《生物化学》大纲

主要内容包括现代生物化学的基本理论、基本知识,掌握生物化学的基本实验技术。。

一、主要内容与基本要求

第一章 绪论

【要求】

(1)掌握生物化学的概念。

(2)熟悉生物化学研究的主要内容及其与医学的关系。

(3)了解生物化学的发展史。

【内容】

(1)生物化学发展简史 一般介绍生物化学发展简史；

(2)当代生物化学研究的主要内容 重点阐述当代生物化学的概念，生物化学研究的主要内容；

(3)生物化学与医学 一般介绍生物化学与医学的关系。

 

第二章 蛋白质的结构与功能

【要求】

  掌握:蛋白质元素组成及其特点；蛋白质基本组成单位--氨基酸的种类,基本结构及主要特点；蛋白质的分子结构;蛋白质的主要理化性质及其应用；蛋白质分离纯化的方法及其基本原理。熟悉:各种氨基酸的结构;蛋白质的分类。

了解:多肽链氨基酸序列分析；蛋白质空间结构测定。

【内容】

 一、蛋白质是细胞的重要组成部分，是功能最多的生物大分子物质，几乎在所有的生命过程中起着重要作用。
    二、蛋白质的分子组成
    1.蛋白质的元素组成主要有C,H,O,N和S,各种蛋白质的含N量很接近，平均16%；
    2.组成蛋白质的基本单位——L-a-氨基酸(种类,三字英文缩写符号，基本结构，分类:非极性疏水性氨基酸，极性中性氨基酸，酸性氨基酸，碱性氨基酸。
    3.肽键，肽，多肽链；肽链的主链及侧链；肽链的方向(N-末端与C-末端)，氨基酸残基；生物活性肽；谷胱甘肽及其重要生理功能，多肽类激素及神经肽。
    4.蛋白质的分类:根据组成分为单纯蛋白质和结合蛋白质，根据形状分为球状蛋白质和纤维状蛋白质。
    三、蛋白质的分子结构
    1. 蛋白质一级结构:概念，主要化学键——肽键。
    2. 蛋白质的二级结构:概念，主要化学键，肽单元，四种主要结构形式(α螺旋,β折叠,β转角,无规卷曲；模序，分子伴侣。
    3. 蛋白质的三级结构:概念，主要次级键——疏水作用,离子键(盐键，氢键，范德华力等，结构域(domain。
    4. 蛋白质的四级结构:概念，亚基，各亚基之间的结合力——疏水作用，氢键，离子键。
    四、蛋白质结构与功能的关系
    1. 蛋白质一级结构与功能的关系:一级结构是空间结构和功能的基础，一级结构与生物进化，一级结构与分子病。
    2. 蛋白质空间结构与功能的关系:空间结构决定蛋白质的功能,肌红蛋白的结构与功能,血红蛋白结构,运输O 2功能,氧饱和曲线,正协同效应,变构效应.
    五、蛋白质的理化性质及其分离纯化
    1. 蛋白质的理化性质:两性解离及等电点，胶体性质，变性，沉淀及凝固，紫外吸收(280nm)，呈色反应(茚三酮反应，双缩脲反应)。
    2. 蛋白质的分离纯化:透析及超滤，盐析及丙酮沉淀，电泳，层析，凝胶过滤(分子筛)，超速离心。
    3. 多肽链中氨基酸序列分析:Edman降解法。
    4. 蛋白质空间结构测定:圆二色光谱，X射线晶体衍射法，磁共振技术。

第三章 核酸的结构和功能

【要求】

（1）掌握核酸的化学组成，DNA的分子结构及其生物学作用。
（2）熟悉RNA的种类、结构特点及其生物学作用。

（3）了解体内某些重要核苷酸的结构特点和生理功能及核酸的分子杂交。
【内容】

一、核酸的分类，分布及主要生物学功能。
二、核酸的化学组成:

1.核苷酸中的碱基成分:腺嘌呤(A)，鸟嘌呤(G)，胞嘧啶(C)，尿嘧啶(U)，胸腺嘧啶(T)；DNA中的碱基(A,G,C,T)，RNA中的碱基(A,G,C,U)。
    2.戊糖:D-核糖(RNA)，D-2-脱氧核糖(DNA)。
    3.磷酸。

4.核酸及核苷酸:碱基及戊糖通过糖苷键连接形成核苷，核苷与磷酸连接形成核苷酸。

5.重要游离核苷酸及环化核苷酸:ATP，ADP，GTP，cAMP，cGMP

三、核酸的一级结构

概念。核苷酸间的连接键——3',5'-磷酸二酯键。方向(5'→3')及链书写方式。

四、DNA的空间结构与功能

1.DNA的二级结构——双螺旋结构:chargaff规则，B-DNA结构要点，Z-DNA,A-DNA。

2.DNA的三级结构:超螺旋，组蛋白，核小体，染色体。

3.DNA的功能:遗传与繁殖，复制，转录，基因和基因组。

五、RNA的结构与功能

1.mRNA:结构特点，三联体密码，功能。

2.tRNA:结构特点，氨基酸臂，反密码子环，功能。

3. rRNA:与多种蛋白质结合形成核蛋白体(大亚基,小亚基)，是蛋白质合成场所。
   4.核酶:概念，化学本质(RNA)，作用底物(核酸)及应用。
   六、DNA的理化性质及其应用
   1.变性，复性的概念，条件，理化性质的改变，变色效应，Tm值，解链曲线。

2.杂交。
七、核酸酶   概念，分类，化学本质(蛋白质，作用底物(核酸)及应用。

第四章酶

【要求】
（1）掌握酶的化学本质和分子结构，酶催化反应的特点与机制。
（2）熟悉酶促反应动力学，酶与医学关系。
（3）了解酶的命名、分类和活性测定。

【内容】

（1）酶的基本概念、化学本质；结合酶的组成、作用及有关的基本概念一一酶蛋白、辅助因子(辅酶、辅基)、全酶、酶的活性中心和必需基团等。

（2）酶促反应的特点以及高效率的原理，酶促反应机理学说及要点。结合结构与功能的关系，论述酶原激活的化学本质。以乳酸脱氢酶(LDH)为例，描述同工酶的概念。

（3）影响酶促反应动力学的几种因素及其对酶促反应的影响；米式方程及米氏常数的意义及应用；可逆抑制和不可逆抑制作用的概念、特点，三种可逆性抑制作用的酶促动力学特点。

（4） 酶原及酶原激活的概念、激活机理及生理意义；同工酶、别构酶、化学修饰调节的概念。

（5）酶与医学的关系以及酶在医学中实际中的应用；酶的命名与分类原则。

第五章糖代谢

【要求】

（1）掌握血糖的来源及去路；糖在体内代谢的主要途径及其生理意义。

（2）熟悉糖的消化吸收、生理功用和糖尿病的生化机制。

（3）了解其他单糖的代谢、糖代谢紊乱和糖代谢实验。
【内容】

（1）糖的主要生理功能；糖的消化吸收以及糖代谢的概念。

（2）糖的无氧分解(酵解)、有氧氧化的概念、基本反应过程、部位、关键酶和ATP生成；磷酸戊糖途径概念及其大概过程；前两条途径的关键酶及其调节；三条代谢途径的生理意义。

（3）糖原合成及分解的基本反应过程、部位、关键酶，调节及生理意义。

（4）糖异生概念，原料、关键酶、基本路径及生理意义。

（5）血糖概念、正常值、血糖来源与去路；激素对血糖浓度的调节；血糖测定、糖耐量试验及其临床意义；糖尿病患者糖代谢紊乱发生机制。

第六章脂类代谢

【要求】

（1）掌握血脂的组成，血浆脂蛋白的分类、组成和生理功能，甘油三酯的中间代谢及生理意义和胆固醇的转化。
   （2）熟悉脂类的消化吸收，血浆脂蛋白的代谢，甘油磷脂的代谢和胆固醇的合成原料。
   （3）了解脂类代谢紊乱。

【内容】

（1）脂类主要生理功能；必需脂肪酸的概念及种类；脂类的消化吸收。

（2）脂肪动员及激素调节有关概念；甘油三酯水解过程及限速酶；甘油的代谢途径。

（3）脂肪酸活化、进入线粒体的机制、β-氧化过程及关键酶；酮体的概念、酮体代谢及生理意义；酮症酸中毒产生机理。

（4）软脂酸合成部位、原料(包括来源)及辅助因子；脂肪酸合成酶系的特点及脂酰基载体蛋白（ACP）在脂肪酸合成中的作用；脂肪酸合成的初始产物及大概过程，脂肪酸合成的限速步骤及调节。

（5）甘油磷脂的合成原料、部位、合成过程及CTP在其中的作用。

（6）胆固醇合成原料、部位、关键酶；胆固醇主要转化途径与排泄。

（7）血浆脂蛋白的分类、组成特点及生理功能。

第七章生物氧化

【要求】

（1）掌握生物氧化的概念、呼吸链的组成与作用和ATP的生成。
（2）熟悉影响氧化磷酸化的因素及NADH进入线粒体的机制　　

（3）了解其他氧化体系的意义。
【内容】

（1）生物氧化的概念及生物学意义，其与体外燃烧的异同；ATP在能量代谢中的中心地位。

（2）呼吸链的定义、呼吸链的组成及各成分的作用。体内两条主要呼吸链组成及顺序。

（3）作用物水平磷酸化、氧化磷酸化、P／O比值的概念；氧化磷酸化偶联部位及电子传递抑制剂的作用部位；氧化磷酸化的影响因素。

（4）两种穿梭机制及其对线粒体外NADH氧化磷酸化的意义。

（5）非线粒体氧化体系的类型、特点、组成及功能（注意线粒体与微粒体氧化体系在能量代谢中功能的差别）。

第八章氨基酸代谢

【要求】

（1）掌握蛋白质的营养价值和氨基酸的一般代谢。
（2）熟悉蛋白质的消化、吸收和腐败、一碳单位的代谢。
（3）了解支链氨基酸的代谢，芳香族氨基酸的代谢，含硫氨基酸的代谢和激素对蛋白质代谢的调节。

【内容】

（1）蛋白质的主要生理功能；氮平衡；必需氨基酸的定义、种类和蛋白质的互补作用。

（2）蛋白水解酶的作用特点；-谷氨酰基循环在氨基酸吸收和转运中的意义。

（3）氨基酸代谢概况；体内几种脱氨基方式及反应过程、典型转氨酶名称、辅酶成分及ALT(GPT)、AST(GOT)的组织分布特点；转氨酶测定的临床意义。

（4）血氨来源与去路；尿素合成的详尽过程及其调节；氨代谢与临床的关系。

（5）-酮酸的代谢去路；生糖、生酮和生糖兼生酮氨基酸的种类。联系糖代谢途径复述丙氨酸、天冬氨酸或谷氨酸如何氧化成水和CO₂，如何异生为糖。

（6）某些氨基酸脱羧产物：γ-氨基丁酸、牛磺酸、组胺、5-羟色胺几种生物活性物质；一碳单位概念，一碳单位的来源、代谢辅酶、生理功能；含硫氨基酸的代谢及意义。

（7）苯丙氨酸、酪氨酸重要代谢产物、与代谢障碍有关的酶、酶先天缺陷相关的临床疾患。

第九章核苷酸的代谢

【要求】

（1）熟悉嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸的合成原料，嘌呤核苷酸的分解代谢终产物及临床意义。
（2）了解核苷酸的代谢途径和抗代谢物。

【内容】

（1）嘌呤核苷酸的两条合成途径。嘌呤核苷酸的从头合成途径中各元素或组件的材料来源, IMP、AMP与GMP相互转变；嘌呤核苷酸补救合成有关的酶名称、功能、酶缺陷相关的疾病；脱氧核苷酸生成。

（2）嘌呤核苷酸抗代谢药物作用机理及临床意义。

（3）嘌呤核苷酸体内分解代谢终产物尿酸及其与医学的关系。

（4）嘧啶核苷酸从头合成途径的原料；CTP、TMP的生成方式。嘧啶核苷酸补救合成所需要的酶及其催化的反应；嘧啶核苷酸抗代谢药物作用机理，嘧啶核苷酸分解代谢的终产物。

第十章物质代谢的联系与调节

【要求】

（1）掌握糖、脂肪、氨基酸三者代谢相互关系和细胞水平酶结构的调节。
（2）熟悉激素水平和整体水平的调节。
【内容】

（1）体内糖、脂类、氨基酸代谢途径各代谢途径之间的相互联系及调节机制；物质代谢动态平衡、整体性、物质代谢与能量代谢统一的概念；体内主要器官或组织，如肝、脑、心和肌肉主要物质代谢途径特点、供能方式与特异酶分布的关系。

（2）代谢调节的分级，即细胞水平调节、激素调节及中枢神经系统主导的整体调节。

（3）细胞水平的调节一一重点酶结构的调节；两种酶结构调节方式的特点及相互关系及其生理意义；酶含量调节的两种方式——诱导和阻遏及其代谢调节中的意义及与临床实践的关系。

（4）激素水平和整体水平的调节。

第十一章 DNA的生物合成

【要求】

（1）掌握复制的概念、特点；参与复制的酶类、作用及其基本过程。

（2）熟悉DNA的损伤与修复；端粒、端粒酶及逆转录的概念及相关知识。

【内容】

（1）半保留复制的概念及实验依据；DNA复制的特点。

（2）参与DNA复制的酶类及其作用；复制过程中高度保真的机理；原核生物、真核生物DNA复制的基本过程及其区别点；端粒和端粒酶的概念及其在真核生物复制终止过程中的作用机制。

（3）逆转录的概念、过程及意义。

（4）突变的概念及其意义；引发突变的因素及突变的类型；DNA损伤修复的类型及相关机制。

第十二章 RNA的生物合成

【要求】

（1）掌握转录的概念及转录的基本过程。

（2）熟悉RNA转录后的加工修饰过程。

【内容】

（1）转录的概念、不对称转录的含义，编码链和非编码链的意义；及原核生物RNA聚合酶的组成及作用；真核生物RNA聚合酶的分类及作用。。

（2）启动子的定义及-35区与-10区的碱基组成特点，转录泡结构特征。

（3）转录的基本过程；原核生物转录终止的方式及ρ因子的作用。

（4）三种RNA转录后的加工修饰；核酶的概念及结构特征。

第十三章蛋白质生物合成

【要求】

（1）掌握参与蛋白质生物合成的物质及其作用；掌握蛋白质生物合成的基本过程。

（2）熟悉蛋白质合成后的加工修饰。

（3）了解蛋白质合成与某些医学问题的关系。

【内容】

（1）参与蛋白质生物合成的物质及作用；遗传密码的概念、密码子的分类及密码子的特点；氨基酰-tRNA合成酶在tRNA携带氨基酸中的作用；核蛋白体的组成及其结构特点。

（2）氨基酸的活化及转运；原核生物蛋白质生物合成的过程（核蛋白体循环）及与真核生物的差异。

（3）翻译后的加工修饰及蛋白质合成后的靶向输送。

（4）抗生素、干扰素对蛋白质合成的影响。

第十四章基因表达调控

【要求】

（1）掌握基因表达调控的基本概念及原理。

（2）熟悉原核生物基因的基因表达调控和真核基因表达调控的特点。

【内容】

（1）基因表达的概念、基因表达的特异性、基因表达的方式及其生物学意义。

（2）基因表达调控的多层次和复杂性；基因转录激活调节基本要素

（3）原核基因转录调节的特点；原核生物的操纵子调控模式；乳糖操纵子的结构、调节机制。

（4）真核基因组的结构特点，顺式作用元件、反式作用因子的概念；真核基因表达正性调节的机理。

第十五章基因重组与基因工程

【要求】

（1）掌握基因工程的概念及其基本过程
（2）了解基因工程在医药领域中的应用

【学习内容】

（1）重组DNA技术相关概念：DNA克隆、限制性核酸内切酶、、cDNA、基因组DNA、聚合酶链反应；基因载体及类别；重组DNA技术中常用的工具酶：限制性核酸内切酶的种类及作用特点。

（2）以质粒DNA为载体进行DNA克隆的基本过程。

（3）重组DNA技术与医学的关系。

第十六章细胞信息传递

【要求】

（1）掌握膜受体及其主要信息传递途经

（2）熟悉胞内受体及其信息传递途经

（3）了解各信息传递途经间的交互联系

【内容】

（1）细胞间信息物质类别及作用方式；胞内常见信息物质名称及种类。

（2）膜受体类别；G蛋白结构及亚基组成和活化形式；受体的作用特点及受体活性的调节。

（3）cAMP蛋白激酶传递途径；Ca²⁺-依赖性蛋白激酶途径，以及IP₃和DG的作用途径；酪氨酸蛋白激酶途径。

（4）胞内胞浆/核内受体及其信息传递。

第十七章肝的生物化学

【要求】

（1）掌握肝脏的胆色素代谢、胆汁酸代谢以及肝脏的生物转化作用。
（2）熟悉肝脏在物质代谢中的作用。及黄疸与胆色素代谢的关系。
【内容】

（1）肝在糖代谢、脂类代谢及蛋白质代谢中的作用；肝在维生素代谢中的作用；肝在激素代谢中作用及其与医学的关系。肝对血糖的调节。解释肝脏疾患时与代谢障碍或异常有关的临床现象，如。

（2）生物转化概念及特点；生物转化反应类型、相互关系；加单氧酶系的组成及生理意义。

（3）胆汁酸的种类、胆汁酸的肠肝循环及功能。

（4）胆色素的来源；胆色素代谢的基本过程；直接胆红素与间接胆红素的比较；高胆红素血症与黄疽的概念、分型及临床生化表现。

第十八章维生素

【要求】

(1)熟悉维生素的概念、分类、各种维生素的作用及缺乏病和B族维生素与酶的辅助因子的关系。
   (2)了解各种维生素的化学结构、理化性质、主要来源、缺乏病以及引起维生素缺乏病的原因。

【内容】

(1)维生素的定义、命名、分类及缺乏症发生原因

(2)四种脂溶性维生素的名称及相关俗称；VitA、VitD在机体内的功能及缺乏症。

(3)各种水溶性维生素的化学本质、主要生理功能和发挥活性的形式，相应缺乏病；B族维生素与辅酶的关系。　

二、实验内容

实验一 生化实验基本操作

1、基本要求

(1)了解实验室规则和常用生化仪器名称。
(2)掌握清洗玻璃仪器的正确方法。

(3)熟练掌握各种吸量管的选择和使用方法。

(4)熟练掌握溶液的配制、混匀和过滤的方法。

(5)学习并初步掌握各种常用生化仪器(分光光度计、离心机)的正确操作及一般维护。
    (6)了解分光光度计、离心机等仪器设备的工作原理。

2、内容

(1)实验守则及生化实验课的要求（包括实验报告的书写）

(2)离心机，分光光度计的基本原理

(3)玻璃仪器的洗涤、刻度吸量管的选择和使用及液体混匀法

(4)离心机，分光光度计操作步骤及注意事项

实验二 血清蛋白质含量测定

1、基本要求

(1)阐明双缩脲法、紫外分光光度法测定血清蛋白质含量的原理。

(2)熟练掌握721型等可见分光光度计的使用方法。

(3)了解752紫外分光光度计的使用方法。

2、内容

(1)双缩脲法测定血清蛋白。

(2)酚试剂法测定血清蛋白。

(3)紫外分光光度法测定血清蛋白。

实验三 醋酸纤维素薄膜电泳分离蛋白质

1、基本要求

(1)掌握电泳技术的一般原理和醋酸纤维薄膜电泳的原理

(2)熟悉影响电泳速度的因素

(3)熟悉醋酸纤维薄膜电泳的操作

2、内容

(1)电泳概念、影响电泳速度的因素、醋酸纤维薄膜电泳基本原理

(2)电泳操作过程：醋酸纤维薄膜的浸泡、滤纸桥搭建、点样、电泳仪操作、染色、漂洗

实验四 聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质

1、基本要求

(1)掌握聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质的基本原理，学习操作技术。

(2)与醋酸纤维素薄膜电泳比较，了解聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质的优点。

2、内容

(1)制胶

(2)装柱

(3)电泳

(4)染色和脱色

(5)结果判断

实验五 酶促反应动力学实验

1、基本要求

(1)掌握本实验中酶活性测定的各种原理与基本方法。

(2)认真观察实验现象，结合理论知识，阐述PH、温度、底物浓度和抑制剂对酶促反应速度的影响。

(3)通过本实验，初步掌握如何通过实验方法确定酶的最适PH、最适温度和测定酶的Km值。

2、内容

(1)PH对酶促反应速度的影响。

(2)温度对酶促反应速度的影响。

(3)底物浓度对酶促反应速度的影响。碱性磷酸酶米氏常数的测定。

(4)抑制剂对酶促反应速度的影响。竞争性抑制、非竞争性抑制。

实验六 激素对血糖浓度的影响

1、基本要求

(1)掌握无蛋白滤液的制备方法；

(2)掌握测定血糖浓度的原理、学会测定方法。

(3)熟悉肾上腺素、胰岛素对血糖浓度的调节作用和实验设计；

(4)了解测定血糖的其它几种方法及正常值。

(5)了解家兔的采血和注射方法

(6)了解人体血糖的正常范围及生理意义。

2、内容

(1)对家兔进行采血和注射激素

(2)葡萄糖氧化酶法测定血糖。

(3)观察并计算注射胰岛素—肾上腺素前后对血糖浓度的影响。

实验七 细胞核的分离、纯化及RNA、DNA的测定

1、基本要求

(1)初步掌握细胞核分离纯化及核酸定量测定的原理与方法。

(2)通过本次实验，结合以前学过的其它生化技术，初步了解亚细胞结构的分离、提纯、鉴定和细胞内成分的定量测定的一般方法。

(3)熟练掌握普通离心机的使用，在此基础上了解高速、超速离心技术。

2、内容

(1)小鼠肝匀浆的制备。

(2)细胞核的分离与纯化。

(3)RNA的测定。

(4)DNA的测定。

实验八 氨基酸的分离鉴定-薄层层析法

1、基本要求

(1)掌握层析法的概念

(2)掌握薄层层析法概念和原理

(3)通过氨基酸的分离学习薄层层析法的操作

(4)了解纸层析、凝胶层析 、层析技术及其它层析技术。

2、内容

(1)层析法概念、薄层层析法概念与原理、Rf值及影响因素

(2)薄层层析方法：平衡、画线与标记、点样、扩展、显色、计算Rf值。