五年制医学生物化学教学大纲Word格式.docx
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蛋白质的生物合成—翻译
基因表达的调控
3
激素生化
信号转导
血液生化
肝胆生化
钙磷代谢
总计
91
第一章 绪论
[教学内容]
绪论课介绍生化的定义、内容、与基础医学和临床医学各课程间的关系。
第一节生物化学的定义
生物化学的定义，生物化学研究的对象和方法。
第二节生物化学的内容
一、叙述生化
1.元素组成
2.构件分子（生物分子、前体分子）
3.生物大分子
4.生物大分子组成的复合体、亚细胞器、细胞、组织、器官、机体。
二、动态生化：
新陈代谢的概述、物质代谢（合成代谢和分解代谢），物质代谢与能量代谢的关系。
三、机能生化：
组织器官的化学组成，代谢特点与其生理功能之间的关系。
分子生物学的概念，分子生物学对生命科学研究的重要性。
第三节生化的目的
第四节生化与医学的关系
生化与各基础学科的关系，生化与临床医学的关系。
[目的要求]
一、掌握：
1.生物化学的定义
二、熟悉：
1.生物化学研究的对象和方法。
2.构件分子（生物分子、前体分子）、生物大分子、生物大分子组成的复合体、亚细胞器、细胞、组织、器官、机体的关系。
3.动态生化包括新陈代谢的概述、物质代谢与能量代谢的关系，代谢调节的概念。
4.机能生化包括组织器官的化学组成，代谢特点与其生理功能之间的关系。
5.分子生物学包括分子生物学的概念，分子生物学对生命科学研究的重要性。
三、了解：
1.生物体的元素组成。
2.生化与各基础学科的关系，生化与临床医学的关系。
第二章 蛋白质结构与功能
蛋白质是机体内一类主要的生物大分子，具有复杂的分子结构及众多重要的生理功能。
本章将重点讨论它的分子组成、分子结构及其重要生理功能，并对蛋白质分子结构的多样性与复杂性以及蛋白质分子结构与功能之间的统一关系有所认识，为深入理解蛋白质分子在机体中的许多重要而复杂的生理作用以及在医学中的实际应用打好理论基础。
第一节蛋白质在生命活动中的重要作用
蛋白质是生命的物质基础，普遍存在于生物界，不仅是体内含量最多的有机成分，且在体内担负着多种重要的生物学功能，几乎一切生命现象都与蛋白质有关。
第二节蛋白质的分子组成
一、蛋白质的元素组成与分子量：
蛋白质平均含氮16%，尚有C、H、O、S等元素，分子量一般上万，由上百个氨基酸组成。
二、蛋白质的氨基酸组成：
L，α-氨基酸是蛋白质的基本组成单位，受遗传码控制的20种氨基酸是组成蛋白质的基本单位与构件分子。
（一）氨基酸的分类：
各类氨基酸的结构特点。
（二）氨基酸的重要理化性质：
氨基酸的两性解离与等电点。
芳香族氨基酸的紫外吸收性质。
氨基酸的成肽反应、茚三酮反应、氧化脱氨与脱羧反应。
第三节蛋白质的分子结构
一、肽键和肽 肽键是蛋白质分子中的主要共价键。
氨基酸通过肽键相连而成的化合物称肽。
开链肽和环状肽。
肽的命名。
开链肽的N末端和C末端。
医学中一些重要的多肽，多肽中氨基酸残基的概念。
二、蛋白质分子结构及其规律性。
（一）蛋白质一级结构、多肽和蛋白质的氨基酸组成。
蛋白质分子的一级结构就是多肽链中氨基酸残基的排列顺序，这也是蛋白质的基本结构。
已知一级结构的蛋白质不少，蛋白质一级结构的测定。
蛋白质一级结构的重要性。
（二）蛋白质二级结构。
属于蛋白质的空间结构，有α螺旋、β折叠、β转角、π螺旋、随机卷曲等基本结构单元，各自的特点。
二级结构是相邻近氨基酸形成肽链骨架的局部空间结构。
超二级结构和结构域的概念。
（三）蛋白质分子的三级结构，是肽链在二级结构基础上进一步卷曲，即由相距较远、整条多肽链上氨基酸残基的空间结构，可形成球状或纤维状等蛋白质分子。
一般分子有亲水表面和疏水内核。
（四）蛋白质的四级结构是由几个具有三级结构亚基相互聚合形成的更复杂空间结构。
亚基的概念。
（五）维持蛋白质分子空间结构稳定的副键为非共价键，包括氢键、盐键、疏水键和Vanderwaals力等。
它们虽易受外界因素作用而断裂，但在维系蛋白质分子空间构象中起着重要的作用。
（六）二硫键，属于共价键，并非所有蛋白质分子均具有，但它加固了由副键维系的蛋白质三级结构，在部分蛋白质分子中存在，对提高蛋白质构象稳定性也很重要。
第四节蛋白质分子结构和功能的关系
（一）蛋白质分子一级结构与功能关系密切。
关键部位氨基酸改变会影响其生物功能，而非关键部位氨基酸改变影响不大。
分子病的概念。
（二）蛋白质分子空间结构与功能的关系。
变构的概念与重要性。
第五节蛋白质的分类
根据组成成分的不同可分为单纯蛋白质与结合蛋白质两大类。
了解主要的单纯蛋白质与结合蛋白质的特点。
蛋白质亦可按分子形状不同而分为纤维与球状蛋白质。
更可按功能进行分类。
第六节蛋白质的重要理化性质
一、蛋白质的大分子亲水胶体性质。
二、蛋白质的两性解离与等电点。
蛋白质是多价两性离子，分子大小与等电点均与蛋白
质分离及功能等有关系。
三、蛋白质的紫外吸收特征与定量分析
四、蛋白质的沉淀，盐析法分离蛋白质原理，蛋白质的重金属盐、有机溶剂等沉淀反应。
五、蛋白质的变性，是物理或化学因素，使蛋白质分子空间结构的破坏，从而引起蛋白质物理、化学性质的改变和生物活性丧失的过程。
蛋白质变性的机理及医学上的实际应用。
一.掌握；
1.组成蛋白质的氨基酸的特点、20种天然氨基酸的结构特点和三字符号。
2.肽键和肽的概念、结构特点。
3.蛋白质一级结构的概念和重要性。
4.二级结构的概念和不同基本单元特点。
5.三级结构的概念及特点。
6.四级结构、亚基概念与特点。
7.蛋白质一级结构与功能的关系，并举例说明。
8.蛋白质空间结构、结构与功能间的关系，并举例说明
9.蛋白质变性的概念及其实际应用。
蛋白质的变构概念及特点。
蛋白质变构和变性的区别。
二、熟悉：
1.蛋白质的元素组成、分子量，蛋白质含氮量平均为16%。
2.氨基酸的两性解离与等电点的概念。
氨基酸的成肽反应、
3.医学中一些重要的多肽。
4.超二级结构和结构域的概念。
5.分子病的概念。
6.蛋白质结构中的非共价键和共价键组成特点。
7.蛋白质的大分子亲水胶体性质。
蛋白质的两性解离与等电点。
蛋白质的紫外吸收特征与定量分析。
四、了解：
1.蛋白质的生理功能与重要性。
2.氨基酸的茚三酮反应、氧化脱氨与脱羧反应。
3.蛋白质一级结构的测定。
4.蛋白质的分类。
5.蛋白质的沉淀、盐析法分离蛋白质原理。
第三章 核酸的结构和功能
核酸属生物大分子之一，近年来有关研究发展迅猛。
本章将重点讨论核酸的分子组成，分子结构及重要理化性质，了解核酸结构与功能之间的密切关系。
并简要介绍基因和基因组概念，为今后的理论和实践工作打好基础。
第一节核苷酸
一、核苷酸是核酸的构件分子，由碱基、戊糖和磷酸三部分组成。
嘌呤和嘧啶碱的基本结构，紫外吸收特征，DNA、RNA中的碱基种类。
二、核苷酸的命名与简称。
游离存在的核苷酸类化合物如ATP、cAMP等单核苷酸类化合物及NAD+、FAD等二核苷酸类化合物的结构特点和主要生理功能。
第二节核酸的分子结构
一、组成DNA和RNA的主要核苷酸，3’，5’磷酸二酯键连接。
5’末端，3’末端。
二、核酸的一级结构：
是指多核苷酸链中核苷酸的排列顺序，也指碱基的排列顺序。
三、DNA的分子结构
（一）DNA的一级结构是指DNA中脱氧核苷酸的排列顺序。
Chargaff规则。
（二）DNA的二级结构为双螺旋结构。
B型双螺旋分子的结构特征，二条DNA互补链反向平行相互缠绕成右手螺旋，直径、大沟、小沟。
G-C、A-T碱基配对。
相邻碱基对平面间距、夹角、螺距。
亲水骨架，疏水碱基对在双螺旋分子上的位置。
维持DNA双螺旋稳定的二种相互作用力，碱基对间的氢键和碱基的堆集力。
磷酸基团的静电作用对双螺旋分子稳定性的影响。
A型、Z型DNA双螺旋。
（三）DNA的高级结构：
原核生物和病毒基因组DNA多为环状双链。
共价闭合环，负超螺旋。
缺口环。
其核生物基因组分子巨大，往往经多层次折叠成染色体形式存在于细胞核中。
第一层次的折叠是串珠样核小体结构。
四、RNA的分子结构：
各种RNA分子均为单链，存在链内互补序列，可形成局部A型双螺旋结构。
其空间结构的维持主要靠碱基堆集，其次为配对碱基间的氢键相互作用。
（一）tRNA的结构：
一级结构特点：
各种tRNA分子均为单链，约由70余个核糖核苷酸组成。
5’末端磷酸化，3’末端-CCA-OH。
含稀有碱基，部分碱基甲基化。
二级结构特点：
三叶草结构；
有四环四臂：
氨基酸臂，DHU环及臂、反密码环及臂、额外环、TφC环及臂。
三级结构特点：
倒L型分子。
（二）mRNA的结构：
原核生物mRNA为多顺反子，含数个结构基因，可翻译多个蛋白质产物。
半衰期较短。
真核生物mRNA为单顺反子，含一个结构基因翻译一个蛋白质产物。
半衰期较长。
内含子、外显子、hnRNA、5’端“帽子”结构、3’端多聚腺苷酸“尾”。
（三）rRNA结构：
成熟rRNA分子为单链，局部含A型双螺旋结构，具有复杂的空间结构。
原核生物rRNA分子为5S、16S和23S三种。
真核生物rRNA分子为5S、5.8S、18S和28S四种。
原核生物核糖体30S小亚基由1分子16SrRNA与21种核糖体蛋白质组成，50S大亚基由5S、23SrRNA各1分子与34种核糖体蛋白质组成。
真核生物核糖体40S小亚基由1分子18SrRNA与33种核糖体蛋白质组成，60S大亚基由5S、5.8S、28SrRNA各1分子与49种核糖体蛋白质组成。
第三节核酸的理化性质
一、核酸的大小和测定
二、核酸的水解：
酸碱水解、酶解。
三、核酸的变性、复性和杂交：
变性的概念，引起变性的理化因素。
核酸的紫外吸收，减色效应，高色效应，熔化曲线，Tm及影响因素，复性及影响因素，杂交的概念。
第四节基因和基因组简介
基因的概念和结构，基因组概念。
一、病毒基因组：
大小，核酸种类，重叠基因。
二、原核生物基因组：
大小，操纵子，质粒。
三、真核生物基因组：
分隔开的基因，基因家族，假基因，中度重复序列，高度重复序列，卫星DNA。
一、掌握
1.核苷酸是核酸的构件分子、组成，嘌呤和嘧啶碱的基本结构，紫外吸收特征，DNA、RNA中的碱基种类。
2.核苷酸的命名与简称。
游离存在的核苷酸类化合物结构特点和主要生理功能。
3.组成DNA和RNA的主要核苷酸，3’,5’磷酸二酯键连接。
4.Chargaff规则。
5.DNA的一级结构的概念
6.DNA的二级结构：
DNA双螺旋模型的结构特点。
7.RNA的分子结构的特点
8.tRNA的结构：
一级结构特点、二级结构特点
9.真核生物mRNA中内含子、外显子、hnRNA、5’端“帽子”结构、3’端多聚腺苷酸“尾”等的概念。
10.核酸的变性、复性和杂交的概念，核酸的紫外吸收、高色效应、Tm
11.基因的概念，基因组的概念
二、熟悉
1.tRNA的结构：
三级结构特点
2.引起变性的理化因素、熔化曲线、Tm的影响因素、复性的影响因素
三、了解
1.A型、Z型DNA双螺旋结构特点。
2.DNA的高级结构特点。
3.原核生物mRNA结构、真核生物mRNA结构特点比较。
。
4.rRNA结构特点
5.核酸的大小和测定、核酸的水解
6.病毒基因组、原核生物基因组、真核生物基因组的特点。
第四章 酶
酶是生物体内的一类催化剂，体内化学反应绝大部分由酶催化。
本章重点讨论酶的化学结构及其催化活性的关系，酶作用的原理、酶作用的基本动力学。
对酶的命名、分类、酶活力测定及其在医学中的应用作扼要说明。
第一节酶的概念
一、酶是活细胞所产生的具有高度催化效能和催化特异性的蛋白质。
酶的催化活性受到多种因素的调节，并受变性因素的作用而失活。
二、生物体内还存在具有催化作用的核糖核酸，命名为ribozyme。
第二节酶的分子结构与催化活性
一、酶的化学组成：
可分为单纯酶和结合酶两大类。
单纯酶分子水解后只有其组成单位——氨基酸，结合酶类分子中蛋白质部分称为酶蛋白，非蛋白质部分称为辅酶或辅基。
组成辅酶或辅基的有金属离子、含铁卟啉化合物或含有维生素B族的小分子有机物。
酶蛋白与辅酶结合成全酶，只有全酶才具催化活性，全酶中酶蛋白与辅酶在催化过程中具有不同的作用。
二、酶的活性中心：
酶活性中心的功能基团及其来源，酶催化的结合基团，催化基团和必需基团的含义，酶原与酶原激活，多功能酶及其所含的多种酶的活性中心，同工酶的分子结构，理化性质，免疫原性不同，但它们有相似的酶活性中心。
三、酶活性部位以外与催化活性有关的结构。
变构酶的分子组成，变构酶的变构部位及其作用，酶的共价修饰，多酶复合体的组成及其作用。
第三节酶的分类与命名
一、酶的分类：
根据酶催化反应的类型，将酶分为①氧化还原酶类、②转移酶类、③水解酶类、④裂解酶类、⑤异构酶类、⑥连接酶类。
二、酶的命名：
习惯命名以酶催化的底物加反应类型，如蛋白水解酶、乳酸脱氢酶等。
系统命名以酶的系统命名和4个数字分类的酶编号。
第四节酶促反应的特点和作用机制
一、酶促反应的特点
（一）酶加速反应的速度但不改变反应的平衡点。
（二）酶催化具有高度特异性，分为绝对特异性、相对特异性和立体异构特异性。
（三）酶活力的可调节性。
二、酶促反应的作用机制
（一）酶与底物定向结合形成酶－底物复合物：
相互结合时形成多种非共价键产生结合能，是酶作用特异性的基础。
（二）酶与底物的过渡状态互补：
酶－底物复合物生成后，进一步相互作用生成更多的次级键、产生更多的结合能，使酶与底物的过渡状态互补，是催化作用的关键。
（三）酶降低反应的活化能：
酶与底物生成的酶－底物复合物以及酶与底物过渡状态互补时生成的结合能，抵消了反应所需的活化能，因而使反应加速，这是酶催化高效的关键。
第五节酶促反应的动力学
动力学是研究影响酶促反应速度的因素，也是研究酶的结构与功能，酶促反应机制的重要手段。
一、酶浓度对反应速度的影响：
在底物浓度饱和条件下，反应速度与酶浓度成正比。
二、底物浓度对酶反应速度的影响：
大多数酶催化的反应，若以反应速度对底物浓度作图得矩形双曲线。
Michaelis-Menten根据酶——底物形成中间复合物的学说，提出著名的米——曼氏方程式，
和米氏常数km，米氏常数是每一个酶的特征性常数，它在酶学研究和实际应用中的重要意义。
用米氏方程式双倒数法测定
和km。
三、温度对酶反应速度的影响，酶的最适温度。
四、pH对酶反应速度的影响，酶的最适pH
五、激活剂对酶促反应速度的影响。
六、抑制剂对酶促反应速度的影响。
抑制剂和酶抑制作用的概念。
酶的不可逆抑制作用包括非专一性不可逆抑制作用和专一性不可逆抑制作用的概念。
DIFP有机磷农药对胆碱酯酶的抑制作用。
酶的可逆性抑制包括竞争性抑制、非竞争性抑制作用、反竞争性抑制作用的概念，三类抑制中酶、底物、抑制剂的相互作用特点，各自的动力学特征及竞争性抑制在医学上的应用。
第六节酶活力的调节
一、酶的变构调节 变构酶往往是一条代谢途径中的限速酶、关键酶、调节酶，这与它们在这一条代谢途径中的位置，催化单向不平衡反应，其活力的改变影响整条代谢途径反应速度有关。
变构酶的变构剂，变构酶的底物浓度曲线成S型，变构激活剂与变构抑制剂，变构调节的生理意义。
二、酶的可逆性共价修饰 酶共价修饰的特点、类型及其在代谢调节中的重要性。
共价修饰调节与酶变构调节的异同。
三、酶活力受调节蛋白的调节 细胞内酶的调节蛋白，钙调蛋白与钙离子结合后两种调节酶活力的方式。
凝血因子Ⅷ激活凝血因子X的方式，cAMP解除蛋白激酶A的调节亚基对催化亚基的抑制。
四、酶的水解激活酶原激活属酶活力调节方式，但不同于上述三种调节方式，酶原激活不可逆，激活后的酶可以受特异的抑制蛋白抑制，酶原激活的重要生理意义。
五、同工酶 同工酶广泛分布于不同的组织、细胞、细胞器，他们虽然催化相同的化学反应，但对底物的亲和力，动力学可能存在差别，故也参与细胞代谢的调节，LDH的五种同功酶及血清同工酶谱的诊断意义。
六、酶含量的调节 酶蛋白合成的诱导与阻遏，诱导剂，底物诱导，激素诱导，药物诱导，阻遏剂如产物阻遏。
第七节酶在医学上的应用
一、酶活力测定及酶单位的概念，酶的国际单位、催量单位。
二、酶与疾病诊断：
血清功能性酶、血清同工酶在疾病诊断中的应用。
三、酶与疾病的治疗。
1.酶的概念、酶的组成特点、酶的活性中心概念、酶活性部位以外与催化活性有关的结构。
2.酶促反应的特点，酶促反应的动力学：
酶浓度、底物浓度、pH值、温度、激活剂、抑制剂对酶促反应的影响及特点，抑制剂在医学上的应用。
3.酶活力的调节：
酶的变构调节、酶的可逆性共价修饰，酶原激活、酶原激活的重要生理意义，同工酶的概念及其作用。
1.酶促反应的作用机制。
1.酶的分类、命名
2.酶活力受调节蛋白的调节、细胞内酶的调节蛋白、酶含量的调节的特点。
3.酶在医学上的应用
第五章 维生素
维生素是维持机体健康所必需的一组小分子有机物质，它们的化学结构各不相同，人体自身不能合成，必须由食物供应。
根据它们溶解度不同，分脂溶性维生素和水溶性维生素两类。
本章重点讨论各种维生素的生理功能，它们在调节物质代谢中的作用，尤其是B族维生素作为体内某些酶的辅酶的组成成分参与物质代谢所起的作用。
第一节脂溶性维生素
一、脂溶性维生素包括A、D、E和K四种，它们的化学结构特点，缺乏症和中毒症的原因。
二、维生素A1和A2，维生素A的生理活性形式有视黄醇，视黄醛和视黄酸，维生素A原的转变，维生素A与视觉及维持上皮组织形态与功能上的作用。
三、维生素D、维生素D2和D3的来源，活性维生素D（1,25（OH）2D3）与钙、磷代谢的关系
四、维生素E的抗不育及抗氧化作用
五、维生素K的来源及其在肝脏凝血因子Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ中谷氨酸残基γ-羧化作用中所起的作用。
第二节水溶性维生素
一、B族维生素：
B1、B2、B6、PP、泛酸、生物素、叶酸、B12的分布、化学的结构特点及性质。
二、B族维生素的生理功能：
B1的焦磷酸酯是α-酮酸氧化脱羧酶的辅酶和转酮醇作用酶的辅酶。
B2是黄素脱氢酶的辅酶FAD或FMN的组成成分；
它们作为受氢体或供氢体的机理。
PP是体内许多脱氢酶的辅基NAD+或NADP+的组成成分，其作为受氢体或供氢体的机理。
B6是转氨酶及氨基酸脱羧酶的辅酶。
转氨基作用的机理。
生物素是羧化酶的辅基，参与体内CO2固定作用。
泛酸为辅酶A（CoA）组成成分，参与体内酰基转移作用。
叶酸及B12参与一碳单位代谢中的作用，叶酸的活性形式是四氢叶酸，B12的活性形式甲基钴胺素，5’脱氧腺苷钴胺素。
三、维生素C的分布，化学结构、其酸性及还原性作用，体内代谢物的羟化反应中的作用。
四、硫辛酸的结构及其氧化还原的形式，参与α-酮酸氧化脱羧反应，是α-酮酸氧化脱羧反应多酶复合体中的重要辅酶。
1.脂溶性维生素包括A、D、E和K四种，它们的化学结构特点，生理活性形式、缺乏症和中毒症的原因。
2.B族维生素：
B1、B2、B6、PP、泛酸、生物素、叶酸、B12的化学的结构特点、生理活性形式、生理功能。
B族维生素：
B1、B2、B6、PP、泛酸、生物素、叶酸、B12的分布特点。
第六章 糖代谢
糖类是人体的主要供能物质，且是细胞物质中重要成分，具有多种生理功能。
本章重点讨论糖在体内的各条分解代谢途径和调节生理意义；
糖异生作用的途径，调节和生理意义；
糖原的合成和分解及其调节、血糖的动态平衡及激素对血糖的调节作用。
对糖的消化吸收和糖蛋白与蛋白聚糖也作一般介绍。
第一节概述
糖在体内的存在形式：
人体内主要的糖类是葡萄糖和糖原，前者是糖的运输形式，后者是糖的储存形式。
糖的生理作用：
糖在体内的主要生理功能是氧化分解供能，机体生命活动所需能量约70%来自糖的分解代谢。
糖与其他物质结合形成复合物，是组成细胞结构及重要生理活性物质的组分。
糖在体内的中间代谢包括无氧分解、有氧氧化、磷酸戊糖途径、糖原合成和分解、糖异生作用等。
第二节糖的消化吸收
糖的主要消化部位在小肠。
食物淀粉等糖类在淀粉酶、α-糊精酶、糖淀粉酶、麦芽糖酶等催化下变成葡萄糖等单糖。
糖的吸收部位主要在小肠上段，葡萄糖的吸收是一个耗能的主动吸收过程。
第三节血糖
血糖指血液中的葡萄糖。
正常人空腹血糖的浓度为4.44～6.66mmol/L（80～120mg/dl）
一、血糖的主要来源和去路：
来源：
1.食物淀粉的消化吸收。
2.肝糖原分解。
3.肝中糖异生作用。
去路：
1.在各组织中氧化分解供能，是糖的主要去路。
2.合成糖原，与转变成其他糖如核糖、乳糖等。
3.转变成非糖物质，包括脂肪，部分氨基酸等。
糖耐量概念
二、血糖浓度的调节：
器官水平的调节：
肝脏通过糖原合成和分解及糖异生作用调节血糖浓度。
激素的调节：
降血糖的激素：
胰岛素。
胰岛素降血糖的作用和机理。
升血糖的激素有：
肾上腺素、胰高血糖素、糖皮质激素和生长激素。
第四节
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