基础生物化学教学大纲

四川农业大学生化教研室

生物化学及分子生物学基础

学时：45    学分：4

一、课程的性质、地位和任务：

生物化学及分子生物学基础为农业生物类（包括动物、植物、微生物食品科学）各专业的专业基础课。其任务是介绍生物体内的分子、分子的结构和生物大分子的结构与功能的关系以及生物大分子的代谢及其调控。使学生掌握生物化学及分子生物学的基础理论知识和研究方法。

二、课程教学基本要求：

    1、通过在有机化学的基础上，系统了解静态生物化学知识，教学上主要介绍大分子的结构性质及结构与功能的关系。

2、重点讲授动态生物学的内容，即生物体内的碳、氮化合物的代谢过程；主要是碳水化合物、脂类、蛋白质和核酸的代谢及能量代谢。

3、对动、植物体内代谢调控知识统一介绍，使学生建立生物化学的整体观念。

三、本大纲改革说明

（一）总体设想

建立生物化学的完整体系，改变过去动、植物分离和对生物化学体系的支解；强调生物分子，生物分子代谢，拓宽生化知识面，并加强基础理论知识。

（二）学时数的改变

由于生物化学及分子生物学基础的内容将动植物生物化学合并，内容增幅很大，实验课单列，学时数改变由原来动物生化讲授60学时，基础生化讲授50学时统一减少为45学时。

（三）理论教学内容的改变

1、增加了生物分子的类别、结构、性质。

2、融合了动物、植物、微生物的基本物质代谢和能量代谢过程。

3、删除了细胞生物化学、组织生物化学等内容。

四、理论教学大纲及学时分配

第一章绪论（1学时）

重点介绍生物化学的概念、研究内容发展，尤其是生物化学与分子生物学和各专业的关系。

第二章  蛋白质化学（5学时）

本章一般介绍蛋白质组成、结构性质，重点介绍蛋白质的结构与功能的关系。

第一节  蛋白质的化学概念

第二节 蛋白质的分类

    一、根据分子的形状  二、根据组成  三、根据溶解度

第三节  蛋白质的化学组成

一、元素组成

二、氨基酸

2、1蛋白质氨基酸的结构及分类

2、2 氨基酸的理化性质

(a)两性解离性质

(b)             与茚三酮反应

(c)             与2,4-二硝基氟苯的反应（Sanger反应）  

(d)             与丹磺酰氯反应  

(e)与苯异硫氰酸酯的反应（Edman反应）  

2、3 氨基酸的制备和用途

第四节              肽

4、1 肽与肽链的结构

4、2 重要的天然活性肽

第五节  蛋白质的分子结构

5、1 蛋白质的一级结构

5、2 蛋白质的构象和维持构象的作用力

5、3蛋白质的二级结构、超二级结构和结构域

5、4蛋白质的三级结构

5、5 蛋白质的四级结构

第五节              蛋白质结构和功能的关系

5、1          一级结构和与功能的关系

5、2          空间结构与功能的关系

第六节  蛋白质的重要性质

6、1 蛋白质的分子量

6、2 蛋白质的两性解离及等电点

6、3 蛋白质的胶体性质

6、4 蛋白质的沉淀反应

6、5  蛋白质的变性与复性

6、6  蛋白质的颜色反应

第七节  蛋白质的分离纯化及应用

7、1          蛋白质分离纯化的一般原则

7、2          蛋白质的应用

第三章  核酸化学（4学时）

本章重点介绍核酸的结构与功能的关系。

第一节  核酸的概念和功能

第二节  核酸的类别、分布和组成

第三节  核苷与核苷酸

1.核苷  2.核苷酸  a.核苷酸的结构  b.核苷酸的性质  c.核苷酸的重要衍生物

第四节  核酸的结构

4、1.核酸的一级结构

4、2.核酸的二、三级结构  a.、DNA的双螺旋结构  b.DNA的三级结构

第五节  核酸的理化性质和应用

5、1.        一般性质

5、2.        两性解离、等电点及电泳

5、3.        紫外吸收光谱

5、4.        变性、复性与分子杂交

第六节  核酸的生物学功能和实践意义

第四章  酶化学（8学时）

本章重点介绍：酶的结构与功能关系，酶的动力学基础。

第一节酶是生物催化剂

1、1          酶的概念

1、2          酶的专一性

1、3          酶的化学本质

第二节酶的分类和命名

2、1          酶的分类

2、2          酶的命名

第三节酶的和结构

3、1  酶蛋白的结构

3、2          辅酶的结构和功能

3、3          酶的活性中心

第四节  酶作用机理

4、1          酶的催化作用与分子活化能

4、2          中间产物学说

4、3          诱导契合学说

4、4          使酶具有高催化效率的因素

4、5          酶原的激活

第五节  酶的反应速度和影响反应速率的因素

5、1、酶的反应速率及测定

5、2影响酶反应速度的因素（酶促反应的动力学）

5、2、1 .酶浓度的影响

5、2、2.底物浓度的影响（米氏方程）

5、2、3       pH的影响

5、2、4      .温度的影响

5、2、5      激活剂的影响

5、2、6      抑制剂的影响 及其应用

第六节  酶活力的测定及分离提纯

第七节  同工酶、多酶体系和诱导酶

第八节酶工程简介

第九节维生素和辅酶

9、1          .维生素B1（硫胺素）和羧化辅酶

9、2          .维生素B2（核黄素）和黄素辅酶

9、3  .维生素B3（泛酸、遍多酸）和辅酶A

9、4  .维生素B5[菸（烟）酰胺及菸酸]和辅酶I辅酶

9、5  .维生素B6（吡哆素）和磷酸吡多醛

9、6  .维生素B7（生物素）

9、7.  维生素B11（叶酸）和叶酸辅酶

9、8.  维生素B12（钴铵素）族

9、9.        硫辛酸

9、10.   维生素C（抗坏血酸）

9、11.   维生素A

9、12.   维生素D

9、13.   维生素E

9、14.   维生素K

第七章  糖类代谢（5学时）

本章重点介绍葡萄糖的分解氧化与糖的生物合成过程。

第一节  新陈谢概念

1、新陈代谢概论  

2、代谢的研究方法

第二节  双糖和多糖的酶促降解

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

1、糖酵解的概念

2、糖酵解的化学历程

3、糖酵解的化学计量与生物意义

4、糖酵解的其它底物

5、丙酮酸去路  六、糖酵解的调控

第四节  三羧酸循环

1、丙酮酸氧化为乙酰CoA

2、三羧酸循环

3、三羧酸循环的调控

4、三羧酸循环的生物意义

第五节  磷酸戊糖途径

1、磷酸戊糖途径的反应历程

2、磷酸戊糖途径的化学计量与生物学意义

3、磷酸戊糖途径的调控

第六节  单糖的生物合成

1、糖异生作用

2、其他途径

第七节  蔗糖和多糖的生物合成

1、糖核苷酸的作用

2、蔗糖的生物合成

3、淀粉（糖元）的合成

4、纤维素的生物合成

5、半纤维素的生物合成

6、果胶的合成

第八章  生物氧化与氧化磷酸化（3学时）

本章重点介绍：电子传递链及其氧化磷酸化机理。

第一节  生物氧化的概念

1、生物氧化的概念

2、自由能和氧化还原电位

3、高能磷酸化合物

第二节  电子传递链（呼吸链）

1、电子传递链的概念

2、电子传递链

3、电子传递抑制剂

第三节  氧化磷酸化

1、氧化磷酸化的概念及类型

2、氧化磷酸化的偶联部位

3、氧化磷酸化的解偶联和抑制

4、氧化磷酸化的机理

5、线粒体穿梭系统

6、能荷

第九章  脂类代谢（4学时）

本章重点介绍：脂肪酸的代谢。

第一节  脂肪的降解

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

3、1、饱和脂肪酸的β-氧化作用

3、2、脂肪酸的α-氧化作用；

3、3  奇数碳原子脂肪酸的氧化及反刍动物体内丙酸代谢

4、乙醛酸循环

5、酮体的生成及利用（脂肪酸在肝中的代谢中间物

第二节  脂肪的生物合成

1、脂肪酸的生物合成

2、三酰甘油的生物合成

第三节  类脂代谢

1、磷脂的代谢

2、糖脂的代谢

3、胆固醇的合成与转化

第十章  蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢（3学时）

本章重点介绍：氨基酸的代谢

第一节  蛋白质酶促降解

一、蛋白质酶  二、二肽酶

第二节  氨基酸的分解与转化

一、脱氨基作用  二、脱羧基作用

三、氨基酸分解产物的去向

第三节  氨及氨基酸的生物合成

一、氮素循环  二、生物固氮

三、硝酸的还原作用

四、氮的同化  五、氨基酸的生物合成

第四节  氨基酸衍生物的生物合成

一、多胺  二、生氮糖苷  三、生物碱

四、由氨基酸衍生的植物激素  五、由氨基酸衍生的辅酶

六、卟啉类色素的生成  七、木质素

第十一章  核酸的酶促降解和核苷酸代谢（1学时）

本章重点介绍：嘌呤核苷酸的代谢及其在进化中的意义。

第一节  核酸的酶促降解

一、核酸外切酶  二、核酸内切酶

三、限制性内切酶（重点在基因工程中讲）

第二节  核苷酸的降解

一、核苷酸的降解  二、嘌呤的降解

三、嘧啶的降解

第三节  苷核酸的合成代谢

一、核糖核苷酸的合成  二、脱氧核糖核苷酸的合成

三、核苷酸转变为核苷二磷酸和核苷三磷酸

第十二章  核酸的生物合成（5学时）

本章重点介绍：中心法则及DNA的生物合成、基因工程原理及应用前景。

第一节  中心法则

第二节  DNA的生物合成

一、DNA的复制  二、逆转录

三、DNA突变  四、DNA的损伤与修复

第三节  RNA的生物合成

一、转录  二、RNA转录后加工  三、RNA的复制

四、核酸合成抑制剂

第四节  基因工程简介

一、基因工程的概念

二、基因工程操作技术

三、基因工程的应用前景

第十三章  蛋白质的生物合成（4学时）

本章重点介绍：核糖体循环。

第一节  蛋白质合成体系的组成

一、信使RNA与遗传密码  二、转运RNA  三、核糖体RNA  四、翻译辅助因子

第二节  蛋白质合成过程

一、氨基酸的活化  二、肽链合成的起始  三、肽链的延伸  四、肽链合成的终止与释放  五、真核细胞的蛋白质生物合成  六、蛋白质的翻译后加工  七、蛋白质构象的形成

第十四章  代谢调节（3学时）

本章重点介绍：代谢调节的一般原理和酶水平的调节。

第一节  物质代谢的相互联系

一、糖代谢与脂代谢的相互联系  二、糖代谢与蛋白质代谢的相互联系  三、脂类代谢与蛋白质代谢的相互联系  四、核酸代谢与糖、蛋白质代谢的相互关系

第二节  代谢调节

一、细胞区域化调节  二、酶水平的调节  三、激素的调节  四、神经系统对代谢的调节  五、辅因子调节  六、金属离子浓度调节