循环；
（3）氨基酸的生物合成：
脂肪族氨基酸的生物合成途径、芳香族氨基酸的生物合成途径、氨基酸生物合成的调节；
（4）蛋白质的生物合成：
分子基础及合成机理、多肽在合成后的定向输送与转译后。
2．重、难点提示
（1）识记：
氨基酸的分解代谢、氨基酸的脱氨基作用、氨基酸的脱羧基作用、氨基酸碳骨架的氧化途径、氨的去路-尿素循环、氨基酸的生物合成（脂肪族氨基酸的生物合成途径、芳香族氨基酸的生物合成途径、氨基酸生物合成的调节）、糖氨基酸和生酮氨基酸及生糖生酮氨基酸、必需氨基酸和非必需氨基酸、氨基酸代谢与一碳单位、蛋白质的生物合成-分子基础及合成机理、多肽在合成后的定向输送与转译后加工；
（2）领会：
蛋白质的水解、多肽在合成后的定向输送与转译后加工、氨基酸碳骨架的氧化途径、氨基酸代谢缺陷症；
（3）简明应用：
氨基酸的联合转氨作用、尿素循环的生理意义、蛋白质合成机理；
第八章 核酸代谢（2学时）
1．教学内容
（1）核酸的水解；
（2）核苷酸组分的降解：
嘌呤在生物体中的分解产物、嘧啶在生物体中的分解产物；
（3）核苷酸生物合成；
（4）核苷酸衍生物的生物合成；
2．重、难点提示
（1）识记：
核苷酸组分的降解、嘌呤及嘧啶在生物体中的分解产物、核苷酸生物合成途径；
（2）领会：
核苷酸衍生物的生物合成、核酸的水解；
第九章 DNA的生物合成（4学时）
1．教学内容
（1）DNA指导下的DNA复制的基本规律及特点；
（2）参与DNA复制的酶和蛋白因子；
（3）DNA生物合成过程；
（4）RNA指导下的DNA复制（逆转录）；
（5）DNA损伤（突变）与修复。
2．重、难点提示
（1）识记：
遗传信息流动的中心法则，DNA的生物合成的方式，复制的基本规律、主要物质及其作用机理，原核生物DNA复制基本过程及各阶段特点，端粒和端粒酶的概念；
（2）领会：
DNA复制的保真性依赖三种机制，真核生物DNA的合成过程，逆转录，突变的概念及类型；
（3）简明应用：
DNA损伤及其修复，突变的意义及引起突变的因素。
第十章 RNA的生物合成（4学时）
1．教学内容
（1）RNA转录合成的特点；
（2）RNA转录合成的条件；
（3）RNA转录合成的基本过程；
（4）转录的调控；
（5）真核生物RNA转录后的加工修饰；
（6）RNA指导下RNA的复制。
2．重、难点提示
（1）识记：
RNA生物合成的特点，生物转录的基本过程及相关的酶，RNA转录后修饰相关的重要概念；
（2）领会：
mRNA的首尾修饰及剪接编辑，tRNA、rRNA转录后加工；
（3）简明应用：
RNA的剪接与编辑。
第十一章 蛋白质的生物合成（2学时）
1．教学内容
（1）蛋白质生物合成体系；
（2）氨基酸的活化；
（3）肽链的生物合成过程；
（4）蛋白质翻译后修饰和靶向输送。
2．重、难点提示
（1）识记：
参与蛋白质生物合成的体系，生物蛋白质合成的基本过程及重要概念；
（2）领会：
蛋白质合成所需的各种因子，信号肽的概念及组成特点，蛋白质合成的加工修饰；
（3）简明应用：
蛋白质的修饰。
七、学时分配
章目
教学内容
教学环节
一
绪论
2
二
蛋白质
6
三
酶
6
四
核酸
4
五
生物氧化
4
六
糖代谢
6
七
脂代谢
4
八
蛋白质代谢
4
九
核酸代谢
2
十
DNA的生物合成
4
十一
RNA的生物合成
4
十二
蛋白质的生物合成
2
总计
48
八、课程考核方式
1.考核方式：
考试
2.成绩构成
考试成绩+平时成绩
九、选用教材和参考书目
［1］《生物化学与分子生物学》（第八版），查锡良等编；人民卫生出版社，
2013年；
［2］《生物化学》（第三版），王镜岩等编；高等教育出版社,2002年；
［3］《生物化学》[英]，B.D.黑姆斯.J.D.霍顿等译；科学出版社，2002年；
［4］《生化简明教程》（第二版），聂剑初等编；高等教育出版社，1999年；
［5］《生物化学》（第二版）周正义等编；科学出版社，2013年；
［6］《生物化学简明教程》（第四版），张丽萍等编；高等教育出版社,2010年
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