生物化学A(上、下)
生物化学A(下)教学大纲
发布时间: 2012-03-13   浏览次数: 1178

生物化学A(下)教学大纲

生物化学A(下)

Biochemistry A, II

学分数 3  周学时 3

课程性质:生命科学学院(理科)专业基础课

预修课程:有机化学、普通生物学、生物化学A(上)

教学目的:通过本课程的教学,帮助学生理解和掌握生命物质的代谢特点和规律;掌握三大类能量物质的物质和能量代谢特点、规律和相互联系、理解代谢疾病及代谢疾病药物设计的原则;掌握遗传信息分子在生物体内的复制、转录和翻译过程;理解和掌握基因表达调控的特点和规律,了解基因工程及其应用。

基本内容:本课程主要讲授章节:代谢总论、生物能学、生物氧化、糖类代谢、脂类代谢、蛋白质降解与氨基酸代谢、核酸降解与核苷酸代谢、肝胆的生化与肝胆代谢疾病、代谢网络及代谢调节、DNA的复制、DNA损伤修复、转录与RNA加工、蛋白质的生物合成(翻译)、基因的表达调控、基因工程简介等。

基本要求:学生要按照教学大纲的具体要求,理解和掌握生命物质的代谢特点、规律、联系和调控;理解和掌握生物体遗传物质的信息流动规律及基因表达调控的特点。能用所学知识分析和判断生命物质新陈代谢及遗传物质信息流动现象,并指导从分子水平理解代谢疾病、代谢药物设计及基因工程。

教学用书:Nelson, Cox. Lehninger Principles of Biochemistry3rd edition)(Worth Publishers, 2000)。

   王镜岩等《生物化学》第三版高等教育出版社2002

       王维荣:生物化学ppt

校园教学网络:www.vcampus.fudan.edu.cn/course_52

教学内容、要求和课时安排:

第十五章、代谢总论(2学时)

代谢总论(2学时)

       教学内容

一、新陈代谢的概念

二、自养生物和异养生物

三、自养生物和异养生物间氧和二氧化碳的循环

四、光合自养生物和异养生物二氧化碳和氧的循环

五、生物圈中氮的循环

六、代谢作用的特点

七、代谢作用中的能量关系

八、代谢研究的对象

九、代谢作用研究的方法

十、代谢研究与其他学科的关系

教学要求

1.  掌握新陈代谢的概念、特点、调节及生物圈物质循环和能量流动规律;

2.  了解新陈代谢的研究对象、方法及其与其他学科的关系。

第十六章、ATP及高能化合物(1学时)

ATP及高能化合物(1学时)

       教学内容

一、       自由能及自由能的变化

二、       高能化合物来自生物氧化

三、       ATP的高能磷酸键及其定义

四、       高能键的类型

五、       ATP的作用

六、       ATP的生成方式

       教学要求

1.   掌握自由能的概念及与生化反应的关系;

2.   掌握ATP的高能健及其规定、ATP的作用及高能磷酸键的形成方式;

3.   掌握其他高能磷酸键的类型及其他高能化合物。

第十七章、生物氧化4学时)

生物氧化(4学时)

       教学内容

一、生物氧化的概念

二、生物氧化的特点

三、生物氧化的方式

四、生物氧化体系呼吸链

五、人体组织最普遍最重要的呼吸链

六、电子载体以多酶复合物起作用

七、呼吸链功能
八、复合物的分离

九、呼吸链四个复合物的电子和质子流动总图

十、电子传递与质子梯度及ATP合成

十一、穿梭系统(Shuttle Systems)

十二、腺苷酸转位酶

十三、高能磷酸键的形成方式

十四、氧化磷酸化

十五、非线粒体氧化体系

教学要求

1、            掌握生物氧化的特点和方式;

2、            掌握两条重要呼吸链的组成作用、电子传递和ATP的形成过程;

3、            理解氧化磷酸化的化学本质及影响氧化磷酸化作用的因素和机制;

4、            理解非线粒体氧化体系及其意义;

5、            掌握穿梭系统的穿梭机制。

第十八章、糖类代谢(8学时)

糖类代谢(8学时)

       教学内容

一、所有有机物的共有代谢过程

二、糖的消化吸收

三、血糖及其调节

四、糖元合成

五、糖元分解

六、乳酸循环

七、糖酵解与发酵

八、柠檬酸循环是燃料物质氧化分解的中心途径

九、两用代谢途径和回()补反应

十、乙醛酸循环

十一、TCA代谢调节

十二、糖元异生

十三、“无效循环”

十四、磷酸己糖支路(HMP)

十五、糖醛酸途径及其意义

十六、糖代谢紊乱

教学要求

1.            掌握血糖概念及血糖浓度的调节;

2.            掌握糖原合成和糖原分解过程及调节;

3.            理解乳酸循环及意义;

4.            掌握糖酵解过程、能量变化、需要解决的问题和调节;

5.            掌握丙酮酸脱氢酶复合物的组成作用和调节;

6.            掌握TCA循环的过程、脱氢、脱羧、能量代谢和调节;

7.            掌握两用代谢途径概念及添补反应;

8.            理解乙醛酸循环和TCA之间的联系和差别;

9.            掌握糖原异生过程、前体和调节;

10.        了解糖代谢紊乱,重点分析糖尿病的发生原因和生化过程。

 

第十九章、光合作用(2学时)

光合作用(2学时)

       教学内容

一、光合作用

二、光合作用的两个阶段

三、叶绿体和光合作用色素

四、光反应和光系统

五、暗反应及其调节

六、蔗糖的生物合成

七、四碳(碳四)途径
八、Hatch-Slack途径

教学要求

1.            了解光合作用、光合作用色素、光反应中心、光合电子传递等概念;

2.            掌握光反应水的光解、氧的释放、ATPNADPH的产生过程;

3.            了解光合作用暗反应的主要过程及C­3C4的区别和联系。

 

第二十章、脂类代谢5学时)

脂类代谢(5学时)

教学内容

一、脂肪代谢

1.脂肪的消化和吸收

2.脂肪的酶解

3.激素激发贮存脂肪的动员

4.脂肪动用的激素调节

5.甘油代谢

6.脂肪酸的氧化

7.脂肪酸的生物合成

8脂肪合成与脂肪肝

二、甘油磷脂的酶解

三、磷脂的合成

四、鞘磷脂和鞘糖脂的合成拥有相同的前体及一些相同的过程

五、胆固醇代谢及病理性积累

六、脂蛋白

七、脂类代谢紊乱

教学要求

1.            了解脂类物质消化吸收特点;

2.            掌握脂肪动员及脂肪酸b-氧化的反应和能量代谢;

3.            掌握脂肪酸全程合成途径及调控,了解长链脂肪酸延伸合成及不饱和脂肪酸合成的双键引入;

4.            掌握脂肪合成及脂肪肝的形成原因和防止;

5.            掌握卵磷脂的全程和补救合成过程,了解其他磷脂的合成;

6.            了解鞘脂类物质的生物合成过程及分解代谢疾病;

7.            了解胆固醇的代谢过程、掌握胆固醇生物合成的主要过程及调节、理解胆固醇病理性积累和预防;

8.            了解脂蛋白的概念、分类和生物学作用。

 

第二十一章、蛋白质降解和氨基酸代谢(3学时)

蛋白质降解和氨基酸代谢(3学时)

       教学内容

一、氨的来源与去路

二、哺乳动物氨基酸分解代谢总图

三、氮素循环是生物氮的库

四、蛋白质的消化吸收及相关疾病

五、氨基酸的一般代谢

六、氨的去路尿素循环(鸟氨酸循环)

七、氨基酸碳骨架的氧化途径

八、氨基酸与一碳单位代谢

九、氨基酸合成家族

十、分枝氨基酸代谢与槭糖尿病

十一、芳香族氨基酸代谢与遗传疾病

十二、由氨基酸合成多种生命活性物质

教学要求

1.  理解氮在生物界和自然界中的循环过程;

2.  了解氨基酸的代谢途径;

3.  了解生物固氮主要过程;

4.  了解蛋白质在体内的降解吸收及相关疾病;

5.  掌握尿素循环过程及肝昏迷的成因与防止;

6.  掌握氨基酸碳架氧化分解的路径;

7.  掌握氨基酸与一碳单位代谢的关系;

8.  了解个别氨基酸代谢;

9.  了解氨基酸生物合成的前体;

10.            掌握氨基酸代谢与先天性遗传疾病的关系。

 

第二十二章、核酸降解与核苷酸代谢(4学时)

核酸代谢(4学时)

教学内容

一、核酸降解

二、核苷酸的分解代谢

1.核苷酸分解--核苷酸三级水平的降解

2.嘌呤碱的分解

3.嘌呤分解中的脱氨作用

4.嘧啶碱的分解

三、核苷酸生物合成

1.嘌呤核苷酸的生物合成

2.嘧啶核苷酸的生物合成

3三磷酸核苷酸的合成

4脱氧核糖核苷酸的合成过程

5dTMP的生物合成

6.融合细胞的筛选

7NAD的合成

8FMNFAD的合成

教学要求

1.            了解核酸降解与各类核酸酶的作用;

2.            掌握嘌呤核苷酸分解代谢过程及痛风形成的原因和治疗药物的设计和作用,了解不同生物分解嘌呤碱的能力不同;

3.            了解嘧啶核苷酸有不同的分解途径;

4.            掌握嘌呤和嘧啶核苷酸全程合成及补救合成途径的主要过程,以及化疗药物设计靶位的寻找原则;

5.            了解一级磷酸、二级磷酸、三级磷酸及脱氧核苷酸合成的主要过程;

6.            了解辅酶核苷酸生物合成的主要过程。

第二十三章、肝胆生化及肝胆代谢疾病(3学时)

肝胆生化及肝胆代谢疾病(3学时)

   教学内容

一、       肝脏及其生物化学特点

二、       肝脏的代谢功能

三、       肝脏的生物转化作用

四、       胆汁与胆汁酸的代谢

五、       胆色素的代谢与黄疸

六、       脂肪肝的生化代谢

七、       肝炎简介

八、       肝硬化

九、       肝性脑病

十、       胆结石

   教学要求

1.   掌握肝脏在代谢重点生化作用;

2.   掌握肝脏的生物转化作用及反应类型

3.   掌握脂肪肝的代谢特征

4.   掌握血氨及感性脑病

5.   了解肝脏的几种代谢疾病。

第二十四章、代谢网络及代谢的调节(3学时)

代谢网络及代谢的调节(3学时)

   教学内容

一、       代谢的调节及调节的复杂性

二、       细胞水平的代谢调节

1、细胞内酶的分隔分布

2、酶分子结构的调节

   (1)变构调节

   (2)酶分子化学修饰调节

3、酶含量调节

   (1)酶蛋白合成的诱导和阻遏

   (2)酶分子降解的调节

三、       激素的调节

四、       应激

五、       三大类能量物质的代谢及相互关系

六、       各组织(器官)的代谢特点及相互关系

七、       饱食及不同饥饿状况下的代谢特点

八、       代谢的网络

   教学要求

1. 掌握关键酶在代谢及代谢调节中的作用

2. 掌握酶的变构调节和化学修饰调节

3. 了解酶合成的诱导及酶降解的调节

4. 掌握激素对代谢的调节

5. 掌握三大类能量物质的代谢特点及相互关系

6. 掌握饱食及饥饿状态下能力物质的代谢及相互关系

7.掌握多种代谢途径及网络

第二十五章、DNA复制(3学时)

DNA复制(3学时)

       教学内容

一、分子生物学中的研究内容及中心法则

二、DNA复制

       1、半保留复制模式

   2、复制的起点和方向

   3、复制子与复制叉、冈崎片段

   4、几种DNA的复制模式

   5、DNA聚合酶及切口平移

   6、DNA复制的起始、延伸和终止

   7、DNA复制的拓朴学

   8、原核生物DNA 的复制特点

   9、真核生物DNA的复制特点

教学要求

1.            理解分子生物学的中心法则(遗传信息流动);

2.            掌握DNA 的半保留复制过程;

3.            了解大肠杆菌中的几种DNA复制方式;

4.            掌握三种DNA聚合酶的结构特点和酶学特性;

5.            掌握PCR的原理、实验过程和应用;

6.            理解切口平移及应用;

7.            掌握DNA连接酶的作用;

8.            了解复制叉上的蛋白质及作用;

9.            理解TOP和解旋酶的作用;

10.        理解前导链和滞后链合成的异同。

 

第二十六章、DNA的损伤修复(2学时)

DNA的损伤修复(2学时)

       教学内容

一、           DNA损伤修复

二、           DNA突变与癌变

三、           突变的类型及原因

四、           DNA突变的修复(系统)

1、错配复活

2、碱基切除修复

   3、核苷酸切除修复

   4、直接修复-光修复

   5、重组修复与易错修复

   6、应急反应

八、uvrABC核酸酶的作用机制

九、甲基化与错配修复

十、重组修复(Recombination Repair)

教学要求

1.            理解DNA损伤修复的意义;

2.            了解导致DNA损伤的因素;

3.            掌握DNA的光复活;

4.            掌握切除修复和错配修复

5.            了解重组修复。

 

第二十七章、转录与转录后加工(4学时)

转录与加工(4学时)

       教学内容

一、           转录与复制

二、  大肠杆菌RNA的转录

1、  RNA聚合酶

2、  模板链

3、 启动子及实验证明

4、 终止子

5、 转录过程

三、  真核生物RNA的转录

1、  三种不同RNA的转录及聚合酶

2、  转录抑制剂

3、  真核生物启动子及特点

4、  真核生物转录的起始、延伸与终止

四、           真核生物转录后加工-内含子的发现及核酶

五、           真核生物mRNA的转录后加工

1、  内含子的切除

2、  5’ 帽子的形成

3、  3’ 加尾

4、  修饰

六、           rRNA的转录后加工

七、           tRNA的转录后加工-斩头、去尾、修饰

八、           反转录及反转录酶

九、           RNA的复制及复制酶

十、           RNA编辑

十一、   RNA world

教学要求

1.            理解RNA的转录和加工及其生物学意义;

2.            掌握转录过程及酶的结构和作用;

3.            了解足迹法及其应用;

4.            掌握转录启动子和终止子的结构特征;

5.            掌握真核生物与原核生物RNA转录与加工的异同;

6.            掌握真核生物与原核生物RNA聚合酶结构和功能上的异同;

7.            了解RNA的帽子结构类型和形成过程;

8.            熟悉RNA加工模式;

9.            熟悉RNA剪切加工过程;

10.        了解不同RNA前体加工过程;

11.        理解剪切错误与疾病发生的关系;

12.        熟悉HIV的分子生物学生活史;

13.        熟悉反转录病毒及反转录过程。

 

第二十八章、蛋白质生物合成(3学时)

蛋白质生物合成(3学时)

       教学内容

一、           遗传密码

二、           分子转换器

三、           核糖体结合实验

四、           密码子的特点

五、           蛋白质的生物合成

1、             合成场所-核糖体

2、             氨基酸的活化

3、             翻译的起始

4、             肽链的延长

5、             肽链的终止

6、             蛋白质合成的抑制剂及作用机制

六、           翻译后的加工修饰

七、           原核生物与真核生物蛋白质合成的异同

八、           蛋白质的定向移动和降解

教学要求

1.            理解遗传密码与蛋白质生物合成的关系和意义;

2.            了解核糖体在蛋白质生物合成中的重要作用;

3.            掌握密码子的特点;

4.            熟悉tRNA的结构特点及在蛋白质合成中的生物学作用;掌握氨酰tRNA的合成过程;

5.            掌握SD序列及与rRNA的作用;

6.            掌握蛋白质生物合成的起始、延伸和终止的主要分子生物学过程和调控;

7.            了解多核糖体及其意义;

8.            了解多肽的翻译后加工过程;

9.            了解蛋白质合成抑制剂的作用。

 

第二十九章、基因的表达调控(3学时)

基因的表达调控(3学时)

教学内容

一、           基因的表达调控及表达调控的一般原理

二、           基因表达调控的方式

三、           四种转录起始调控模式

四、           乳糖操纵子模型及作用机理

五、           阿拉伯糖操纵子模型及作用机制

六、           色氨酸操纵子的弱化作用机制

七、           SOS反应机制

八、           严紧反应

九、           DNA重排对基因表达的调节

十、           真核生物基因表达的调控及调控模型

教学要求

1.            理解基因表达调控及生物学意义;

2.            了解原核生物基因表达调控的五个水平;

3.            掌握乳糖操纵子的组成、结构、作用和调控过程;

4.            了解ara操纵子的作用过程;

5.            熟悉trp操纵子的作用过程;

6.            了解大肠杆菌trp operon弱化子模型;

7.            了解几种调控蛋白的结构特点和作用;

 

第三十章、基因工程简介(3学时)

基因工程简介(3学时)

       教学内容

一、           克隆与分子克隆

二、           基因克隆的基本过程

三、           常用的工具酶及其应用

四、           克隆载体及常用载体

五、           重组DNA 的基本原理和方法

六、           常用转化方式及检测(鉴定)

七、           基因的表达及检测

 

教学要求

1.  了解构建重组DNA重组子的克隆过程;

2.  掌握获得目的基因的常用方法;

3.  了解常见克隆载体的结构特征及作用;

4.  熟悉常规的克隆方法;

5.  了解限制性内切酶及作用;

6.  熟悉原位杂交的原理和主要过程;

7.  熟悉Southern blotting的原理及做法;

8.  了解几种常规的宿主转化方法。