《生物化学与分子生物学》课程教学大纲

Biochemistry and Molecular Biology

课程编号：200205

课程性质：专业基础课

适用专业：护理学专升本

先修课程：解剖、组胚、遗传、生物

后修课程：药理、病理、病生、临床专业课程

教学时数: 36学时(理论:27学时; 实验:9学时)

一、教学目的与要求:

1. 教学目的：

通过本课程的学习，使学生掌握生物大分子的化学组成结构及其功能的基础知识，并掌握遗传信息在体内如何复制、表达，了解分子生物学的常用技术，为学习其它后继基础医学和临床医学课程，在分子水平上探讨疾病发生机理，为诊断疾病、制定预防和治疗措施等提供基础。

2.基本要求：

    本课程是在分子水平上探讨生命体的物质组成及遗传信息的传递和表达，知识新、内容多，进展快，要求学习者要从基本知识、基本理论入手，加强基本概念、基本技术方法的学习，结合护理学的专业特点，侧重学习、理解生物化学在护理学中的地位与作用。

二、课程的地位和作用：
    生物化学(Biochemistry)是一门在分子水平上研究生命现象的学科，它主要应用化学原理和方法来探讨生命体的奥秘和本质。生物化学的基础知识和基本技术已经渗透到当今医药卫生的各个领域，渗透到各相关学科内，成为它们的“共同语言”。因而，它是所有生物学、医学的必需知识，处在其它医学基础学科的中心地位，医学生只有具备扎实的以生物化学为立足点的医学基础知识，才能学好医学专业技能和知识，成为未来的一名合格的护理人员。

三、课时分配：

教学内容与学时安排

第一章  蛋白质的结构与功能

1.教学内容
　（1）蛋白质的元素组成及其特点；蛋白质的基本组成单位--氨基酸的结构、分类和理化性质；肽键及多肽链相关的概念；体内某些重要的活性肽。

（2）蛋白质的分子结构：蛋白质的一级结构：多肽链的基本结构；蛋白质的空间结构：二、三、四级结构的概念及维持其稳定的作用力；二级结构的存在形式。

（3）蛋白质结构与功能关系：一级结构与功能关系；空间构象与功能关系。

（4）蛋白质的理化性质：呈色反应，紫外吸收特征，两性电离和等电点，大分子性质。蛋白质变性的概念、变性的实质、变性后的变化及其应用；变性与沉淀的关系。

（5）多肽链中氨基酸的序列分析。

2.本章重点

（1）蛋白质的元素组成特点，氨基酸的分类，20种氨基酸的三字母缩写符号，肽和肽键。

（2）蛋白质的一、二、三、四级结构、维持蛋白质空间结构的共价键和非共价键。

  （3）蛋白质分子结构与功能的关系、蛋白质的变性。
3.本章难点
蛋白质的空间结构、蛋白质的变构。

4.教学的基本要求
　（1）掌握蛋白质的分子组成和分子结构。
　（2）熟悉蛋白质在生命活动过程中的重要性与理化性质。
　（3）了解蛋白质的分类，分子结构与功能的关系及体内重要的活性肽。

第二章  核酸的结构和功能

1.教学内容

（1）核酸的分类、细胞分布，各类核酸的功能及生物学意义。

  （2）核酸元素组成特点(与蛋白质比较)；碱基、核苷和核苷酸的化学结构及其相应的缩写符号；两类核酸(DNA与RNA)分子组成的异同；体内重要的环化核苷酸——cAMP和cGMP。

  （3）核酸的分子结构：单核苷酸之间的连接方式——3’,5’磷酸二酯键及多核苷酸链的方向性（5’® 3’）；多核苷酸链的的表达方式；核酸的一级结构； DNA二级结构一一双螺旋模型要点，碱基配对规律。真核生物mRNA的结构特点及tRNA二级结构——三叶草结构特点。

（4）核酸的重要理化性质及相关的重要概念，特别是DNA（热）变性、复性及分子杂交的概念。

2.本章重点

  （1）核酸的构成分子：核苷酸，其组成及其重要的生理功能。

  （2）核酸的一级结构的定义及连接键。DNA一级结构的定义。

  （3）DNA二级结构：DNA双螺旋结构特征及双螺旋结构稳定的化学键。

  （4）mRNA和tRNA的结构特点和功能，原核和真核生物mRNA的结构异同。

  （5）比较三种RNA的功能。

3.本章难点

  核酸的变性、复性和杂交的概念。

4.教学的基本要求
　（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。

第三章  酶和维生素

1.教学内容

  （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。

  （6）维生素的定义、命名、分类及缺乏症发生原因。

  （7）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。

  （8）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，相应缺乏症；B族维生素与辅酶的关系。

2.本章重点

（1）酶的活性中心、必需基团、同工酶、酶原及酶原激活的概念；结合酶的分子组成及作用。

（2）酶促反应的特点；底物浓度对反应速度的影响；竞争性，非竞争性抑制的特点，利用竞争性抑制作用的原理说明磺胺药的作用机理。

  （3）酶与疾病的关系。

  （4）维生素的概念、分类、VitA、VitD在机体内的主要功能及缺乏症。

  （5）B族维生素的生理功能、活性形式、缺乏症、参与构成的辅酶或辅基。

  （6）维生素在代谢中的重要作用。

3.本章难点

    酶促反应的作用机制；米-曼氏方程式；三种抑制作用的动力学特征。

4．教学的基本要求
（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）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。

  （4）了解酶的命名、分类和活性测定。

  （5）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。

第四章  DNA的生物合成（复制）

1.教学内容

（1）DNA复制的基本特点：半保留复制，半不连续复制及双向复制等。

（2）参与DNA复制的酶类及蛋白因子的功能；DNA复制的基本过程。

（3）逆转录的概念、过程及意义。

（4）DNA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。

2.本章重点

（1）DNA复制的基本特点。

（2）参与DNA复制各种酶类和蛋白因子的功能。

（3）DNA突变与修复的类型。

3.本章难点

（1）复制的详细过程。

（2）真核生物端粒的结构及端粒酶的作用机制。

4. 教学的基本要求

  （1）掌握DNA半保留复制的概念及参与DNA复制的模板、原料、酶类和其它因子；DNA突变、逆转录的概念。

  （2）熟悉复制的基本过程；DNA损伤与修复的概念、类型。

  （3）了解真核生物端粒DNA的延长机制、以及端粒及端粒酶和疾病关系。

第五章  RNA的生物合成（转录）

1.教学内容 

（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。

2.本章重点

  （1）转录、启动子、核酶的定义。ρ因子在转录终止过程中的作用。

（2）原核生物 RNA聚合酶的组成成分和各亚基的功能。

（3）ρ因子在转录终止过程中的作用。

3.本章难点

 （1）真核生物RNA聚合酶的分类及作用。

 （2）mRNA的转录后加工修饰（编辑）在蛋白多样性中的意义。

4.教学目的及基本要求

（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。

第六章  蛋白质生物合成（翻译）

1.教学内容 

（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。

2.本章重点

（1）密码子、反密码子、摆动配对、密码子的简并性、多核蛋白体等概念。

（2）起始密码和终止密码的种类及缩写；遗传密码的特点。

（3）三种RNA在蛋白质生物合成中的作用。

（4）参与蛋白质生物合成的酶类及作用。

（5）核蛋白体循环的基本过程。

（6）翻译后加工修饰的方式。

3.本章难点

 （1）蛋白质合成与抗生素、干扰素作用原理的关系。

  （2）领会：核酸和蛋白质两大类物质在遗传学中的地位与作用。

4.教学目的及基本要求

（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。

第七章  基因表达调控

1.教学内容

（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。

2.本章重点

（1）基因表达、诱导阻遏表达、操纵子、顺式作用元件、反式作用因子等概念。

（2）乳糖操纵子的结构及调节机制。

（3）真核基因组的结构特点。

3.本章难点

 （1）真核基因表达的正性调节机制。

 （2）人类基因组计划的目标和意义。

4.教学目的及基本要求

（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。

第八章 , 基因重组与基因工程

1.教学内容

（1）重组DNA技术相关概念：基因克隆（DNA克隆）、限制性核酸内切酶、cDNA、基因组DNA、聚合酶链反应；载体及类别；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。

2.本章重点

（1）重组DNA技术的概念及基本过程。

（2）载体及其类别。

3.本章难点

（1）基因工程的基本过程。

4.教学目的与基本要求

（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。

第十六章  细胞信息传递

1.教学内容

（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）受体的类别；G蛋白结构及亚基组成和活化形式；受体的作用特点及其活性的调节。

（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。

2.本章重点

（1）受体的概念、类别及作用特点。

（2）G蛋白的结构组成和活化形式。

（3）cAMP蛋白激酶传递途径；Ca²⁺-依赖性蛋白激酶途径。

3．本章难点

（1）第二信使。

（2）膜受体介导的各信号转导通路。

4.教学目的与基本要求

（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。

生物化学教材及参考书:

    1．周晓霞等  生物化学 第1版 江苏科学技术出版社，南京2013。

2．黄诒森等  生物化学与分子生物学 第3版科学出版社， 北京2012。

3．周爱儒等  生物化学第6版  人民卫生出版社，北京2004。

本课程大纲撰写人：周晓霞（教授）、程宏（副教授）、王树强（副教授）

                  李华玲（讲师）、陈欣红（讲师）