《生物化學》課程標準

1、生物化學課程標準課程編號141130501課程名稱生物化學考試/考查考試總學時數(shù)64實驗學時數(shù)24學分數(shù)5.5課程性質(zhì)專業(yè)必修課適用專業(yè)生物工程承擔單位生工學院1.前言1.1課程性質(zhì)及設置目的生物化學主要是用化學的理論和方法研究生物體化學組成及其變化規(guī)律的科學，是介于生物學和化學之間的一門交叉學科。在生物工程專業(yè)中，生物化學課程是作為一門重要的專業(yè)基礎課而開設的。開設本課程的任務是：培養(yǎng)學生從分子水平上認識生命現(xiàn)象的化學本質(zhì)及其變化規(guī)律，系統(tǒng)掌握生物化學的基本理論、基礎知識和基本技能，為學生進行后續(xù)課程的學習和畢業(yè)后從事生物工程領域相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)奠定必備的知識基礎。本課程是在學生學習了數(shù)學、物

2、理學、無機及分析化學、有機化學、普通生物學等基礎課的基礎上開設的，開設本課程又為學生學習生物化學實驗、微生物學、分子生物學、細胞生物學等后續(xù)課程奠定知識基礎。1.2課程設計思路通過生物化學基本理論、基礎知識的講授，結(jié)合生化實驗技術(shù)及技能的訓練，使學生系統(tǒng)的學習和掌握有關(guān)生物大分子如蛋白質(zhì)、核酸、酶的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和生物學功能方面的基礎理論和基礎知識，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變化規(guī)律，了解生物化學學科發(fā)展和研究工作的新動態(tài)、新進展。本課程采用多媒體輔助課堂講授、專題討論和實驗技能訓練等多種組織方式進行教學，增加教與學的互動，提高學生學習興趣，并融入聯(lián)想記憶法，幫助學生掌

3、握基礎知識和實驗技能。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)學生的實驗預習、實驗紀律、實驗操作及實驗報告結(jié)果進行綜合評定，其中實驗預習、紀律及實驗操作（占50%），實驗報告成績（占50%）。2.課程目標運用生物化學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)學生科學思維、觀察分析問題的能力，訓練嚴謹求實的科學態(tài)度和工作作風。掌握生物化學實驗的一般知識，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，為學生進一步學習專業(yè)課打

4、下堅實基礎，為學生未來就業(yè)發(fā)展奠定基礎。通過總結(jié)討論、推理、實踐操作等手段，培養(yǎng)學生的觀察分析、歸納總結(jié)、探究思維以及自主擴充閱讀文獻資料的能力。構(gòu)建生物化學理論來源于實踐又作用于實踐的辯證意識，培養(yǎng)學生嚴謹求實的工作態(tài)度和職業(yè)精神。3.教學內(nèi)容與要求3.1緒論了解生物化學的涵義、生物化學發(fā)展史，生物化學在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥衛(wèi)生等領域的應用，以及生物化學研究工作的現(xiàn)狀和未來發(fā)展的趨勢。掌握生物化學的概念、學科特點、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)及應用。3.3蛋白質(zhì)

5、化學了解蛋白質(zhì)的現(xiàn)代概念和分類；蛋白質(zhì)的化學組成、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；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。掌握蛋白質(zhì)生物學功能的多樣性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。學習蛋白質(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核酸化學了解核酸的概念、分類，細胞內(nèi)的分布及生物學功能。了解核酸的化學組成及結(jié)構(gòu)特點、細胞內(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、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。學習核酸的一般理化性質(zhì)、紫外吸收等性質(zhì)，理解原核細胞和真核細胞基因組的特點、核酸的順序分析方法，掌握核酸變性、復性、分子雜交的概念和應用技術(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與維生素的關(guān)系。3.6酶化學了解酶的化學組成、概念、特性、分類及命名方法；輔基和輔酶、單體酶、結(jié)合酶、寡聚酶及多酶復合物的概念。了解全酶和輔酶的活性中心

7、、必需基團、酶原激活與同工酶的概念等。理解酶的專一性機制、酶的催化作用與分子活化能變化、酶促反應速度和影響酶促反應速度的因素的關(guān)系、酶的別構(gòu)效應以及中間產(chǎn)物學說、誘導契合學說。掌握酶的結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系、米氏方程及Km的意義、酶促反應動力學的基本內(nèi)容、競爭性抑制及非競爭性抑制的概念及特點，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、新陳代謝研究的方法，了解新陳代謝特點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，自由能與標準自由能、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

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糖代謝學習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，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意義、以及糖質(zhì)原料發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)的生化機理。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)的生物化學機理，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半保留復制學說，了解原核細胞DNA復制原料、參與酶類及復制的過程，了解DNA的損傷與修復。理解逆轉(zhuǎn)錄作用與聚合酶鏈式反應。了解RNA的生物合成，轉(zhuǎn)錄作用的概念、掌握原核細胞轉(zhuǎn)錄的過程、分子機制及轉(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。理解原核細胞蛋白質(zhì)生物合成的過程、分子機制及發(fā)生部位，理解真核細胞蛋白質(zhì)生物合成。掌握真核細胞與原核細胞蛋白質(zhì)生物合成分子機制的差異。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)控理論指導發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)的實踐意義。理解酶活性、酶量和細胞水平等項調(diào)節(jié)的作用方式。掌握酶生成的誘導和阻遏學說、分支代謝的反饋調(diào)節(jié)機制、能荷調(diào)節(jié)的作用機理。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重點考慮生物工程專業(yè)特點，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，著重于生物化學的基礎理論、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、生物制藥等領域的實踐生產(chǎn)的關(guān)系，適當反映了生化領域中比較成熟的有關(guān)應用研究成果，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. 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.生物化學教程（第三版）.成都：四川大學出版社,20133余瑞元,袁明秀,陳麗榮,等.生物化學實驗原理和方法(第二版).北京:北京大學出版社,20054.2教學法方法建議生物化學理論比較抽象、基本知識點繁多，代謝反應錯綜復雜，是本科專業(yè)基礎課中比較難掌握的一本課，因此建議采用多媒體輔助授課、教學手段多元化，加入討論、推