《生物化学》教学大纲

一、基本信息

课程代码：	1001114	课程性质：	学科共同课
课程名称：	生物化学	英文名称：	Biochemistry
学时/学分：	68/4	开课时间：	大二(上)
适用对象：	食品科学与工程，生物工程，食品质量与安全等专业本科生。
先修课程：	无机化学、有机化学、普通物理学
大纲执笔人：	赵艳	大纲审核人：	赵艳
修订时间：	2016年4月	当前版本：	2012

 

二、课程描述

生物化学是食品科学与工程、生物工程、食品质量与安全等专业本科生的一门学科共同基础课, 是学习其他各专业课程的最重要的基础。它的主要任务是让学生理解和掌握生物分子的结构﹑性质和功能的关系, 生物分子在体内的代谢和调节, 生物能的转化和利用, 生物信息分子的复制﹑转录﹑表达和调节。通过学习了解生命的化学本质概貌。

 

三、教学目标

通过本课程的理论教学和相关实验训练，使学生具备如下能力：

1、学习和掌握生物化学的原理和方法，将生物学﹑物理学和化学方面的基础知识运用到生物化学的学习中。

2、要求学生认识生物大分子的组成﹑结构、性质及其与功能的关系, 了解物质代谢与能量代谢的基本原理以及代谢调节的意义, 认识生物信息表达的分子基础，从而在分子水平上了解生命的化学本质规律。

3、掌握生物大分子的分离制备技术原理，理解生物分子的鉴定和定量分析的技术基础，具备分析主要生物大分子的生物化学性质和生物活性的能力。

4、能够运用生物化学的知识原理阐述食品的分子组成，评价食品的营养功能。

5、初步掌握根据物质代谢原理设计生物分子合成路径的能力。

 

 

四、课程目标对毕业要求的支撑

毕业要求	指标点	课程目标
1.知识要求：掌握化学、生物学、食品科学基本原理和基础知识。	1. 掌握化学基础理论、生物基础知识、工程基础知识。	教学目标2
	2.掌握数学、物理、化学、生命科学等方面的基本理论和基本知识。
	3.本专业培养具备化学、生物学、食品科学、食品质量及安全控制、管理、检验/测等学科的基本知识和技能。
2．能力要求： 具有较强的创新意识和食品、生物产品开发和设计、技术改造与创新的初步能力。	1.本专业培养系统掌握食品科学与工程领域的基本知识与技能，具有国际食品产业视域下科学思维、工程能力和商业素养的食品科学与工程专门人才。	教学目标1、3、4和5
	2.本专业培养掌握生物工程及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论、基本技能，能在生物工程技术领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发、资源利用等的高级科技人才。
	3.本专业培养具备化学、生物学、食品科学、食品质量及安全控制、管理、检验/测等学科的基本知识和技能。

 

五、教学内容

 

    第1章  绪论                          （支撑课程目标1）

    重点内容：生物化学的概念，生物化学的主要研究内容。

    难点内容：生物化学与其他学科的关系。

教学内容：掌握生物化学的概念，生物化学的主要研究内容；了解生物化学发展简史，我国对生物化学的贡献。理解生物化学与其他学科的关系。

     1.1生物化学的概念和研究内容

     1.2 生物化学发展史

     1.3 生物化学与其他学科的关系

 

第2章  蛋白质化学                        （支撑课程目标2和3）

    重点内容：氨基酸的种类；蛋白质的结构层次；蛋白质的变性、别构和两性性质。

    难点内容：肽键，蛋白质的空间结构。

教学内容：掌握氨基酸的种类；蛋白质的结构层次；蛋白质的重要性质；熟悉：氨基酸的重要化学性质；蛋白质分离纯化技术的基本原理。了解：蛋白质的分类；蛋白质的结构与功能的关系。

     2.1氨基酸结构和分类

     2.2 氨基酸性质和研究技术

     2.3 蛋白质分类

     2.4 蛋白质结构和性质

     2.5 蛋白质结构与功能的关系

     2.6 蛋白质的分离、纯化和鉴定

 

第3章  维生素化学                        （支撑课程目标2）

重点内容：B族维生素作为辅酶的功能。

    难点内容：B族维生素作为辅酶的功能。

教学内容：掌握水溶性维生素的名称和辅酶形式；熟悉：维生素的概念、分类。了解：维生素的功能和缺乏症；B族维生素作为辅酶的功能。

 3.1维生素的概念和种类

     3.2维生素的功能和缺乏症

     3.3 B族维生素和辅酶

 

第4章  酶化学                        （支撑课程目标2和3）

重点内容：酶的概念，酶的特性 ，酶活性的别构调节和共价修饰调节，米氏方程和Km的意义。

    难点内容：酶促反应动力学，酶活性的调节，酶催化的机理。

教学内容：掌握酶的概念，酶的化学本质。酶的特性，米氏方程和Km的意义。酶活力的概念，酶活性的调节方式。熟悉：酶的国际系统分类与命名法。酶的基本动力学。酶的分离纯化技术。了解：酶催化的机理，酶的应用及酶工程。

     4.1酶的概念和分类

     4.2 酶的化学本质和结构

     4.3 酶的特性

     4.4酶的催化机制

     4.5酶的分离纯化和活力测定

     4.6 酶的动力学

     4.7 酶的应用和酶工程

 

第5章  核酸化学                          （支撑课程目标2和3）

    重点内容：DNA双螺旋模型和tRNA的二级结构；核酸的热变性和紫外吸收性质。

难点内容：DNA和RNA的结构。

    教学内容：掌握：常见核苷酸的种类； DNA双螺旋模型和tRNA的二级结构；核酸的主要理化特性。熟悉：核酸研究的主要工具酶类型。核酸的类别；核酸的生物学功能。了解：核酸的分离原理。

     5.1核酸的概念和种类

     5.2 核苷酸的结构和种类

     5.3 DNA和RNA的结构

     5.4 核酸的性质

     5.5 核酸的功能

     5.6核酸的分离和检测

 

第6章  细胞及其生物化学机构                      （支撑课程目标2）

    重点内容：线粒体的结构和功能。

    难点内容：原核细胞与真核细胞的区别；生物膜的结构和功能。

教学内容：掌握原核细胞与真核细胞的主要区别；生物膜的结构和功能。了解真核细胞内质网、线粒体、叶绿体、高尔基体等细胞器的形态结构。

     6.1原核细胞和真核细胞

     6.2 生物膜

     6.3 细胞器

 

第7章  代谢总论                          （支撑课程目标1和2）

重点内容：物质代谢和能量代谢概念、高能磷酸化合物、中间代谢概貌。

    难点内容：代谢研究方法。

教学内容：掌握：物质代谢和能量代谢概念、高能磷酸化合物、中间代谢概貌。了解：物质代谢途径研究方法。

     7.1新陈代谢的概念

     7.2 高能化合物

     7.3 中间代谢研究方法简介

 

第8章  糖代谢                        （支撑课程目标2、4和5）

重点内容：糖酵解、三羧酸循环途径。

    难点内容：糖代谢的调节。

教学内容：掌握：糖酵解途径和三羧酸循环途径的反应历程和关键酶的调节、生理意义，能量的生成。熟悉：糖原的合成与分解。磷酸戊糖途径的概貌及生理意义；糖异生途径。糖代谢的调节。了解：乙醇发酵和乳酸发酵生化原理，其他单糖的分解途径。

     8.1糖的消化和吸收

     8.2糖的分解代谢

     8.3 糖原的合成代谢

     8.4 糖代谢调节

 

第9章  脂代谢                        （支撑课程目标2、4和5）

重点内容：饱和脂肪酸的β-氧化和饱和脂肪酸的合成。

    难点内容：β-氧化反应过程；软脂酸合成酶系。

教学内容：掌握：饱和脂肪酸的β-氧化和能量生成；软脂酸的合成；熟悉：甘油三酯的分解与合成过程，酮体的概念。了解：脂类的消化、吸收；甘油的代谢。不饱和脂肪酸的氧化和脂肪酸的其他氧化方式。脂类代谢的调节。

      9.1脂类的消化和吸收

9.2甘油三酯的分解代谢

      9.3甘油三酯的合成代谢

      9.4 脂代谢调节

 

第10章  蛋白质的降解与氨基酸代谢                （支撑课程目标2、4和5）

重点内容：氨基酸的脱氨基作用方式和尿素循环。

    难点内容：联合脱氨和尿素合成途径。

教学内容：氨基酸的脱氨基作用方式；体内尿素的合成途径。熟悉：一般氨基酸的生物合成方式。α-酮酸的代谢方式；了解：蛋白质的酶解，蛋白质的消化吸收。

     10.1蛋白质的消化和吸收

     10.2 氨基酸的分解代谢和氨的代谢去路

     10.3 氨基酸的合成途径分类

 

第11章  核酸的降解与核苷酸代谢                         （支撑课程目标2）

重点内容：核苷酸分解代谢的终产物、核苷酸合成途径分类。

    难点内容：核苷酸的合成途径分类。

教学内容：掌握：核酸酶、碱基的分解代谢终产物、核苷酸生物合成途径分类。熟悉：碱基从头合成时的原料分子。了解：脱氧核糖核苷酸的生成。

     11.1核酸的降解

     11.2 核苷酸分解代谢概况

     11.3 核苷酸合成代谢概况

 

第12章  生物氧化                        （支撑课程目标2）

重点内容：呼吸链；氧化磷酸化的类型和作用机制。高能化合物的概念。

    难点内容：呼吸链；氧化磷酸化机制。

教学内容：掌握：生物氧化的一般原理；呼吸链的类型和组成；氧化磷酸化的类型和作用机制。熟悉：生物氧化的酶类，生物氧化中CO₂和H₂O的生成；电子传递的抑制和氧化磷酸化的解偶联。生物氧化的能量产生和转移。了解：氧化还原电位与自由能的关系；胞液NADH进入线粒体的穿梭作用。

     12.1生物氧化的涵义

     12.2氧化还原电位与自由能变化

     12.3生物氧化的一般原理

12.4呼吸链的类型和组成

     12.5呼吸链氧化磷酸化与ATP合成

 

第13章  物质代谢的相互联系和调节控制                （支撑课程目标2和5）

重点内容：蛋白质与糖、脂代谢的相互关系。

难点内容：蛋白质与糖、脂代谢的相互关系。

教学内容：掌握：代谢中的酶活性调节；熟悉：糖、脂、蛋白质和核酸代谢的关系

 13.1糖、脂、蛋白质和核酸代谢的关系

13.2 谢中的酶活性调节

 

    第14章  核酸的生物合成                          （支撑课程目标2和5）

重点内容：遗传信息传递的中心法则，原核细胞DNA半保留复制，RNA转录。

难点内容：DNA复制的过程，原核生物RNA转录的相关概念。

教学内容：掌握：遗传信息传递的中心法则，原核细胞DNA复制及RNA转录的酶、有关概念和基本过程。熟悉：DNA半保留复制的实验证据；逆转录酶活性和逆转录的应用。了解：原核生物与真核生物复制、转录的区别。

 14.1 遗传信息传递的中心法则

14.2 DNA的合成

      14.3 RNA的合成

 

    第15章  蛋白质的生物合成                        （支撑课程目标2和5）

重点内容：遗传密码，原核生物蛋白质合成过程。

难点内容：原核生物蛋白质合成过程。抗生素阻断蛋白质生物合成的作用机理。

教学内容：掌握：遗传密码的概念，原核生物蛋白质合成过程。熟悉：蛋白质合成中三种RNA的作用；真核生物与原核生物翻译的区别。了解：抗生素阻断蛋白质生物合成的作用机理。肽链合成后的加工形式。

  15.1 遗传密码

15.2原核生物蛋白质合成过程

  15.3真核生物与原核生物翻译的区别

15.4肽链合成后的加工形式

15.5蛋白质合成的抑制剂

 

第16章  基因表达调控                         （支撑课程目标2和5）

重点内容：原核生物基因表达调控的操纵子模型。

难点内容：原核生物基因表达调控的操纵子模型。

教学内容：掌握：酶合成的诱导和阻遏作用，原核生物基因表达调控的操纵子模型（乳糖操纵子和色氨酸操纵子）；熟悉：通过控制酶活性调节代谢的方式（抑制作用、别构作用、共价修饰作用）。了解：酶的分布区域化，激素对代谢的调节和反义核酸的调节。

  15.1物质代谢的调节概述

15.2原核生物基因表达调控的操纵子模型

 

 

六、教学安排

该课程每周4学时，16周，64学时为课堂授课教学时间。建议教学进度如下：

章节	学时数
第1章  绪论	2
第2章  蛋白质化学	10
第3章  维生素化学	2
第4章  酶化学	10
第5章  核酸化学	8
第6章  细胞及其生物化学机构	2
第7章  代谢总论	2
第8章  糖代谢	6
第9章  脂代谢	4
第10章  蛋白质的降解与氨基酸代谢	2
第11章  核酸的降解与核苷酸代谢	2
第12章  生物氧化	4
第13章  物质代谢的相互联系和调节控制	2
第14章  核酸的生物合成	4
第15章  蛋白质的生物合成	4
第16章  基因表达调控	2
课程小结	2

 

七、课内实验内容、要求及学时

    没有课内实验。有《生物化学实验》课程。

八、教学方法与手段

采用多媒体课件以讲授法为主。

九、考核方式及成绩评定

    考核方式：期末考试闭卷，平时作业、出勤、课堂情况。

    成绩评定标准：总成绩（百分制）＝平时成绩×30％＋期末考试成绩×70％。

 

十、教材及主要参考书

指定教材：

[1]、郑集、陈钧辉，《普通生物化学》，高等教育出版社，第四版，2007年11月

参考书目：

[1]、王镜岩，朱圣庚，徐长法，《生物化学》（上、下册），高等教育出版社，第三版，2002年，9月