《基础生物化学》课程教学大纲.docx

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1、根底生物化学课程教学大纲Fundamentals of Biochemistry一、课程根本信息农学植保质检园艺种子植科开课单位生命科学学院适用专业生工设施茶学烟草食科制药药学资环课程名称根底生物化学课程代码CX123096课程性质通识课程/学科专业根底课程/专业课/专业拓展课程/文化素养教育课程/其它学分3.0总学时48理论学时48试验学时0先修课程无机化学，有机化学，动物学，植物学后续课程生理学，病理学，微生物学,主要教学资料选用的教材：朱产，高玲主编，根底生物化学，中国农业出版社，2023 年 8 月， 第一版。主要参考书：1 赵武玲主编，根底生物化学，中国农业出版社，2023 年 9

2、月,第一版。2 王镜岩等主编，生物化学上，下册，高等教育出版社，2023年 8 月,第三版。3 王金胜主编，根底生物化学，中国林业出版社，2023 年 8 月，其次版。二、教学目标一学问目标通过本课程的学习，学会从生物分子组成、构造以及代谢的角度理解生命活动中所进展的化学变化与其调控规律等生命现象的本质。通过本课程的学习，能较全面了 1 解生物体的根本化学组成、构造、性质以及这些物质在体内的合成、降解和相互转化的规律，深入了解代谢活动与各种生命现象之间的联系，并为后续课程打好根底。二力量目标通过本课程的学习，能综合运用所学的根本学问解决和解释后继课程中与生物化学相关的问题以及相关解决实际问题。

3、三素养目标在深入理解生物化学根本概念的根底上，通过对本课程的理论学习，形成较为完整的生物化学学问体系的框架，并将学问敏捷运用至后续的课程中，培育其认真、严谨的以化学的视角观看生命现象的素养和力量。三、根本要求一了解1、蛋白质一级构造测定的原理。2、了解真核生物蛋白质和核酸生物合成的过程。3、了解不饱和脂肪酸的生物合成的过程。4、了解个别氨基酸的生物合成途径。5、了解 RNA 复制、基因工程。二理解1、理解氨基酸脱氧化脱氨基、联合脱氨基、脱羧基作用。2、ATP 合成的机制。3、理解别构酶、共价修饰酶和同工酶的概念。4、理解生物代谢调控的机制和途径。三把握1、把握蛋白质、核酸等生物大分子的组成、构

4、造和性质。2、把握酶的催化特性、影响酶促反响速度的因素、作用机理，辅基、辅酶与维生素构成之间的关系。3、把握呼吸链的组成及其作用机理。4、把握糖、脂肪、蛋白质生物合成和降解的途径以及相互转化的机制。5、把握 DNA 复制的根本过程以及逆转录、RNA 的转录及其加工。四、教学内容与学时安排第一章 绪论1 学时1. 生物化学的含义、任务和主要内容2. 生物化学的进展及在各专业中的地位和作用3. 生物化学在我国的进展及与各专业的关系4. 生物化学的学习方法学问点：1. 生物化学的含义、主要内容和进展。2. 生物化学在各专业中的地位和作用。建议教学方式：讲授和争论其次章 蛋白质化学6 学时第一节 蛋白

5、质的化学概念2 学时学问点：其次节 蛋白质的分类学问点：1. 依据蛋白质分子外形分类2. 依据蛋白质组成分类3. 依据蛋白质功能分类第三节蛋白质的化学组成3 学时学问点：1. 蛋白质的元素组成2. 氨基酸第四节蛋白质的构造与功能学问点：1. 蛋白质的一级构造氨基酸根本连接方式；氨基酸排列挨次；蛋白质一级构造测定原理与方法2. 蛋白质二级构造及二级构造单元、超二级构造、构造域3. 蛋白质三级、四级构造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构造与功能第五节蛋白质的重要性质1 学时学问点：胶体性质，两性解离与等电点，变性与复性，沉淀作用，紫外吸取，呈色反响第六节蛋白质构造与功能学

6、问点：1. 蛋白质一级构造与功能的关系2. 蛋白质空间构造与功能的关系本章小结重点：1. 蛋白质构成单位氨基酸的性质。2. 蛋白质的构造、构造与功能的关系。3. 蛋白质的重要性质。难点：1. 氨基酸的构造、分类和理化性质。2. 肽、肽键、肽平面；3. 蛋白质分子的一级构造和空间构造二级构造，三级构造，四级构造；4. 蛋白质构造与功能的关系； 思考题： 1如何计算氨基酸的 pI？2. 什么是蛋白质的一、二、三、四级构造？3. 维持蛋白质空间构造的作用力有哪些？4. 简述蛋白质构造与功能的关系。作业：名词解释1二面角2蛋白质一级构造3蛋白质二级构造4蛋白质三级构造5蛋白质四级构造6超二级构造7寡聚

7、蛋白质8简洁蛋白质9结合蛋白质10蛋白质变性作用问答题11蛋白质盐析作用12构造域1. 组成蛋白质的 20 种氨基酸依据什么分类？2. 蛋白质的根本构造与高级构造之间存在的关系如何？3. Edman 反响全部的试剂和反响的特点如何？4. 何谓蛋白质等电点？等电点时蛋白质的存在特点是什么？ 建议教学方式：讲授和争论第三章 核酸化学4 学时第一节核酸的种类、分布和组成2 学时学问点：其次节核酸的构造学问点：1. 核酸的一级构造2. 核酸的二、三级构造；DNA 的双螺旋构造3. RNA 的二、三级构造第三节核酸性质2 学时学问点：核酸的分子大小、溶解性、紫外吸取光谱、变性、降解以及分别提纯第四节核酸

8、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，核酸构造转变与生物变异，核酸与病变，核酸及其水解产物在人类生活中的作用本章小结重点：1. 核酸的化学组成及构造。2. 核酸的理化性质。难点：1. 核苷酸的构造、核酸的一级构造。2. DNA 的空间构造、DNA 双螺旋构造模型的要点。3. RNA 的分类、构造及各类 RNA 的功能。4. DNA 的变性、复性；分子杂交的原理，方法及应用。思考题：1. 比较 DNA 和 RNA 在化学构造上，大分子构造上和生物学功能上的特点。2. DNA 双螺旋构造模型有哪些根本要点？3. RNA 有哪些主要类型，比较其构造与功能特

9、点。作业：1. 核酸的组成和在细胞内的分布如何?2. 核酸分子中单核苷酸间是通过什么键连接起来的？什么是碱基配对？3. 简述DNA 和 RNA 分子的立体构造，它们各有哪些特点？稳定DNA 构造的力有哪些？4. 将以下 DNA 分子加热变性，再在各自的最适温度下复性，哪种 DNA 复性形成原来构造的可能性更大？为什么？5. 真核 mRNA 和原核 mRNA 各有何异同特点? 建议教学方式：讲授和争论第四章 酶化学6 学时第一节酶的概念及作用特点1 学时学问点：1. 酶的概念2. 酶的作用特点高效专一性、反响条件温顺、易失活、酶活力可调整掌握、某些酶催化活力与辅酶、辅基及金属离子有关3. 酶的底

10、物专一性：构造专一性和立体化学专一性4. 酶的分别与制备其次节酶的命名及分类学问点：1. 酶的命名2. 酶的分类第三节酶的作用机理2 学时学问点：1. 酶的活性中心及构造特点2. 作用专一性的机制3. 酶作用高效率的机制4. 酶作用机理举例第四节酶促反响的动力学2 学时学问点：1. 酶活力与酶反响速度酶活力定义、酶活力单位、酶活力测定方法2. 影响酶促反响速度的因素底物浓度对酶促反响速度的影响：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、共价修饰酶、核酶学问点：同工酶、变构酶、共价修饰酶、核酶的概念第六节维

11、生素的构造与功能1 学时学问点：1. 维生素的概念、分类2. 几种重要辅酶辅基的构造与功能本章小结重点：1. 酶的作用机理。2. 影响酶促反响速度的因素。难点：1. 酶的活性中心，诱导契合学说。2. 米氏方程3. 影响酶促反响速度的因素。4. 酶的别构调整，酶的共价修饰调整，酶原与酶原激活及其生理意义，同工酶。思考题：1. Km 的意义是什么？2. 影响酶促反响速度的因素有哪些？3. 抑制剂的类型及作用特点有哪些？ 作业：1. 为什么处于低介电环境中的基团之间的反响会得到加强？2. 影响酶高催化效率的因素及其机理是什么？为什么说咪唑基是酸碱催化中的重要基团?3. 什么是别构效应？简述别构酶的构

12、造和动力学特点及其在调整酶促反响中的作用。4. 某酶在溶液中会丧失活性，但假设此溶液中同时存在巯基乙醇可以避开酶失活，该酶应当是一种什么酶，为什么？5. 测定酶活力时为什么以初速度为准？ 建议教学方式：讲授和争论。第五章 糖类代谢6 学时第一节陈代谢的概念2 学时学问点：代谢概念及争论方法；生物体内的糖类物质其次节双糖，多糖的酶促降解学问点：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2 学时学问点：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学问点：1. 丙酮酸氧化为乙酰 CoA2. 三羧酸循环3. 三羧酸循环调控4.

13、生物学意义第五节磷酸戊糖途径2 学时学问点：反响历程，化学计算与生物学意义，调控第六节 单糖的生物合成学问点：糖异生途径，其它途径第七节蔗糖和多糖的生物合成学问点：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. 纤维素的生物合本钱章小结重点：1. 糖酵解、三羧酸循环的反响历程及生物学意义。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。难点：1. 糖酵解的反响过程，限速酶限速步骤，能量计算，生理意义。2. 三羧酸循环的反响过程，特点，限速酶限速步骤，能量的计算，调整。3. 磷酸戊糖途径的反响特点，关键酶，调整，生理意义。4. 蔗糖和淀粉的生物合成。思考题：1

14、. 糖酵解，三羧酸循环和磷酸戊糖途径的反响过程，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？ 作业：1. 什么是陈代谢？它有什么特点？什么是物质代谢和能量代谢？2. 糖类物质在生物体内起什么作用？3. 什么是糖异生作用？有何生物学意义？4. 什么是磷酸戊糖途径？有何生物学意义？5. 三羧酸循环的意义是什么？糖酵解的生物学意义是什么？6. ATP 是磷酸果糖激酶的底物，但高浓度的 ATP 却抑制该酶的活性，为什么？7. 三羧酸循环必需用再生的草酰乙酸起动，指出该化合物的可能来源。8. 核苷酸糖在多糖代谢中有何作用？ 建议教学方式：讲授。

15、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1 学时学问点：概念，自由能及氧化复原电位，高能磷酸化合物，生物学意义其次节电子传递链呼吸链2 学时 10 学问点：概念，电子传递链，传递链抑制剂第三节氧化磷酸化2 学时学问点：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，能荷本章小结重点：1. 电子传递链。2. 氧化磷酸化作用。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挨次，氧化与磷酸化的偶联。3. -磷酸甘油穿梭作用和苹果酸穿梭作用。4. 能荷的概念。思考题：1.

16、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？作业：名词解释生物氧化高能化合物P/OF1-Fo 复合体电子传递抑制剂 解偶联剂问答题1. 生物氧化的特点和方式是什么？2. CO2 与 H2O 以哪些方式生成？3. 简述化学渗透学说。建议教学方式：讲授和自学第七章 脂类代谢4 学时第一节脂肪的降解1 学时学问点：1. 脂肪的酶促水解2. 甘油的降解与转化3. 脂肪酸的氧化分解其次节脂肪的生物合成2 学时学问点：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 学时学问点：1. 磷脂的代谢2. 糖脂的代谢3. 胆固醇的合成与转化本章小结重点

17、：1. 脂肪酸的 -氧化与从头合成。2. 明确糖代谢与脂代谢的关系。建议教学方式：讲授和自学难点：1. 脂肪的合成部位，原料及根本过程。2. 脂肪酸的 -氧化反响过程，限速酶，能量的生成。3. 软脂酸的合成部位，合成原料，合成酶系及反响过程。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 -氧化循环与 TCA 循环中哪些反响挨次相类似。4. 试比较脂肪酸全程合成过程与脂肪酸 -氧化过程有哪些不同？ 作业：1. 为什么哺乳动物摄入大量糖简洁长胖？2. 脂肪酸的合成在胞浆中进展，但脂肪酸合成所需要的原料乙酰-Co

18、A 在线粒体内产生，这种物质不能直接穿过线粒体内膜，在细胞内如何解决这一问题？ 3为什么脂肪酸合成中的缩合反响是丙二酸单酰辅酶A，而不是两个乙酰辅酶A？4说明油料种子发芽时脂肪转化为糖类的代谢。建议教学方式：讲授和自学。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2 学时学问点：蛋白酶，肽酶其次节氨基酸的分解与转化学问点：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2 学时学问点：1. 氮素循环2. 生物固氮3. 硝酸的复原作用4. 氨的同化5. 氨基酸的生物合成本章小结重点：1氨基酸的酶促降解、氨同化、氨基酸的生物合成。 难点：1

19、. 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。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 -酮酸有哪些代谢途径？作业：1. 计算 1mol 的丙氨酸在植物或动物体内彻底氧化可产生多个摩尔的 ATP。2. 简明表达尿素形成的机理和意义。3. 简述植物界普遍存在的谷氨酰胺合成酶及天冬酰胺合成酶的作用及意义。4高含蛋白质的食品腐败往往会引起人畜食物中毒，简述基缘由。 5在生物体要使蛋白质水解成氨基酸需要哪些蛋白酶。 6转氨酶主要有那些种类它们对

20、底物专一性有哪些特点，它们可与什么酶共同 完成氨基酸脱氨基作用。建议教学方式：讲授和自学。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 学时学问点：1. 核酸外切酶2. 核酸内切酶3. 限制性内切酶其次节核苷酸的降解学问点：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 学时学问点：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小结重点：1. 核酸的酶促降解。2. 核苷酸的合成。 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

21、胸腺嘧啶核苷酸的生成以及核苷酸的相互转变。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构造的中间物是什么？2. 合成嘧啶碱基的起始物是什么，首先合成出具有嘧啶环构造的中间物是什么？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？ 建议教学方式：讲授和自学。第十章核酸的生物合成4 学时第一节中心法则1 学时学问点：其次节DNA 的生物合成2 学时学问点：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 学时学问点：1. 转录2. RNA 转录后加工3. RNA 的复制4.

22、 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，应用前景本章小结重点：1. DNA 复制及其特点。2. RNA 转录及其特点。难点：1. 半保存复制的特点，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。思考题：1. 何谓DNA 的半保存复制，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？ 作业：1. 什么是复制？DNA 复制需要哪些酶和蛋白质因子？2. 在转录过程中哪种酶起主要作用？简述其作用。3. 单链结

23、合蛋白在 DNA 复制中有什么作用？4. 大肠杆菌的 DNA 聚合酶和 RNA 聚合酶有哪些重要的异同点？5. 下面是某基因中的一个片段的()链：3ATTCGCAGGCT5 。A、写出该片段的完整序列 B、指出转录的方向和哪条链是转录模板C、写出转录产物序列D、其产物的序列和有意义链的序列之间有什么关系？6. 简要说明 DNA 半保存复制的机制。建议教学方式：讲授和争论。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 学时学问点：1. 信使 RNA 与遗传密码2. 转运 RNA3. 核糖体 RNA4. 蛋白质合成关心因子其次节蛋白质合成过程3 学时学问点：1. 氨基酸的活化2.

24、 肽链合成的起始3. 肽链合成的延长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. 蛋白质构象的形本钱章小结重点：蛋白质生物合成过程及其特点。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。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？ 作业：1遗传密码与密码子 2起始密码子 3密码的简并性和变偶性 4核糖体、多核糖体 5同功 tRNA、起始 tRNA、延长 tRNA 6信号肽 7移码突变建议

25、教学方式：讲授和自学。第十二章 代谢调整2 学时第一节物质代谢的相互联系1 学时学问点：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其次节代谢调整1 学时学问点：1. 细胞的区域化调整2. 酶水平的调整3. 激素的调整4. 神经系统对代谢的调整5. 辅因子调整6. 金属离子浓度的调整第三节 基因表达调控学问点：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小结重点： 1酶活性及酶合成的调整。难点：1. 代谢调整的原理及酶水平的调整。2. 原核基因转录调整特点及

26、乳糖操纵子调整机制。思考题： 1酶对代谢的调整是通过几种方式实现？2. 分支代谢途径的反响调整模式有几种，分别用图示说明。3. 何谓操纵子，依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？ 作业：1. 何谓酶的共价修饰或化学修饰？举例说明通过共价修饰来调整酶的活性。2. 何谓反响调整？可分为哪些类型？3. 举例说明什么叫级联放大作用。4. 举例说明原核生物基因表达的调整。建议教学方式：讲授和自学。五、考核方式及成绩评定理论课程考核方式寻常成绩：习题作业/课堂小测验/课堂提问/课堂争论/课外作业/课程论文/其他；结课后考试：闭卷/开卷/其他；成绩构成：考勤 10%/寻常 20

27、%/考试 70%。六、育人案例一育人案例一徐会连：从 1978 年进入我校学习并获得农学学士，而后中国农业大学出国争论生班，后入东京大学争论生院获作物生理学硕士、博士，又到日本化药周密化学品争论所及加拿大拉瓦尔大学粮农学院园艺争论中心做博士后争论。他是 1982 年全国唯一的作物生理学专业赴日留学生； 他在东京大学读博期间发表 SCI 论文 13 篇，远远超过 4 篇的任务要求；他争论出有关植物抗旱生理机制的一套系统理论，在世界植物科学领域里独树一帜。现任日本自然农发国际争论开发中心理事、副所长、首席争论员。通过此案例，教育学生，要安心读书，奋勇拼搏，把自己的梦想与“富国强民”的中国梦紧紧相连

28、，最终展翅腾飞。二育人案例二栾升，男，1963 年生。莱阳农学院园艺系果树专业 1982 届毕业生，1982 年考取中国科学院上海植物生理争论所硕士争论生，1985 年考取王宽诚教育基金会贷款资助留学生赴美留学，1991 在哈佛大学细胞与发育生物学系获博士学位，1991 年1994 年在哈佛大学化学系从事博士后争论，1995 年2023 年在加州大学伯克利分校植物学系任助理教授。2023 年起在加州大学伯克利分校植物学系任副教授。现为美国加州大学伯克利分校植物学与微生物学系教授。美国“Plant Physiology”杂志编委，美国国家科学基金评审委员会委员。在植物生物化学和分子生物方面有较高

29、造诣，争论内容涉及植物受体蛋白、其次信使、蛋白激酶及蛋白磷酸酶、离子通道蛋白和转运蛋白等基因的功能鉴定。曾获杜邦生物技术奖、NASA/DOE/NSF 青年学者奖。2023 年 12 月被聘为我校特聘教授。目前在我校将以模式植物拟南芥以及水稻等农作物为材料，开展植物信号传导等分子生物学争论。通过此案例，教育学生应自强不息，珍惜现有的环境条件，静心为学，潜心读书，规划将来，为将来成就自己奠定扎实的根底。三育人案例三朱虎，园艺学院园艺专业 2023 届毕业生，大学(华东)化学工程学院最年轻的教授、博士生导师。2023 年入选教育部世纪优秀人才支持打算，担当国家中小企业创基金、教育部博士点基金、山东省和北京市自然科学基金通讯评审专家，被多家 SCI 期刊聘为审稿人。“大学生不妨多读一些思想类和方法学的书，还有科学方法论的工具书，不要盲目跟风去读那些泛泛的成功必学、人际法则等书。”朱虎说。朱虎教授生物工程与技术中心团队以生物过程工程为切入点，正在对微生物代谢工程、真菌发酵工程和生物分别工程这三大领域开放系统的、有打算的攻关。通过此案例，教育学生要学会独立思考，把个人成长目标与国家进展相结合，踏踏实实，认认真真，认真读书，把大学作为一个的起点，向自己的抱负展翅高飞。