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《生物化学》教学大纲
一、课程性质和任务: “生物化学”是生命科学各专业本科生的一门基础课，是学习生物学其他课程最重要的基础。它的主要任务是让学生理解和掌握生物分子的结构﹑性质和功能的关系，生物分子在体内的代谢和调节，生物能的转化和利用，生物信息分子的复制﹑转录﹑表达和调节，能够运用所学生物化学知识从分子水平上认识和解释生命过程中所发生的现象。
二、学习要求: 为了学习和掌握生物化学的原理和方法，要求学生必须具有较好的生物学﹑物理学和化学方面的基础，能够将这些基础知识运用到生物化学的学习中。要求做到课前预习，课后复习和整理笔记；在课堂上注意老师的讲授和对问题的剖析，注意老师对各章节层次结构、知识点和面的关系的分析。通过对习题的解答，加深对问题的理解和掌握。
三、学时分配与安排: 总学时90
第一周：第一章：导论(1学时)；第二章：氨基酸结构﹑性质、蛋白质的性质和分离(4学时) 第二周：第二章：蛋白质的性质和分离、一级结构分析﹑蛋白质进化(3学时)；第三章：蛋
白质的结构(2学时)
第三周：第三章：蛋白质的结构与功能(5学时)
第四周：第四章：酶的一般性质和酶的动力学(4学时)，酶的抑制作用(1学时) 第五周：第四章：酶的抑制作用(1学时)，酶作用的机制(4学时)
第六周：第四章：酶活性调节(2学时)；第五章：核苷酸﹑核酸的共价结构﹑DNA的结构(3
学时)
第七周：第五章：DNA的结构、RNA的结构﹑核酸的性质(5学时) 第八周: 第五章：核酸的性质、核酸酶（2学时）；第六章：糖类的化学(3学时) 第九周：第七章：脂类和膜(3学时)；第八章：生物能学(2学时)
第十周：第九章：糖酵解(3学时)，磷酸戊糖途径(1学时)；第十章：柠檬酸循环(1学时) 第十一周：第十章：柠檬酸循环(3学时)；第十一章：电子传递和氧化磷酸化(2学时) 第十二周：第十一章：氧化磷酸化(1学时)；第十二章：糖异生和糖元代谢(4学时) 第十三周：第十三章：脂代谢(5学时)； 第十四周：第十四章：氨基酸代谢(5学时)
第十五章：核苷酸代谢(4学时)；第十六章：激素的作用和代谢整合(1学时)
第十五周：第十六章：激素的作用和代谢整合(3学时)；第十七章：DNA的合成(2学时) 第十六周：第十七章：DNA的合成(2学时)；第十八章：RNA的合成和加工(3学时)； 第十七周：第十九章：蛋白质合成(5学时)；
第十八周：第十九章：蛋白质合成(1学时)；第二十章：基因表达的调节(2学时)；总复习：
2学时。
四、内容安排
第一章 第一章 导论
生物化学研究的对象及内容、研究生化的方法和技术以及与其它学科的关系。生命、细 胞与生物分子的关系，以及生物分子存在及反应的环境。 第二章 第二章 氨基酸和蛋白质的一级结构
蛋白质中的氨基酸：组成及其结构、性质和分离方法
蛋白质的一级结构：肽、肽键和肽链，蛋白质的性质、分离、纯化与鉴定的方法，蛋白质的一级结构测定，蛋白质分子的进化； 第三章 蛋白质空间结构与功能
蛋白质空间结构概述：蛋白质空间结构研究的内容和研究蛋白质空间结构的方法。 蛋白质的二级结构：多肽链主链构象可用肽基间扭角描述，α螺旋是有规律的主链构象， β折叠片是一种有规律的二级结构，β转角可以改变肽主链的走向，肽主链的其他构象。 球状蛋白质和三级结构：三级结构的某些特征，稳定蛋白质空间结构的作用力，蛋白质的折叠，蛋白质的一级结构与空间构象的关系。 寡聚蛋白质和四级结构：寡聚蛋白质是由多亚基构成，四级结构中的亚基间的相互关系。 蛋白质空间结构与功能的关系：蛋白质空间结构的破坏与功能的关系，肌血红蛋白和血红蛋白结构与功能的关系，免疫球蛋白结构与功能的关系。 第四章 第四章 酶
酶是生物催化剂：酶能加快细胞内化学反应速度，大多数酶都是蛋白质，某些RNA和抗体也具有催化反应能力，酶的命名。 辅酶和维生素：许多酶催化反应需要辅酶或辅助因子，大多数辅酶是水溶性维生素的衍生物，脂溶性维生素也可以作为某些酶的辅酶。
酶催化反应的动力学：化学反应动力学，酶催化反应的基本动力学（酶活性、比活力和转换数，速度常数可指示酶的催化效率，Michaelis-Menten方程是酶催化反应的基本速度方程，米氏常数（Km）和最大反应速度（Vmax）可由实验求得）。多底物酶促反应动力学，
pH对酶促反应速度的影响，温度对酶促反应速度的影响。
酶的抑制作用：不可逆抑制作用，可逆抑制作用（竞争性抑制、非竞争性抑制（纯粹性和混合性非竞争性抑制））。
酶作用的机制：酶高效率催化反应的原因（酶作用的专一性是分子识别的结果、溶菌酶的作用机制，丝氨酸蛋白酶的作用机制）。
酶活性调节：酶原的激活，酶的组织细胞内定位及分布，多酶体系和多酶复合物，酶活性的别构调节，酶活性的共价修饰，同工酶和多功能酶。 第五章 核酸
核苷酸是核酸的组成单位：核苷酸是由戊糖、碱基和磷酸组成，DNA和RNA的核苷酸组成，核苷酸的紫外吸收特性，核苷酸的解离性质。
DNA和RNA的共价结构：磷酸二酯键与多聚核苷酸链，DNA的序列分析。
DNA的结构：DNA分子的碱基组成，DNA的双螺旋结构（Watson-Crick双螺旋结构、维持双螺旋结构稳定的作用力、A-DNA和Z-DNA），DNA的超螺旋结构（DNA超螺旋结构的形成、DNA的拓扑学性质），DNA结构与功能的关系。
RNA的结构：RNA的类型和一般结构特征，mRNA的结构特征（Shine-Dalgarno序列、5‘-端甲基化“帽”结构、3‘-端多聚腺苷酸尾链结构），tRNA的结构（tRNA的二级结构，tRNA的三级结构），核糖体RNA的结构。
核酸的性质：核酸的粘性，核酸的紫外吸收特性，核酸的沉降特性和密度特征，DNA 变性与复性。
核酸的水解：核酸的碱水解，核酸的酶水解。 第六章 糖和细胞表面：
单糖的结构和性质：单糖的直链结构及构型，单糖的环状结构，单糖的构象，单糖的衍生物，单糖的性质
双糖的结构和性质：双糖的结构确定，几种重要的双糖 多糖：储存多糖，结构多糖，细菌细胞壁，细胞表面多糖
糖蛋白和蛋白聚糖：O-连结的糖蛋白，N-连结的糖蛋白，磷脂酰肌醇 -聚糖-连结
的糖蛋白，寡糖链授予糖蛋白某些物理和生物学特性，蛋白聚糖是细胞间质的主要成分 第七章 第七章 脂类和生物膜
三酰甘油：脂肪酸是许多脂类的成分，三酰甘油是中性的和非极性的分子
甘油磷脂是生物膜的主要成分：甘油磷脂的种类和结构，甘油磷脂的性质
鞘脂类是生物膜的重要成分：鞘磷脂的结构和性质，中性糖鞘脂类，酸性糖鞘脂类， 某些糖鞘脂含有血型决定簇
甾醇类物质是体内许多物质的前体：胆甾醇的结构和性质，胆甾醇可以在体内转变成其他物质
生物膜：生物膜是由脂类和蛋白质构成的，脂质双分子层是动态的结构，跨膜蛋白含有
跨膜的疏水区，膜与物质的跨膜转运 第八章 第八章 生物能学
生物能学和热力学：热力学基本概念，标准自由能的变化，氧化还原反应与自由能的变
化，生化过程中的能量偶联
ATP是生物体内最重要的高能化合物：生物体内的高能化合物，ATP水解的标准自由能变化，ATP提供基团转移所需的能量，ATP为跨膜主动转移提供能量，ATP是肌肉收缩的能量来源
第九章 糖酵解和磷酸戊糖途径
糖酵解：糖酵解是糖分解代谢的基本途径，糖酵解的中间过程，NADH和丙酮酸的代谢去向，2,3-磷酸甘油酸的代谢，其他单糖可进入酵解途径，糖酵解的调节
磷酸戊糖途径：磷酸戊糖途径的基本过程，磷酸戊糖途径的运转程度及调节，磷酸戊糖途径的生物学意义，葡萄糖-6-磷酸的利用取决于细胞对ATP、NADPH和5-磷酸核糖的需要
第十章 柠檬酸循环
丙酮酸氧化：丙酮酸脱氢酶复合物的组成，丙酮酸脱氢酶复合物催化丙酮酸氧化脱羧反应，丙酮酸脱氢酶复合物活性调节
柠檬酸循环及其生物学意义：柠檬酸循环的发现，柠檬酸循环反应，柠檬酸循环的总结，柠檬酸循环的调节，柠檬酸循环的中间物的补偿，柠檬酸循环的生物学意义，乙醛酸循环存在的意义
第十一章 电子传递和氧化磷酸化
线粒体：线粒体的结构，线粒体电子转运系统
电子传递：电子传递的热力学，电子传递链的组成和顺序 氧化磷酸化：化学渗透学说，ATP合酶，P/O比，氧化磷酸化解偶联剂和抑制剂，ATP产生的控制，ATP的输出 第十二章 糖的异生作用和糖原代谢
糖的异生作用：糖异生作用的底物，糖异生作用特有的反应，糖异生作用的调节 糖原代谢：糖原的降解，糖原磷酸化酶，糖原的合成，糖原合成酶，糖原代谢的控制 第十三章 脂类代谢
脂类的消化、吸收与转运：脂类的消化和吸收，脂类的转运
脂肪酸的氧化：脂肪酸的活化，脂肪酸的跨膜转运，β氧化，不饱和脂肪酸的氧化，偶数碳脂肪酸的氧化，过氧化物酶体的β氧化 酮体的代谢：酮体的合成，酮体的转运与利用
脂肪酸的生物合成：乙酰辅酶A的跨膜转移，NADPH的来源，乙酰辅酶A羧化酶，脂肪酸合酶，脂肪酸链的延长和脱饱和反应，三酰甘油的合成，脂肪酸代谢的调节 膜脂类的合成：甘油磷脂类的合成，鞘脂类的合成 胆甾醇的代谢：胆甾醇的生物合成，胆甾醇代谢的调节 第十四章 氨基酸代谢
细胞内蛋白质的降解：溶酶体的降解作用，蛋白酶体
氨基酸的脱氨基作用：氧化脱氨基作用，转氨基作用，联合脱氨基作用 尿素循环：尿素循环反应，尿素循环的调节
氨基酸的降解：丙氨酸、半胱氨酸、丝氨酸和苏氨酸降解成丙酮酸，天冬酰胺和天冬氨酸降解成草酰乙酸，精氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、组氨酸和脯氨酸降解成α-酮戊二酸，异亮氨酸、甲硫氨酸和缬氨酸降解成琥珀酰-CoA，亮氨酸和赖氨酸降解成乙酰乙酸和乙酰-CoA，色氨酸降解成丙氨酸和乙酰乙酸，苯丙氨酸和酪氨酸降解成琥珀酸和乙酰乙酸 氨基酸的生物合成：氮源和碳源，非必需氨基酸的生物合成，必需氨基酸的生物合成，氨基酸代谢的其它产物 第十五章 核苷酸代谢
嘌呤核苷酸的生物合成：次黄嘌呤核苷酸的合成，腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸的合成，抑制剂对嘌呤核苷酸的合成的影响，嘌呤核苷酸合成的补救途径，嘌呤核苷酸的合成的调节
嘧啶核苷酸的生物合成：尿嘧啶核苷酸的合成，胞嘧啶核苷酸的合成，抑制剂对嘧啶核苷酸的合成的影响，嘧啶核苷酸的合成的调节
脱氧核苷酸的生物合成：核糖核苷酸还原酶，脱氧胸嘧啶核苷酸的合成 核苷酸的降解：嘌呤核苷酸的降解，尿酸的去向，嘧啶核苷酸的降解 第十六章 激素的作用与代谢整合
代谢途径的整合
激素作用的机制——信号传导：物质代谢的激素调节，腺苷酸环化酶信号系统，酪氨酸激酶的受体，磷酸肌醇途径，其它信号系统 第十七章 DNA的复制
DNA的复制总观：DNA复制是半保留的，DNA复制的起点和方向，DNA复制的其它模型
原核生物DNA的复制：DNA聚合酶Ⅰ的结构和性质，DNA复制的真实性，DNA聚合酶Ⅱ和Ⅲ的发现，DNA聚合酶Ⅲ催化DNA的合成，复制的起始，先导链和后随链的合成，复制的终止；真核生物DNA的合成：真核生物DNA聚合酶，真核生物DNA复制的起始，端粒和端粒酶
反向转录：依赖于RNA的DNA聚合酶，致癌RNA病毒的信息流向 第十八章 转录与加工
原核生物的转录：RNA聚合酶的结构与功能，转录是在一条DNA链上进行的，RNA聚合酶与模板的结合，链的延长，链的终止
真核生物的转录：真核生物RNA聚合酶，真核生物的启动子，转录因子 转录后的加工：信使RNA的加工，核糖体RNA的加工，转移RNA的加工 第十九章 蛋白质的生物合成
氨基酸的密码子：密码子的揭示，密码子的性质
蛋白质的生物合成：tRNA同功受体性质，反密码子与密码子的识别，核糖体的组成与结构，多肽链合成的起始，链的延长，链的终止，蛋白质合成后的加工 第二十章 基因表达的调节
基因的组织结构：基因数，基因族，非转录DNA 原核生物基因表达的调节：基因的表达可发生在不同的水平上，乳糖操纵子是酶诱导合成的例子，分解代谢物阻遏，色氨酸操纵子是酶合成阻遏的例子，弱化基因
真核生物基因表达的调节：染色质的结构和基因表达，真核生物转录的控制，体细胞重组和抗体多样性，转录后和翻译的控制，发育的分子机制
第二章 氨基酸和蛋白质的一级结构
基本内容
蛋白质含有20种标准氨基酸，这些氨基酸在它们的α碳原子上分别含有一个氨基、一个羧基和一个侧链基团（或称R基团）。除甘氨酸外，所有其它氨基酸的α碳原子都是一个不对称的碳原子，即手性碳原子。蛋白质中的所有氨基酸都是L-型的。
20种标准氨基酸可以根据它们侧链的结构分为含脂肪烃基的氨基酸、含芳香基的氨基酸、含硫的（或含羟基的、或含酰胺基的）氨基酸。如果根据它们的侧链极性（或在生理pH下的解离），可分为侧链非极性氨基酸、侧链不带电荷