生物化学
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课程评价
spContent=在本课程中,我们将一同研究生物大分子的基本化学组成、结构、功能、性质以及相互关系,生物大分子在生物体内代谢规律、调节方式及其与重要生命现象之间的联系。通过学习您将能综合运用所学知识和技术解决生命科学、食品科学、生物工程中的一些问题,并从分子水平上理解生命过程中所发生的现象。
—— 课程团队
课程概述

   《生物化学》是研究生命现象及其化学本质的科学,全面系统地介绍了生物化学的基本概念、基本理论和基本技术方法,揭示了生物体的化学组成及其发展规律,是现代生物科学的理论和技术基础。本着降低结构生物化学比重、弱化分子生物学内容、突出代谢生物化学地位的原则,本课程共设置8章,包括结构生物化学3章和代谢生物化学5章,共计50个知识点。结构生物化学包括蛋白质化学、核酸化学和酶化学,介绍包括氨基酸、肽、蛋白质、核酸、酶的结构、生理功能,蛋白质、核酸一级结构与高级结构的关系,蛋白质物质结构与功能之间的关系,酶促反应动力学特征等内容。代谢生物化学是本课程重点内容,包括化学渗透假说机制,生物氧化类型,糖酵解、三羧酸循环、糖异生、脂肪酸β-氧化、脂肪酸合成、氨基酸分解、核苷酸合成等代谢途径关键酶及生理意义。通过运用结构和代谢生物化学原理和方法,理解生命过程中所发生的现象;运用代谢生物化学的原理和方法,理解代谢异常与疾病的关系。


授课目标
通过生物化学在线开放课程的学习,全面了解、重点掌握生物化学的基本理论知识和学科发展新内容,为以后学习其它专业知识和科研实践奠定基础,为从事生物科学、生物工程、食品科学、食品质量与安全等工作者提供全面、便利的学习平台,为教师开展教学提供借鉴与参考。
课程大纲

一、课程的性质和任务

《生物化学》是研究生命现象及其化学本质的科学,揭示了生物体的化学组成及其发展规律,是现代生物科学的理论和技术基础,通过本课程的学习,使学生掌握生物大分子的基本化学组成、结构、功能和性质以及相互关系,掌握生物大分子在生物体内的代谢规律、调节方式及其与重要生命现象之间的联系,同时及时了解国内外有关生物化学的先进理论和成就,综合运用所学的基本知识和技术解决食品科学、食品安全、生物工程中的一些问题,并从分子水平上理解生命过程中所发生的现象,是学习食品科学与工程其它专业课程的重要基础。

二、课程教学目标 

课程教学目标体现为专业知识、专业技能和专业素质三方面的目标。

1. 专业知识目标

1.1 掌握氨基酸、肽、蛋白质、核酸、酶的基本概念、理化性质、结构、生理功能和生物学意义,掌握蛋白质、核酸一级结构与高级结构的关系,理解蛋白质空间结构折叠途径与疾病关系,了解酶促反应动力学特征;

1.2 理解生物氧化、呼吸链和能量代谢的概念、氧化类型、作用机制,了解化学渗透假说机制,理解各种物质代谢的基本途径,特别是糖酵解、三羧酸循环、糖异生、脂肪酸β-氧化、脂肪酸合成、蛋白质合成与分解、核苷酸代谢等代谢途径,理解各代谢途径的反应机制、关键酶及生理意义和主要调节环节及相互联系;

1.3 了解生物体内重要的生物化学反应过程,同时对生物体内的各种反应的规律有一个基本的认识。

2. 专业技能目标

2.1 运用结构和代谢生物化学原理和方法,理解生命过程中所发生的现象;

2.2 运用代谢生物化学的原理和方法,理解代谢异常与临床疾病的关系;

3.专业素质目标

3.1 具备良好的生物化学逻辑思维能力,从生物化学角度分析解决相关问题;

3.2 具备基本的从事生物化学科学研究的专业素质和技能。

三、课程教学内容安排

    本课程共分8章,包括静态生物化学3章和动态生物化学5章,共计50个知识点,授课时长为12周。

      

章节与知识点

开课周次

1 蛋白质化学

1.1 氨基酸的分类

第一周

1.2 氨基酸的两性解离

1.3 氨基酸的化学性质

1.4 肽键和肽平面

1.5 蛋白质的结构

第二周

1.5.1 蛋白质的二级结构- α-螺旋基本特征

1.5.2 蛋白质的二级结构- β折叠

1.5.3 蛋白质的三级结构作用力

1.5.4 蛋白质的四级结构

第三周

1.6 纤维状蛋白

1.7 球状蛋白肌红蛋白

1.8 球状蛋白血红蛋白

1.9 蛋白质的变性与复性

2 核酸化学

开课周次

2.1 核苷酸的结构

第四周

2.2 DNA的结构特征

2.3 DNA的三级结构

2.4 核酸的变性与复性

3 酶化学

开课周次

3.1 酶的专一性

第五周

3.2 酶的组成

3.3 酶的分类

3.4 米氏方程

3.5 可逆性抑制

第六周

3.6 不可逆性抑制

4 生物氧化

开课周次

4.1 呼吸链的组分

第六周

4.2 呼吸链复合体

4.3 氧化磷酸化

第七周

4.4解偶联与抑制作用

5 糖代谢

开课周次

5.1 糖酵解第一步不可逆反应机制

第七周

5.2 糖酵解第二步不可逆反应机制

5.3 糖酵解第三步不可逆反应机制

第八周

5.4 糖酵解的生理意义

5.5 TCA循环准备阶段

5.6 TCA循环第一次不可逆反应

5.7 TCA循环第二次不可逆反应

第九周

5.8 TCA循环第三次不可逆反应

5.9 TCA循环化学总计算

5.10 糖异生

5.11 糖酵解的调控

6 脂代谢

开课周次

6.1 脂肪酸的β氧化

第十周

6.2 酮体

6.3 乙酰CoA转运

6.4 丙二酸单酰CoA的合成

6.5 脂肪酸链合成

7 蛋白质代谢

开课周次

7.1 蛋白质的降解

第十一周

7.2 氨基和碳链的降解

7.3 铵离子的解毒

7.4 尿素循环

8 核苷酸代谢

开课周次

8.1 嘌呤核苷酸的合成代谢

第十二周

8.2 嘧啶核苷酸的合成代谢

8.3 核苷酸合成代谢的调控

考试

开课周次

期末复习与考试

第十三周至第十五周

                        

 四、重点和难点 

重点:代谢生物化学是本课程重点内容,包括生物氧化类型、作用机制;糖酵解、三羧酸循环、糖异生、脂肪酸β-氧化、脂肪酸合成、氨基酸分解、核苷酸合成等代谢途径关键酶及生理意义,运用结构和代谢生物化学原理和方法,理解生命过程中所发生的现象;运用代谢生物化学的原理和方法,理解代谢异常与临床疾病的关系;本课程适当降低结构生物化学比重,精选重点内容,包括氨基酸、肽、蛋白质、核酸、酶的结构、生理功能;蛋白质、核酸一级结构与高级结构的关系;蛋白质物质结构与功能之间的关系。

难点:蛋白质空间结构类型;酶促反应动力学特征;化学渗透假说机制,糖酵解、三羧酸循环、糖异生、脂肪酸β-氧化、脂肪酸合成、氨基酸分解、核苷酸合成等代谢途径反应机制、主要调节环节及相互联系;具备良好的生物化学逻辑思维能力,从生物化学角度分析解决相关问题。

五、生物化学导学图




预备知识

   本课程前期学科基础课主要为有机化学,生物化学是研究与生物体新陈代谢相关的有机大分子,如糖类、脂类、蛋白质、核酸等物质的分子结构和代谢规律,因此应具备有机化学课程相关知识后学习本课程。

证书要求




参考资料

1. 《普通生物化学》,陈钧辉主编,高等教育出版社,2015年第5版;

2. 《生物化学原理》,杨荣武主编,高等教育出版社,2012年第2版;

3. 《生物化学》,王镜岩主编,高等教育出版社,2007年第3版;

4. 《食品生物化学》,陈晓平主编,郑州大学出版社,2011年第1版;

5. 《现代分子生物学》,朱玉贤主编,北京:高等教育出版社,2007年第三版;

6. Lehninger Principles of Biochemistry, Nelson DL, Cox MM, W.H.Freeman & Co Ltd, 2013, 6th ed.;

7. Biochemistry, Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko and Lubert Stryer. W.H. Freeman and Company, 2006,6th ed.