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《基础生物化学》课程教学大纲

总学时：

48学分：

3.0

理论学时：

48实验学时：

0

课程代码：

B1700023课程性质：

必修课

面向专业：

农学植保质检园艺种子植科生工设施茶学烟草食科制药药学资环应化等

先开课程：

无机化学，有机化学，动物学，植物学

第一部分：

理论教学部分

一、说明

1、课程的性质、地位和任务

生物化学是研究生命的化学组成及其在生命活动中变化规律的一门学科。

其任务主要是从分子水平阐明生物体的化学组成，及其在生命活动中所进行的化学变化与其调控规律等生命现象的本质。

由于生物化学与分子生物学的迅速发展，其已成为新世纪生命科学领域的前沿学科，对农业的发展也发挥出越来越大的促进作用。

生物化学作为生物类各专业的一门专业基础课，它的任务是使学生了解生物体化学组成成分的分子结构及其性质，生命活动中发生的化学变化和调控规律，从而掌握生物化学的基础理论，基本知识和基本技能，为学习其他专业基础课和专业课程奠定必要的基础。

2、课程教学和教改基本要求

本课程主要向学生传授生物体的化学组成，结构及功能，物质代谢及其调控，遗传信息的贮存，传递与表达。

从生物化学和分子生物学不断发展与其应用范围日益扩大的实际考虑，参考现行学时数，本课程主要介绍以下几方面内容：

（1）生物大分子的分子结构，主要理化性质，并在分子水平上阐述其结构与功能的关系；

（2）物质的代谢变化，重点阐述主要代谢途径，生物氧化与能量转换，代谢途径间的联系以及代谢调节原理及规律；

（3）阐明遗传学中心法则所揭示的信息流向，包括DNA复制，RNA转录，翻译及基因表达调控；

（4）概要地介绍重组DNA和基因工程技术及其在农业及各相关学科中的应用。

授课内容在加强基础知识的同时引入生物化学的新进展，特别是有关分子生物学和基因工程的一些新的基本知识及主要研究技术的内容。

二、教学内容与课时分配

第一章绪论（1学时）

1.生物化学的含义、任务和主要内容

2.生物化学的发展及在各专业中的地位和作用

3.生物化学在我国的发展及与各专业的关系

4.生物化学的学习方法

本章重点：

1．生物化学的含义、主要内容和发展。

2．生物化学在各专业中的地位和作用。

建议教学方式：

讲授

第二章蛋白质化学（6学时）

第一节蛋白质的化学概念

第二节蛋白质的分类

1.根据分子形状分类

2.根据组成和溶解度分类

3.按功能分类

第三节蛋白质的化学组成

1.蛋白质的元素组成

2.氨基酸

第四节蛋白质的结构与功能

1.蛋白质的一级结构

氨基酸基本连接方式；氨基酸排列顺序；蛋白质一级结构测定原理与方法

2.蛋白质二级结构及二级结构单元、超二级结构、结构域

3.蛋白质三级、四级结构

4.蛋白质分子中的重要化学键

5.纤维状蛋白与球状蛋白的结构与功能

第五节蛋白质的重要性质

胶体性质，两性解离与等电点，变性与复性，沉淀作用，紫外吸收，呈色反应

第六节蛋白质结构与功能

本章重点：

1．蛋白质构成单位氨基酸的性质。

2．蛋白质的结构、结构与功能的关系。

3．蛋白质的重要性质。

本章难点：

1．氨基酸的结构、分类和理化性质。

2．肽、肽键、肽平面，

3．蛋白质分子的一级结构和空间结构（二级结构，三级结构，四级结构）

4．蛋白质结构与功能的关系；

建议教学方式：

讲授和讨论

思考题：

1．如何计算氨基酸的pI？

2．什么是蛋白质的一、二、三、四级结构？

3．维持蛋白质空间结构的作用力有哪些？

4．简述蛋白质结构与功能的关系。

第三章核酸化学（4学时）

第一节核酸的种类、分布和组成

第二节核酸的结构

1.核酸的一级结构

2.核酸的二、三级结构；DNA的双螺旋结构

3.RNA的二、三级结构

第三节核酸性质

核酸的分子大小、溶解性、紫外吸收光谱、变性、降解以及分离提纯

第四节核酸的生物学功能

DNA和RNA与遗传信息的传递关系，核酸与蛋白质生物合成的关系，核酸结构改变与生物变异，核酸与病变，核酸及其水解产物在人类生活中的作用

本章重点：

1．核酸的化学组成及结构。

2．核酸的理化性质。

本章难点：

1．核苷酸的结构、核酸的一级结构。

2．DNA的空间结构、DNA双螺旋结构模型的要点。

3．RNA的分类、结构及各类RNA的功能。

4．DNA的变性、复性；分子杂交的原理，方法及应用。

建议教学方式：

讲授与讨论

思考题：

1．比较DNA和RNA在化学结构上，大分子结构上和生物学功能上的特点。

2．DNA双螺旋结构模型有哪些基本要点？

3．RNA有哪些主要类型，比较其结构与功能特点。

第四章酶化学（6学时）

第一节酶的概念及作用特点

1.酶的概念

2.酶的作用特点

高效专一性、反应条件温和、易失活、酶活力可调节控制、某些酶催化活力与辅酶、辅基及金属离子有关

3.酶的底物专一性：

结构专一性和立体化学专一性

4.酶的分离与制备

第二节酶的命名及分类

1.酶的命名

2.酶的分类

第三节酶的作用机理

1.酶的活性中心及结构特点

2.作用专一性的机制

3.酶作用高效率的机制

4.酶作用机理举例

5.酶原及酶原激活

第四节酶促反应的动力学

1.酶活力与酶反应速度

酶活力定义、酶活力单位、酶活力测定方法

2.影响酶促反应速度的因素

底物浓度对酶促反应速度的影响：

米氏方程、米氏常数及其意义、米氏常数的求法；酶浓度的影响；pH的影响；温度的影响；激活剂的影响；抑制剂的影响

第五节同工酶、变构酶、诱导酶、抗体酶、核酶

第六节维生素的结构与功能

1.维生素的概念、分类

2.几种重要辅酶（辅基）的结构与功能

本章重点：

1．酶的作用机理。

2．影响酶促反应速度的因素。

本章难点：

1．酶的活性中心，诱导契合学说。

2．米氏方程

3．影响酶促反应速度的因素。

4．酶的别构调节，酶的共价修饰调节，酶原与酶原激活及其生理意义，同工酶。

建议教学方式：

讲授

思考题：

1．Km的意义是什么？

2．影响酶促反应速度的因素有哪些？

3．抑制剂的类型及作用特点有哪些？

第五章糖类代谢（6学时）

第一节新陈代谢的概念

代谢概念及研究方法；生物体内的糖类物质

第二节双糖，多糖的酶促降解

1.蔗糖、麦芽糖、乳糖的酶促降解

2.淀粉（糖原）的酶促降解

3.细胞壁多糖的酶促降解

第三节糖酵解

概念、化学历程、化学计量、生物意义、丙酮酸的去路

第四节三羧酸循环

1.丙酮酸氧化为乙酰CoA

2.三羧酸循环

3.三羧酸循环调控

4.生物学意义

第五节磷酸戊糖途径

反应历程，化学计算与生物学意义，调控

第六节单糖的生物合成

糖异生途径，其它途径

第七节蔗糖和多糖的生物合成

1.糖核苷酸的作用

2.蔗糖的生物合成

3.淀粉（糖原）的合成

4.纤维素的生物合成

本章重点：

1．糖酵解、三羧酸循环的反应历程及生物学意义。

2．磷酸戊糖途径的特点及生物学意义。

3．蔗糖和淀粉的生物合成。

本章难点：

1．糖酵解的反应过程，限速酶（限速步骤），能量计算，生理意义。

2．三羧酸循环的反应过程，特点，限速酶（限速步骤），能量的计算，调节。

3．磷酸戊糖途径的反应特点，关键酶，调节，生理意义。

4．蔗糖和淀粉的生物合成。

建议教学方式：

讲授

思考题：

1．糖酵解，三羧酸循环和磷酸戊糖途径的反应过程，限速酶，能量计算。

2．三羧酸循环在生物体代谢中的作用和地位如何？

3．糖异生途径过程中的关键酶是什么？

第六章生物氧化与氧化磷酸化（5学时）

第一节生物氧化概述

概念，自由能及氧化还原电位，高能磷酸化合物，生物学意义

第二节电子传递链（呼吸链）

概念，电子传递链，传递链抑制剂

第三节氧化磷酸化

概念及类型，偶联部位，解偶联剂和抑制剂，氧化磷酸化的作用机理，线粒体穿梭系统，能荷

本章重点：

1．电子传递链。

2．氧化磷酸化作用。

本章难点：

1．生物氧化的概念。

2．氧化磷酸化的概念，呼吸链的主要组成成分，功能作用以及NADH呼吸链和FADH2呼吸链中的电子传递顺序，氧化与磷酸化的偶联。

3．α-磷酸甘油穿梭作用和苹果酸穿梭作用。

4．能荷的概念。

建议教学方式：

讲授和自学

思考题：

1．电子传递链和氧化磷酸化之间有何关系？

2．什么是磷/氧比（P/O比），测定P/O比有何意义？

第七章脂类代谢（4学时）

第一节脂肪的降解

1.脂肪的酶促水解

2.甘油的降解与转化

3.脂肪酸的氧化分解

第二节脂肪的生物合成

1.脂肪酸的生物合成

2.脂肪的生物合成

第三节类脂代谢

1.磷脂的代谢

2.糖脂的代谢

3.胆固醇的合成与转化

本章重点：

1．脂肪酸的β-氧化与从头合成。

2．明确糖代谢与脂代谢的关系。

本章难点：

1．脂肪的合成部位，原料及基本过程。

2．脂肪酸的β-氧化反应过程，限速酶，能量的生成。

3．软脂酸的合成部位，合成原料，合成酶系及反应过程。

建议教学方式：

讲授与自学

思考题：

1．说明脂酰CoA穿过线粒体内膜进入线粒体基质的机制。

2．脂肪酸合成酶系的组成及作用机理是什么？

3．试比较脂肪酸的β-氧化循环与TCA循环中哪些反应顺序相类似。

4．试比较脂肪酸全程合成过程与脂肪酸β-氧化过程有哪些不同？

第八章蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢（4学时）

第一节蛋白质的酶促降解

蛋白酶，肽酶

第二节氨基酸的分解与转化

1.脱氨基作用

2.脱羧基作用

3.氨基酸分解产物的去向

第三节氨及氨基酸的生物合成

1.氮素循环

2.生物固氮

3.硝酸的还原作用

4.氨的同化

5.氨基酸的生物合成

本章重点：

1．氨基酸的酶促降解、氨同化、氨基酸的生物合成。

本章难点：

1．氨基酸的脱氨基作用方式及作用机制。

2．体内氨的来源和氨的转运。

3．一碳单位的概念。

建议教学方式：

讲授与自学

思考题：

1．生物体内氨基酸脱氨基作用的主要方式是什么，有何意义？

2．蛋白质分解代谢的最终产物是什么？

3．什么是鸟氨酸循环？

4．氨基酸脱氨基以后产生的α-酮酸有哪些代谢途径？

第九章核酸的酶促降解及核苷酸代谢（2学时）

第一节核酸的酶促降解

1.核酸外切酶

2.核酸内切酶

3.限制性内切酶

第二节核苷酸的降解

1.核苷酸的降解

2.嘌呤的降解

3.嘧啶的降解

第三节核糖核苷酸的合成代谢

1.核糖核苷酸的生物合成

2.脱氧核糖核苷酸的生物合成

3.核苷酸转变为核苷二磷酸和核苷三磷酸

本章重点：

1．核酸的酶促降解。

2．核苷酸的合成。

本章难点：

1．核酸的酶促降解。

2．嘌呤核苷酸，嘧啶核苷酸从头合成途径，特点，补救合成途径及其生理意义。

3．脱氧胸腺嘧啶核苷酸的生成以及核苷酸的相互转变。

建议教学方式：

讲授和自学

思考题：

1．合成嘌呤核苷酸的起始物是什么，首先合成出具有嘌呤环结构的中间物是什么？

2．合成嘧啶碱基的起始物是什么，首先合成出具有嘧啶环结构的中间物是什么？

3．脱氧核苷酸是如何生成的，说明催化该过程酶的作用机理。

4．何为核苷酸合成的补救途径，有哪些补救酶？

第十章核酸的生物合成（4学时）

第一节中心法则

第二节DNA的生物合成

1.DNA复制

2.逆转录

3.DNA突变

4.DNA损伤与修复

第三节RNA的生物合成

1.转录

2.RNA转录后加工

3.RNA的复制

4.核酸合成抑制剂

第四节基因工程简介

基因工程概念，操作步骤，应用前景

本章重点：

1．DNA复制及其特点。

2．RNA转录及其特点。

本章难点：

1．半保留复制的特点，意义。

2．逆转录的概念，过程，逆转录酶的功能。

3．转录模板的特点，转录特性，转录过程；真核生物转录后的加工修饰。

建议教学方式：

讲授与讨论

思考题：

1．何谓DNA的半保留复制，DNA的复制过程可分为哪几个阶段，其主要特点是什么？

2．mRNA前体转录后的加工包括哪些内容？

3．生物体内对DNA损伤的修复存在哪几种修复系统？

第十一章蛋白质的生物合成（4学时）

第一节蛋白质合成体系的组成

1.信使RNA与遗传密码

2.转运RNA

3.核糖体RNA

4.蛋白质合成辅助因子

第二节蛋白质合成过程

1.氨基酸的活化

2.肽链合成的起始

3.肽链合成的延伸

4.肽链合成的终止与释放

5.真核细胞的蛋白质生物合成

6.蛋白质合成后的加工

7.蛋白质构象的形成

本章重点：

蛋白质生物合成过程及其特点。

本章难点：

1．参与蛋白质生物合成的物质及其作用。

2．蛋白质生物合成过程。

建议教学方式：

讲授与自学

思考题：

1．蛋白质生物合成体系由哪些物质组成，它们各有何作用？

2．试述原核生物蛋白质合成后多肽链的加工修饰主要有哪些内容？

3．密码子的简并性与变偶性各指什么，这些性质有何生物学意义？

第十二章代谢调节（2学时）

第一节物质代谢的相互联系

1.糖代谢与脂代谢的相互联系

2.糖代谢与蛋白质的相互联系

3.脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系

4.核酸代谢与糖、脂、蛋白质代谢的相互联系

第二节代谢调节

1.细胞的区域化调节

2.酶水平的调节

3.激素的调节

4.神经系统对代谢的调节

5.辅因子调节

6.金属离子浓度的调节

第三节基因表达调控

1.原核和真核生物基因组

2.原核生物的基因表达调控

3.真核生物的基因表达调控

本章重点：

1．酶活性及酶合成的调节。

1.规划环境影响评价的报审本章难点：

同建设项目安全评价相关但又有不同的还有：

《地质灾害防治管理办法》规定的地质灾害危险性评估，《地震安全性评价管理条例》中规定的地震安全性评价，《中华人民共和国职业病防治法》中规定的职业病危害预评价等。

1．代谢调节的原理及酶水平的调节。

2．原核基因转录调节特点及乳糖操纵子调节机制。

建议教学方式：

讲授与自学

思考题：

（5）污染防止措施能否达到要求。

1．酶对代谢的调节是通过几种方式实现？

（五）规划环境影响评价的跟踪评价2．分支代谢途径的反馈调节模式有几种，分别用图示说明。

专项规划中的指导性规划　环境影响篇章或说明3．何谓操纵子，根据操纵子模型说明酶合成的诱导和阻遏过程。

4．什么是级联放大系统？

三、考核方式和要求

平时考勤、作业和阶段测验成绩，占本门课程总成绩的30%，期末闭卷考试；成绩占本门课程总成绩的70%。

（五）安全预评价方法第二部分：

建议使用的教材和参考书目

在可行性研究时应进行安全预评价的建设项目有：

一、使用的教材

疾病成本法和人力资本法是用于估算环境变化造成的健康损失成本的主要方法，或者说是通过评价反映在人体健康上的环境价值的方法。

[1]朱新产，高玲主编，《基础生物化学》，中国农业出版社，2011.第一版

（3）公众对规划实施所产生的环境影响的意见；二、参考书目

（2）疾病成本法与人力资本法[1]王镜岩等主编，《生物化学》（上，下册），高等教育出版社，2002.第三版。

[2]郭蔼光主编，《基础生物化学》，高等教育出版社，2001，第一版。

[3]沈黎明主编，《基础生物化学》，中国林业出版社，1996.第一版

[4]吴显荣主编，《基础生物化学》，中国农业出版社，1997.第二版。

[5]王金胜主编，《基础生物化学》，中国林业出版社，2006.第二版。