《生物化学》教学大纲Word格式.docx
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[教学内容]
(一)生物化学概念。
(二)生物化学发展简史。
(三)当代生物化学研究的主要内容。
(四)生物化学与医学。
(一)了解蛋白质的生物学功能。
(二)熟悉蛋白质的分子组成特点;
氨基酸的化学结构、分类、三字符号及理化性质;
肽及多肽链的两端;
谷胱甘肽。
(三)掌握蛋白质一至四级结构的概念、要点、主要化学键及模体(motif)、结构域(domain)、分子伴侣(chaperon)的概念。
(四)了解蛋白质的分类;
蛋白质结构与功能关系。
(五)掌握蛋白质重要的理化性质。
(六)熟悉蛋白质分离和纯化的方法及其原理。
(一)蛋白质的分子组成
1.蛋白质的元素组成。
2.蛋白质的基本单位―L-α-氨基酸。
3.组成蛋白质的20种氨基酸的分类、化学结构和代表符号。
(二)蛋白质分子结构
1.肽键与肽;
氨基酸残基;
N-端与C-端;
生物活性肽。
2.蛋白质的一级结构:
概念;
化学键;
意义。
3.蛋白质的二级结构:
概念、肽单元、a螺旋、b片层、b转角、无规卷曲;
模体(motif);
维持二级结构的化学键。
4.蛋白质的三级结构:
概念、特征、化学键;
结构域、分子伴侣。
5.蛋白质的四级结构:
概念、亚基、化学键。
6.蛋白质的分类。
(三)蛋白质的结构与功能的关系
1.蛋白质一级结构与功能的关系。
2.蛋白质空间结构与功能的关系:
蛋白质的变构作用。
肌红蛋白和血红蛋白的结构,血红蛋白的构象变化与结合氧,血红蛋白结合氧的协同效应,Hb的氧离曲线及其生理意义,结合氧时Hb分子内的变化。
(四)蛋白质的理化性质及其分离纯化
1.蛋白质的理化性质:
两性解离、胶体性质、变性、沉淀和凝固、紫外吸收、呈色反应。
2.蛋白质的分离和纯化:
透析及超滤法、丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀、电泳、层析、超速离心。
3.多肽链中氨基酸序列分析(自学)。
4.蛋白质空间结构测定(自学)。
[目的要求]
(一)掌握核酸的分类、生物学功能、分子组成、化学结构特点。
(二)掌握核酸一级结构的概念及连接键。
(三)掌握DNA的碱基组成及Chargaff规则、DNA的双螺旋结构要点。
(四)熟悉DNA的超螺旋结构、核小体的组成。
(五)掌握RNA的分类、mRNA的结构特点、tRNA一级结构及二级结构的特点、rRNA的
功能。
(六)掌握DNA的变性、DNA的复性及分子杂交。
(七)了解DNA双螺旋结构的多样性;
其他小分子RNA及RNA组学;
核酸的一般理化性
质;
核酸酶的概念、分类及作用。
[教学内容]
(一)核酸的分类、分布及其生物学作用。
(二)核酸的化学组成及一级结构
1.核酸的元素组成。
2.核酸的化学成分:
碱基:
嘌呤碱(腺嘌呤、鸟嘌呤)和嘧啶碱(胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶)的化学结构;
戊糖:
核糖和脱氧核糖。
3.核酸的基本单位:
核苷酸。
核苷酸的组成及连接方式、主要的核苷酸。
4.体内几种重要的游离核苷酸:
ATP、GTP;
cAMP、cGMP。
5.核酸分子的一级结构的概念及连接键、核酸一级结构的书写方式。
(三)DNA的空间结构与功能
1.DNA的碱基组成及Chargaff规则。
2.DNA的二级结构:
DNA双螺旋结构的要点、碱基配对原则;
DNA双螺旋结构的多样性。
3.DNA的超螺旋结构及其在染色质中的组装:
超螺旋结构的概念、核小体组成、染色质中的组装。
4.DNA的功能。
(四)RNA的结构与功能:
1.RNA的分类。
2.信使RNA的结构与功能:
mRNA的结构特点及功能。
3.转运RNA的结构与功能:
tRNA一、二、三级结构的特点;
tRNA的功能。
4.核蛋白体RNA的结构与功能:
原核生物的rRNA;
真核生物的rRNA;
核糖体的组成。
5.其它小分子RNA:
核内小RNA(snRNA)、胞浆小RNA(scRNA)、核仁小RNA(snoRNA)。
(五)核酸的理化性质、变性和复性及其应用
1.核酸的一般理化性质:
紫外吸收、高分子性质、两性性质。
2.DNA的变性:
增色效应、解链温度(Tm)。
3.DNA的复性与分子杂交。
(六)核酸酶
(一)掌握酶的概念。
(二)熟悉酶的分子组成:
全酶的组成、辅酶与辅基、金属离子的作用、维生素构成的辅酶与辅基。
(三)掌握酶活性中心的概念、活性中心的必须基团。
(四)掌握酶促反应的特点:
高效性、特异性、可调节性。
(五)了解酶促反应的机制。
(六)掌握影响酶的反应动力学因素、米-曼氏方程式、Km与Vm的意义、酶的最适温度、最适pH、可逆性抑制作用的概念、类型及其特点。
(七)熟悉不可逆性抑制作用的概念、类型及其特点。
(八)了解酶浓度和激活剂对反应速度的影响;
酶活性测定及酶活性单位。
(九)掌握酶原及酶原激活的概念、酶共价修饰的概念、同工酶的概念及特点。
(十)熟悉酶原激活的机理;
酶的变构调节;
化学修饰调节的特点;
乳酸脱氢酶同工酶的种类、分布、功能及临床意义。
(十一)了解酶含量调节;
酶的命名与分类;
酶与医学的关系。
(一)酶的分子结构与功能
1.酶的分子组成:
单纯酶和结合酶、全酶、辅酶与辅基。
2.酶的活性中心:
酶活性中心的概念、必需基团。
(二)酶促反应的特点与机制
1.酶促反应的特点:
高效性、特异性、酶促反应可调节性。
2.酶促反应的机制:
诱导契合假说、邻近效应与定向排列、多元催化、表面效应。
(三)酶促反应动力学
1.底物浓度对反应速度的影响:
米-曼氏方程式;
Km与Vm的意义;
酶的转换数;
Km值与Vm值的测定。
2.酶浓度对反应速度的影响。
3.温度对反应速度的影响:
最适温度。
4.pH对反应速度的影响:
最适pH。
5.抑制剂对反应速度的影响:
不可逆性抑制作用的概念、类型及其特点;
可逆性抑制作用的概念、类型及其特点。
6.激活剂对反应速度的影响:
必需激活剂、非必需激活剂。
7.酶活性测定与酶活性单位:
酶活性测定;
酶活性单位。
(四)酶的调节
1.酶活性调节:
酶原与酶原的激活;
变构酶及变构调节;
共价修饰调节。
2.酶含量的调节:
酶蛋白合成的诱导与阻遏、酶降解的调控。
3.同工酶:
LDH同工酶、CK同工酶。
(五)酶的命名与分类
1.酶的命名:
习惯命名、系统命名。
2.酶的分类。
(六)酶与医学的关系
1.酶和疾病的关系。
2.酶在医学上的应用。
(一)了解糖的生理功能及消化吸收。
熟悉糖在体内的代谢概况。
(二)掌握糖酵解的概念、细胞定位、反应过程、关键酶或限速酶。
熟悉糖酵解的ATP生成及生理意义。
了解糖酵解的调节。
(三)掌握糖有氧氧化的概念、细胞定位、反应过程、关键酶或限速酶。
熟悉糖有氧氧化的ATP生成及生理意义。
了解糖有氧氧化的调节及巴斯德效应。
(四)了解磷酸戊糖途径的反应过程及调节。
掌握磷酸戊糖途径的特点及生理意义。
熟悉磷酸戊糖途径的限速酶。
(五)掌握糖原合成与分解的定义、组织和细胞定位、关键酶和生理意义。
熟悉糖原合成和分解的过程及调节。
了解糖原累积症。
(六)掌握糖异生的概念、原料、关键酶及生理意义。
熟悉糖异生的组织和细胞定位、糖异生途径及乳酸循环的过程及其生理意义。
了解糖异生的调节。
(七)掌握血糖的概念、正常人空腹血糖水平;
血糖的来源与去路;
胰岛素降低血糖的机制;
胰高血糖素升高血糖的机制。
熟悉肾上腺素的调节机制。
了解糖皮质激素的调节机制;
高血糖、糖尿症及低血糖。
(一)概述:
糖的生理功能,消化吸收,代谢概况。
(二)糖的无氧分解:
糖酵解的概念,细胞定位,反应过程(阶段1:
葡萄糖分解成丙酮酸;
阶段2:
丙酮酸转变成乳酸);
限速酶;
生理意义;
糖酵解的调节。
(三)糖的有氧氧化:
概念,细胞定位,反应过程,分三阶段(葡萄糖→丙酮酸,丙酮酸→乙酰CoA,三羧酸循环及氧化磷酸化);
丙酮酸氧化脱羧生成乙酰CoA,丙酮酸脱氢酶复合体;
三羧酸循环的反应过程、特点及生理意义;
产生的ATP;
有氧氧化的调节。
(四)磷酸戊糖途径:
反应过程,特点及生理意义。
(五)糖原的合成与分解:
合成代谢基本过程及关键酶;
分解代谢基本过程及关键酶;
糖原合成与分解的调节;
糖原累积症(自学)。
(六)糖异生:
概念、原料、部位、途径、限速酶、调节及生理意义;
乳酸循环的过程及其生理意义。
(七)血糖及其调节:
血糖的含量、来路及去路;
激素的调节(胰岛素、胰高血糖素、糖皮质激素及肾上腺素的调节作用);
血糖水平异常。
(一)掌握脂类、必需脂酸的概念。
熟悉脂类主要生理功能。
(二)熟悉脂肪消化吸收的条件;
胆汁酸盐及辅脂酶的作用;
乳糜微粒的形成。
了解脂类消化吸收过程。
(三)掌握甘油三酯合成的原料。
熟悉合成的部位。
了解合成过程。
(四)掌握脂肪动员的概念、限速酶及其调节;
脂肪酸β-氧化的细胞定位、基本过程、关键酶及能量生成;
酮体的概念、合成及利用的部位、过程和生理意义。
熟悉甘油的代谢。
了解脂肪酸的其它氧化方式。
(五)掌握脂肪酸合成的部位、原料、限速酶。
熟悉脂肪酸合成的调节。
了解合成基本过程。
(六)了解多不饱和脂肪酸的重要衍生物。
(七)了解甘油磷脂的组成、分类及结构。
熟悉甘油磷脂的合成部位、原料、基本过程、甘油磷脂降解的酶类及其作用部位。
了解鞘磷脂的化学组成及结构;
神经鞘磷脂的合成部位、原料、过程及降解。
(八)掌握胆固醇合成的细胞定位、合成原料、关键酶。
熟悉胆固醇合成的调节、胆固醇的转化。
了解胆固醇合成过程。
(九)掌握血脂的概念及组成;
血浆脂蛋白分类、组成、结构特点及生理功能;
载脂蛋白概念、种类和功用。
(十)熟悉四种脂蛋白的代谢概况。
(一)不饱和脂肪酸的命名及分类:
命名、分类原则。
(二)脂类的消化与吸收。
(三)甘油三酯的代谢
1.甘油三酯的合成代谢:
合成部位,合成原料,合成基本途径(甘油一酯途径和甘油二酯途径)。
2.甘油三酯的分解代谢:
脂肪动员,脂肪酸的β-氧化,脂肪酸的其他氧化方式;
酮体的生成、酮体的利用、生理意义及调节。
3.脂肪酸的合成代谢:
软脂酸合成部位,合成原料,合成基本过程,脂肪酸碳链的加长,合成调节。
4.多不饱和脂肪酸的重要衍生物――前列腺素、血栓?
烷及白三烯。
(四)磷脂的代谢
1.甘油磷脂代谢:
甘油磷脂的组成、分类及结构;
甘油磷脂的合成部位、合成原料及合成基本过程(甘油二酯合成途径、CDP-甘油二酯合成途径);
甘油磷脂的降解。
2.鞘磷脂代谢:
鞘脂的化学组成及结构,鞘磷脂的代谢:
鞘氨醇的合成,神经鞘磷脂的合成、降解。
(五)胆固醇代谢
1.胆固醇的分布及生理功能。
2.胆固醇的合成:
合成部位、合成原料、合成基本过程、合成的调节。
3.胆固醇的转化:
转变为胆汁酸、转变为类固醇激素、转化为7-脱氢胆固醇。
(六)血浆脂蛋白代谢
1.血脂及其组成。
2.血浆脂蛋白的分类、组成及结构。
3.载脂蛋白的概念、种类及其功能。
4.血浆脂蛋白代谢:
乳糜微粒、极低密度脂蛋白、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白的代谢。
5.血浆脂蛋白代谢异常:
高脂蛋白血症、遗传性缺陷。
(自学)
(一)掌握生物氧化的概念。
了解生物氧化的方式及生物氧化的特点。
(二)掌握呼吸链的概念、组成及特点,两条重要的氧化呼吸链排列顺序。
了解呼吸链
排列顺序确定的实验依据。
(三)掌握氧化磷酸化的概念及偶联部位。
熟悉氧化磷酸偶联部位确定的实验及数据,P/O比值的定义及意义。
了解氧化磷酸化的偶联机制。
(四)熟悉抑制剂、ADP、甲状腺素对氧化磷酸化的影响。
了解线粒体DNA突变对氧化磷酸化的影响。
(五)掌握体内能量的储存和利用形式,ATP的生成和利用。
熟悉高能键与高能化合物的概念,常见的高能化合物。
(六)掌握胞液中NADH转运进入线粒体氧化的机制。
了解腺苷酸载体及线粒体蛋白的跨膜转运。
(七)了解其他氧化体系。
(一)生物氧化的概念,生物氧化的方式及生物氧化的特点。
(二)生成ATP的氧化体系
1.呼吸链:
概念,组成:
4种酶复合体的名称、组成及功能。
2.呼吸链的排列顺序:
NADH氧化呼吸链,琥珀酸(FADH2)氧化呼吸链。
(三)氧化磷酸化
1.氧化磷酸化的概念;
氧化磷酸化偶联部位,偶联部位确定,P/O比值的定义及意义;
自由能变化。
2.氧化磷酸化的偶联机制,化学渗透假说的基本要点;
ATP合酶的组成与功能。
(四)影响氧化磷酸化的因素
1.抑制剂:
呼吸链抑制剂、解偶联剂、氧化磷酸化抑制剂。
2.ATP的调节作用。
3.甲状腺激素的作用。
4.线粒体DNA突变。
(五)ATP
1.高能磷酸键,高能磷酸化合物。
2.ATP的生成和利用;
能量的储存形式和利用形式。
(六)通过线粒体内膜的物质转运
1.线粒体内膜的主要转运蛋白。
2.胞液中的NADH的氧化:
α-磷酸甘穿梭,苹果酸-天冬氨酸穿梭。
3.腺苷酸载体。
4.线粒体蛋白质的跨膜转运。
(七)其他氧化体系。
1.需氧脱氢酶和氧化酶。
2.过氧化物酶体中氧化酶类:
过氧化氢酶和过氧化物酶。
3.超氧物歧化酶。
4.微粒体中的氧化酶类:
单氧酶和加双氧酶。
(一)掌握氮平衡的概念,必需氨基酸的概念及种类。
熟悉蛋白质的生理功能、营养价值及生理需要量。
(二)了解蛋白质消化中各种酶的作用及氨基酸的吸收过程。
熟悉蛋白质的腐败作用及腐败产物。
(三)熟悉泛素的概念,蛋白质降解的泛素反应,氨基酸代谢概况。
了解体内蛋白质的转换更新。
(四)掌握氨基酸脱氨基作用方式:
转氨基、L-谷氨酸氧化脱氨基、联合脱氨基作用的基本过程,转氨酶及辅酶,L-谷氨酸脱氢酶。
熟悉α-酮酸代谢。
(五)掌握体内氨的来源,尿素生成鸟氨酸循环的器官、细胞定位及反应过程。
熟悉体内氨的转运,尿素合成调节。
了解高血氨症和氨中毒。
(六)熟悉氨基酸脱羧基作用及其生成的几种重要的生理活性物质。
(七)掌握一碳单位的概念、载体及生理功能。
熟悉产生一碳单位的氨基酸及一碳单位的相互转变。
(八)掌握活性甲基的形式。
熟悉甲硫氨酸循环和肌酸合成。
了解含硫氨基酸的代谢。
(九)熟悉由苯丙氨酸和酪氨酸代谢生成的生理活性物质,苯酮酸尿症、白化病。
了解色氨酸及支链氨基酸的代谢。
(一)蛋白质的营养作用
1.蛋白质与氨基酸的营养重要性。
2.蛋白质的需要量和营养价值:
氮平衡、生理需要量、蛋白质的营养价值。
(二)蛋白质的消化吸收及腐败作用
1.蛋白质的消化:
胃、小肠的消化作用。
2.氨基酸的吸收:
氨基酸吸收载体、γ-谷氨酰基环对氨基酸的转运作用、肽的吸收。
3.蛋白质的腐败作用:
胺类的生成、氨的生成、其它有害物质的生成。
(三)氨基酸的一般代谢
1.体内蛋白质的转换更新:
各种酶、泛素及代谢概况。
2.氨基酸的脱氨基作用:
转氨基作用、L-谷氨酸氧化脱氢作用、嘌呤核苷酸循环。
3.α-酮酸的代谢:
非必需氨基酸的生成、转变成糖及脂类、氧化供能。
(四)氨的代谢
1.体内氨的来源:
三个主要来源。
2.氨的转运:
丙氨酸-葡萄糖循环、谷氨酰胺的运氨作用。
3.体内氨的去路:
尿素的生成;
鸟氨酸循环学说及详细步骤;
尿素合成的调节;
高血氨症和氨中毒。
(五)个别氨基酸的代谢
1.氨基酸的脱羧基作用:
γ-氨基丁酸、牛磺酸、组胺、5-羟色胺、多胺。
2.一碳单位代谢:
一碳单位与四氢叶酸;
一碳单位与氨基酸代谢;
一碳单位的相互转变;
一碳单位的生理功能。
3.含硫蛋氨酸的代谢:
甲硫氨酸的代谢、半胱氨酸与胱氨酸的代谢。
4.芳香族蛋氨酸的代谢:
苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的代谢。
5.支链蛋氨酸的代谢:
三种重要支链氨基酸的代谢(自学)。
(一)了解核酸消化概况及核苷酸的生理功用。
(二)掌握嘌呤核苷酸从头合成途径的概念、元素来源、原料、重要中间产物和关键酶。
了解合成的过程及合成调节。
(三)掌握脱氧核苷酸的生成。
了解嘌呤核苷酸补救合成途径;
嘌呤核苷酸的相互转变;
嘌呤核苷酸的抗代谢物。
(四)掌握嘌呤核苷酸分解代谢终产物。
了解嘌呤核苷酸的分解代谢过程;
痛风症及别嘌呤醇的作用。
(五)掌握嘧啶核苷酸从头合成途径的概念、元素来源、原料、重要中间产物和关键酶。
掌握脱氧胸腺嘧啶核苷酸的生成。
了解从头合成途径的过程及其调节。
(六)了解嘧啶核苷酸补救合成途径;
嘧啶核苷酸抗代谢物。
(七)熟悉嘧啶核苷酸分解代谢的终产物;
了解嘧啶核苷酸的分解代谢的过程。
(一)嘌呤核苷酸代谢
1.核酸消化概况及核苷酸的生理功用。
2.嘌呤核苷酸的合成代谢:
嘌呤核苷酸的从头合成、补救合成、嘌呤核苷酸的相互转变;
脱氧核苷酸的生成;
3.嘌呤核苷酸的分解代谢:
基本过程、最终产物及痛风症。
(二)嘧啶核苷酸代谢
1.嘧啶核苷酸的合成代谢:
嘧啶核苷酸的从头合成、补救合成;
嘧啶核苷酸的抗代谢物。
2.嘧啶核苷酸的分解代谢:
基本过程及代谢产物。
(一)掌握遗传信息传递的中心法则。
(二)掌握DNA的半保留复制、半不连续复制概念。
熟悉双向复制、领头链、随从链、冈崎片段的概念。
了解半保留复制的实验依据及半保留复制的意义。
(三)掌握参与DNA复制的酶及蛋白因子的作用。
熟悉复制保真性的酶学依据。
了解复制的化学反应。
(四)熟悉DNA复制的过程的主要步骤。
(五)掌握逆转录、逆转录酶的概念。
熟悉逆转录的基本过程。
了解逆转录研究的意义,滚环复制和D环复制。
(六)了解DNA的损伤。
熟悉DNA的修复。
(一)DNA的半保留复制的概念、特点、实验根据;
双向复制、复制的半不连续性。
(二)参加DNA复制的有关酶类及因子:
DNA聚合酶、引物酶、解旋酶、拓朴异构酶、DNA连接酶、单链DNA结合蛋白。
DNA复制的保真性。
(三)DNA的复制主要过程:
复制子、复制叉、引物、冈崎片段、合成方向、DNA合成的原料;
真核生物DNA复制的特点。
(四)DNA的逆转录合成和其它复制方式
1.逆转录病毒和逆转录酶。
2.逆转录研究的意义。
3.滚环复制和D环复制。
(五)DNA的损伤与修复
1.突变的意义。
2.引发突变的因素:
物理因素;
化学因素。
3.突变的分子改变类型:
点突变、缺失插入、重排。
4.DNA的损伤及修复:
光复活、切除修复、重组修复、SOS修复。
(一)掌握不对称转录、模板链和编码链的概念。
(二)掌握原核生物RNA聚合酶的全酶及核心酶的组成。
熟悉真核生物的RNA聚合酶的分类,作用特点以及各自相应的产物;
模板与酶的辨认结合,启动子的概念。
了解-35区、-10区、上游、下游以及保守序列或一致性序列等概念,以及两区的作用特点。
(三)熟悉原核生物的转录起始,转录的方向,原核生物的转录终止分两种方式。
了解原核生物RNA合成的过程。
(四)熟悉真核生物顺式作用元件和反式作用因子的概念及种类。
了解真核生物RNA合成的过程。
(五)熟悉真核生物的转录后的修饰。
掌握核酶的概念。
了解槌头结构的作用特点。
(一)转录的模板和酶:
1.转录的模板:
不对称转录,模板链、编码链。
2.RNA聚合酶:
原核生物RNA聚合酶全酶、核心酶;
真核生物的RNA聚合酶的分类,作
用特点以及各自相应的产物。
3.模板与酶的辨认结合:
启动子的概念:
转录起始时RNA聚合酶结合模板DNA的部位;
-35区、-10区、上游、下游以及保守序列或一致性序列等概念,以及两区的作用特点。
(二)转录的过程(RNA合成的三阶段):
起动阶段及启动因子,链的延长及终止因子。
1.原核生物的转录过程:
转录起始:
σ亚基首先辨认转录起始点,转录起始复合物;
转录延长:
转录复合物;
转录终止:
依赖Rho的转录终止和非依赖Rho的转录终止。
2.真核生物的转录过程:
TATAbox、顺式作用元件和反式作用因子,转录起始前复合物;
转录延长;
转录终止。
(三)真核生物的转录后修饰
1.信使RNA的转录后加工:
首、尾的修饰;
mRNA的剪接;
外显子、内含子,剪接体;
mRNA编辑。
2.转移RNA的转录后加工。
3.核蛋白体RNA的的转录后加工。
(四)核酶。
(一)掌握三种RNA(tRNA、rRNA、mRNA)在蛋白质生物合成中的作用。
(二)掌握遗传密码的概念、数目及其特点(连续性、简并性、摆动性、通用性)。
(三)掌握核蛋白体是肽链合成的场所。
熟悉核蛋白体的组成、多聚核蛋白体。
(四)掌握tRNA是氨基酸的搬运工具。
熟悉氨基酰-tRNA合成酶的特异性及其催化的反应。
(五)掌握核蛋白体循环的概念。
熟悉三步循环反应(进位、成肽和转位);
释放因子的作用。
(六)了解蛋白质生物合成的主要过程。
(七)熟悉分子伴侣的概念、种类和功能。
了解蛋白质合成后加工和输送;
蛋白质生物合成的干扰和抑制。
(一)蛋白质生物合成体系
1.翻译模板mRNA及遗传密码:
密码子的组成及特点。
2.核蛋白体是多肽链合成的装置:
核蛋白体的组成、多聚核蛋白体。
3.tRNA与氨基酸的活化