生物化学教学大纲（下册） (2012年7月11日修订) 一、简介 1.课程编码：ZH34022 2.课程名称：生物化学（下） 3.英文名称：Biochemistry(PartI) 4.课程性质：专业基础课 5.学时数：54 6.学分数：3 7.选课要求：预修无机及分析化学、有机化学和生物化学（上册）。 8.考核方式：笔试。 9.教学教材：王镜岩等主编，《生物化学》（下）（第三版），高等教育出版社，2002年 10.内容简介： 生物化学是生命科学学科和环境科学学科的基础课程，主要授课对象为本院生物科学、 生物技术、生物工程和环境科学四个本科专业，本课程选用的教材为王镜岩等主编的《生 物化学》（下）（第三版），该教材主要讨论生物体的化学组成物质（糖类、脂类、蛋白质、 核酸等)在生命活动过程中的化学变化及其规律。内容包括代谢总论（第19章）、生物能 学（第20章、生物膜与物质运输（第21章入、糖酵解作用（第22章入、柠檬酸循环（第 23章)、生物氧化（第24章），戊糖磷酸途径和其它代谢途径（第25章）入糖原的生物分 解与合成（第26章光合作用（第27章）、脂肪酸的分解代谢（第28章、脂类的生物 合成（第29章）、蛋白质峰解和氨基酸分解代翻（第30章）、氨基酸及其重要衍生物的生 物合成（第31章）、生物固氢（第32章）、核酸降解和核甘酸代谢（第33章）、DNA的复 制与修复（第34章）DNA重组（第35章）、RNA的生物合成和加工（第36章）、遗传 密码（第37章）、蛋白质的合成与转运（第38章）、细胞代谢和基因表达的调控（第39章）、 基因工程与蛋白质工程（第40章）等。 通过本课程的学习，使学生熟练掌握生物化学中有关生物大分子的降解和小分子的分 解以及能量的生成转换的基本知识和基本规律，了解它们在生物化学领域中比较成熟的新 进展，提高分析问题和解决问题的能力，为进一步学习其他基础和专业理论课程奠定扎实 而又系统的理论基础。 11,主要参考书目录： (1)郑集，陈钧辉，普通生物化学（第四版），高等教有出版社，2007年。 (2)沈仁权，生物化学，复旦大学出版社，1995年 (3)于自然、黄熙泰主编，《现代生物化学》（第二版），化学工业出版社，2005 (4)David L.Nelson,Michales M.Cox,Lehninger Principles of Biochemistry (Fourth Edition), Published by WH Freeman and Company,2005 (5)Reginald H.Garrett&Charles M.Grisham Eds,.Biochemistry(Third Edition)生物化学 (第三版影印版)，高等教有出版社，2005。 (6)(澳)PN库彻，G.B.罗尔斯顿等编，全美经典学习指导系列，生物化学（第二版），科 学出版社，2002。 (7)朱启忠，《生物化学精要题解测试》，化学工业出版社，2006年
生物化学教学大纲（下册） （2012 年 7 月 11 日修订） 一、简介 1. 课程编码：ZH34022 2. 课程名称：生物化学（下） 3. 英文名称：Biochemistry （Part II） 4. 课程性质：专业基础课 5. 学时数： 54 6. 学分数：3 7. 选课要求：预修无机及分析化学、有机化学和生物化学（上册）。 8. 考核方式：笔试。 9. 教学教材：王镜岩等主编，《生物化学》（下）（第三版），高等教育出版社，2002 年 10．内容简介 ： 生物化学是生命科学学科和环境科学学科的基础课程，主要授课对象为本院生物科学、 生物技术、生物工程和环境科学四个本科专业，本课程选用的教材为王镜岩等主编的《生 物化学》（下）（第三版），该教材主要讨论生物体的化学组成物质（糖类、脂类、蛋白质、 核酸等）在生命活动过程中的化学变化及其规律。内容包括代谢总论（第 19 章）、生物能 学（第 20 章）、生物膜与物质运输（第 21 章）、糖酵解作用（第 22 章）、柠檬酸循环（第 23 章）、生物氧化（第 24 章），戊糖磷酸途径和其它代谢途径（第 25 章）、糖原的生物分 解与合成（第 26 章）、光合作用（第 27 章）、脂肪酸的分解代谢（第 28 章）、脂类的生物 合成（第 29 章）、蛋白质降解和氨基酸分解代谢（第 30 章）、氨基酸及其重要衍生物的生 物合成（第 31 章）、生物固氮（第 32 章）、核酸降解和核甘酸代谢（第 33 章）、DNA 的复 制与修复（第 34 章）、DNA 重组（第 35 章）、RNA 的生物合成和加工（第 36 章）、遗传 密码（第 37 章）、蛋白质的合成与转运（第 38 章）、细胞代谢和基因表达的调控（第 39 章）、 基因工程与蛋白质工程（第 40 章）等。 通过本课程的学习，使学生熟练掌握生物化学中有关生物大分子的降解和小分子的分 解以及能量的生成转换的基本知识和基本规律，了解它们在生物化学领域中比较成熟的新 进展，提高分析问题和解决问题的能力，为进一步学习其他基础和专业理论课程奠定扎实 而又系统的理论基础。 11．主要参考书目录： （1）郑集，陈钧辉，普通生物化学（第四版），高等教育出版社，2007 年。 （2）沈仁权，生物化学，复旦大学出版社，1995 年 （3）于自然、黄熙泰主编，《现代生物化学》（第二版），化学工业出版社，2005 （4）David L. Nelson，Michales M. Cox，Lehninger Principles of Biochemistry （Fourth Edition）， Published by W H Freeman and Company，2005 （5）Reginald H. Garrett & Charles M. Grisham Eds, Biochemistry （Third Edition） 生物化学 （第三版/影印版）， 高等教育出版社，2005。 （6）（澳）P.N.库彻，G.B.罗尔斯顿等编，全美经典学习指导系列，生物化学（第二版），科 学出版社，2002。 （7）朱启忠，《生物化学精要.题解.测试》，化学工业出版社，2006 年
二、课程内容 说明： 讲授内容： 本部分内容为要求学生重点掌握内容，应通过课堂讲授、讨论等形式，使学生全面理解、掌 握和应用。 拓展内容： 本部分内容将在相关课程中讲授，本课程中作为学生课外阅读内容，有精力的同学可以学习 掌握 课本中哲不要求学生掌握内容： 选用教材中编入，考虑到目前学生的综合基础，暂不要求学生学习，但感兴趣学生可作为一 般阅读。 第19章代谢总论（拓展） 拓展内容：本部分内容宜在完成本课程内容后阅读。 (一)分解代谢与合成代谢： (二)能量代谢在新陈代谢中的重要地位 (三)轴酶1和轴酶Ⅱ的递能作用： (四)FMN和FAD的递能作用： (五)辅酶A在能量代谢中的作用： (六)新陈代谢的调节： (七)代谢中常见的有机反应机制：基团转移反应、氧化还原反应、消除、异构化及重挂 反应、碳碳键的形成与断裂反应。 课本中暂不要求学生掌握内容： 新陈代谢的研究方法：利用酶的抑制剂、利用遗传欠缺症研究代谢途径、气体测量法、同位 素示踪法、核磁共振波谱法。 第20章生物能学（3学时) 讲授内容： (一)高能磷酸化合物的概念 (二)高能磷酸化合物类型： (三)ATP的特殊作用： (四)AP的结构特性与其自由能的释放：
2 二、课程内容 说明： 讲授内容： 本部分内容为要求学生重点掌握内容，应通过课堂讲授、讨论等形式，使学生全面理解、掌 握和应用。 拓展内容： 本部分内容将在相关课程中讲授，本课程中作为学生课外阅读内容，有精力的同学可以学习 掌握。 课本中暂不要求学生掌握内容： 选用教材中编入，考虑到目前学生的综合基础，暂不要求学生学习，但感兴趣学生可作为一 般阅读。 第 19 章 代谢总论（拓展） 拓展内容：本部分内容宜在完成本课程内容后阅读。 （一） 分解代谢与合成代谢； （二） 能量代谢在新陈代谢中的重要地位； （三） 辅酶 I 和辅酶 II 的递能作用； （四） FMN 和 FAD 的递能作用； （五） 辅酶 A 在能量代谢中的作用； （六） 新陈代谢的调节； （七） 代谢中常见的有机反应机制：基团转移反应、氧化还原反应、消除、异构化及重排 反应、碳-碳键的形成与断裂反应。 课本中暂不要求学生掌握内容： 新陈代谢的研究方法：利用酶的抑制剂、利用遗传欠缺症研究代谢途径、气体测量法、同位 素示踪法、核磁共振波谱法。 第 20 章 生物能学（ 3 学时） 讲授内容： （一） 高能磷酸化合物的概念； （二） 高能磷酸化合物类型； （三） ATP 的特殊作用； （四） ATP 的结构特性与其自由能的释放；
(五)ATP的共同中间体的作用： (六)磷酸肌酸和磷酸精氨酸的储能作用： (七)AP断裂形成AMP和焦磷酸的作用： (八)ATP系统的动态平衡。 拓展内容： (一)有关热力学和能的一些基本概念：体系的概念、性质和状态、热和功、内能和烙、热 力学第一定律、化学能的转化、热力学第二定律和熵的概念、自由能的概念： (二)化学反应中自由能的变化和意义：化学反应的自由能变化公式、标准自由能变化及其 与平衡常数的关系、自由能变化的可加性及其在生物化学反应中的意义、化学反应和 自由能及熵之间的关系、标准生成自由能及其与平衡常数的关系、能量学在生物化学 应用中的一些规定、氧化还原电势的概念、生物体中某些重要的氧化还原反应电势、 电势和自由能的关系。 第21章生物膜与物质运输（拓展 拓展内容：这部分内容以后在细胞学中要重点介绍，有精力的同学可以预先阅读。 (一)被动运输与主动运输 (二)小分子物质的运输： (三)生物大分子的跨膜运输 (四)离子载体： (五)生物膜运输的分子机制 第22章糖酵解作用(4学时) 讲授内容： (一)糖酵解作用的研究历史，酵解与发酵的区别： (二)糖酵解第一阶段的反应机制： (三)糖酵解第二阶段 一放能阶段的反应机制 (四)由葡萄糖转变为两分子丙酮酸能量的估算： (五)丙酮酸的去路：生成乳酸、乙醇： 六)糖酵解作用的调节：磷酸果糖激酶是关健酶、果糖-2,6二磷酸对酵解的调节、己糖激 酶和丙酮酸激酶对糖酵解的调节： (七)其它单糖进入酵解的途径：果糖、半乳糖、甘露糖
3 （五） ATP 的共同中间体的作用； （六） 磷酸肌酸和磷酸精氨酸的储能作用； （七） ATP 断裂形成 AMP 和焦磷酸的作用； （八） ATP 系统的动态平衡。 拓展内容： （一） 有关热力学和能的一些基本概念：体系的概念、性质和状态、热和功、内能和焓、热 力学第一定律、化学能的转化、热力学第二定律和熵的概念、自由能的概念； （二） 化学反应中自由能的变化和意义：化学反应的自由能变化公式、标准自由能变化及其 与平衡常数的关系、自由能变化的可加性及其在生物化学反应中的意义、化学反应和 自由能及熵之间的关系、标准生成自由能及其与平衡常数的关系、能量学在生物化学 应用中的一些规定、氧化还原电势的概念、生物体中某些重要的氧化还原反应电势、 电势和自由能的关系。 第 21 章 生物膜与物质运输（拓展） 拓展内容：这部分内容以后在细胞学中要重点介绍，有精力的同学可以预先阅读。 （一） 被动运输与主动运输； （二） 小分子物质的运输； （三） 生物大分子的跨膜运输； （四） 离子载体； （五） 生物膜运输的分子机制。 第 22 章 糖酵解作用（ 4 学时） 讲授内容 ： （一） 糖酵解作用的研究历史，酵解与发酵的区别； （二） 糖酵解第一阶段的反应机制； （三） 糖酵解第二阶段———放能阶段的反应机制； （四） 由葡萄糖转变为两分子丙酮酸能量的估算； （五） 丙酮酸的去路：生成乳酸、乙醇； （六） 糖酵解作用的调节：磷酸果糖激酶是关键酶、果糖-2,6-二磷酸对酵解的调节、己糖激 酶和丙酮酸激酶对糖酵解的调节； （七） 其它单糖进入酵解的途径：果糖、半乳糖、甘露糖
第23章柠檬酸循环(4学时) 讲授内容： (一)柠檬酸循环的发现历史： (二)丙酮酸进入柠檬酸循环的准备阶段： (三)柠檬酸循环概貌： (四)柠檬酸循环的反应机制 (五)柠檬酸循环的化学总计算： (六)柠檬酸循环的调控：柠檬酸本身制约系统的调节、ATP/ADP/Ca*对柠檬酸循环的调控 (七)柠檬酸循环的双重作用。 第24章生物氧化一电子传递和氧化磷酸化作用(6学时) 讲授内容： (一)生物氧化的基本概念、特点和生物全氧化过程： (二)电子传递过程和氧化呼吸链：电子传递过程、呼吸链概念的建立、电子传递链、电子 传递链的各个成员、电子传递的抑制剂： (三)氧化磷酸化作用：线粒体的结构、氧化磷酸化作用机制、质子梯度的形式、AP合成 机制、氧化磷酸化的解偶联和抑制、细胞溶胶内NADH的再氧化、氧化磷酸化的调 控、萄萄随彻底氧化的总计算。 拓展内容： 氧化还原电势：氧化还原电势的概念、测定和应用，生物体中某些重要的氧化还原电势 电势和自由能的关系、标准电动势和平衡常数的关系。 第25章磷酸戊糖途径和糖的其他代谢途径(4学时) 讲授内容： (一)磷酸成糖途径：磷酸戊糖途径的发现、主要反应、反应速度的调控和生物学意义： (二)葡萄糖的异生作用： (三)乙醛酸途径：生物化学过程和生理意义。 课本中暂不要求学生誉握内容： 寡糖类的合成和分解：乳糖的合成和分解、糖蛋白的生物合成、糖蛋白糖链的分解代谢
4 第 23 章 柠檬酸循环（ 4 学时） 讲授内容： （一） 柠檬酸循环的发现历史； （二） 丙酮酸进入柠檬酸循环的准备阶段； （三） 柠檬酸循环概貌； （四） 柠檬酸循环的反应机制； （五） 柠檬酸循环的化学总计算； （六） 柠檬酸循环的调控：柠檬酸本身制约系统的调节、ATP/ADP/Ca2+对柠檬酸循环的调控； （七） 柠檬酸循环的双重作用。 第 24 章 生物氧化——电子传递和氧化磷酸化作用（6 学时） 讲授内容： （一） 生物氧化的基本概念、特点和生物全氧化过程； （二） 电子传递过程和氧化呼吸链：电子传递过程、呼吸链概念的建立、电子传递链、电子 传递链的各个成员、电子传递的抑制剂； （三） 氧化磷酸化作用：线粒体的结构、氧化磷酸化作用机制、质子梯度的形式、ATP 合成 机制、氧化磷酸化的解偶联和抑制、细胞溶胶内 NADH 的再氧化、氧化磷酸化的调 控、葡萄糖彻底氧化的总计算。 拓展内容： 氧化-还原电势：氧化-还原电势的概念、测定和应用，生物体中某些重要的氧化-还原电势、 电势和自由能的关系、标准电动势和平衡常数的关系。 第 25 章 磷酸戊糖途径和糖的其他代谢途径（4 学时） 讲授内容： （一） 磷酸戊糖途径：磷酸戊糖途径的发现、主要反应、反应速度的调控和生物学意义； （二） 葡萄糖的异生作用； （三） 乙醛酸途径：生物化学过程和生理意义。 课本中暂不要求学生掌握内容： 寡糖类的合成和分解：乳糖的合成和分解、糖蛋白的生物合成、糖蛋白糖链的分解代谢
第26章糖原的分解与合成(3学时) 讲授内容： (一)糖原的生物学意义： (二)糖原的降解：糖原磷酸化醇、糖原脱支醇、磷酸葡萄糖变位醇、葡萄糖-6磷酸酶： (三)糖原的生物合成：催化糖原合成的三种酶： (四)糖原代谢的调控：糖原磷酸化酶调控机制、对糖原合酶的调控、肝脏对糖原代谢调控： (五)糖代谢素乱。 第27章光合作用（拓展） 拓展内容： (一)光合作用概况： (二)叶绿素的光反应性：光吸收： (三)光驱动电子流：中心光化学事件： (四)光驱动的ATP合成：光合磷酸化： (五)暗反应：CO2固定： (六)光吸收和C4途径。 第28章脂肪酸的分解代谢(4学时) 讲授内容： (一)脂类消化吸收和转运： (二)脂肪酸的氧化：脂肪酸的话化、脂肪酸转入线粒体、B氧化、脂肪酸氧化是高度的放 能过程： (三)不饱和脂肪酸的氧化：不饱和脂肪酸的氧化、奇数碳原子脂肪酸的氧化、脂肪酸还可 发生c-或o-氧化： (四)酮体：肝脏中酮体的形成、肝外利用： (五)脂肪酸代谢的调节：脂肪酸进入线粒体的调节、心脏中脂肪酸氧化的调节、激素对脂 肪酸代谢的调节、根据机体代谢需要的调控、长时间膳食的改变导致相关酶水平的调 整。 拓展内容： (一)磷脂的代谢：膜结构脂类、磷酸甘油酯是磷脂酸的衍生物、磷脂的代谢： (二)鞘脂类的代谢：鞘磷脂、精糖脂： (三)甾醇的代谢：胆固醇的代谢。 5
5 第 26 章 糖原的分解与合成（3 学时） 讲授内容： （一） 糖原的生物学意义； （二） 糖原的降解：糖原磷酸化酶、糖原脱支酶、磷酸葡萄糖变位酶、葡萄糖-6-磷酸酶； （三） 糖原的生物合成：催化糖原合成的三种酶； （四） 糖原代谢的调控：糖原磷酸化酶调控机制、对糖原合酶的调控、肝脏对糖原代谢调控； （五） 糖代谢紊乱。 第 27 章 光合作用（拓展） 拓展内容： （一） 光合作用概况； （二） 叶绿素的光反应性：光吸收； （三） 光驱动电子流：中心光化学事件； （四） 光驱动的 ATP 合成：光合磷酸化； （五） 暗反应：CO2 固定； （六） 光吸收和 C4 途径。 第 28 章 脂肪酸的分解代谢（ 4 学时） 讲授内容： （一） 脂类消化吸收和转运； （二） 脂肪酸的氧化：脂肪酸的活化、脂肪酸转入线粒体、β-氧化、脂肪酸氧化是高度的放 能过程； （三） 不饱和脂肪酸的氧化：不饱和脂肪酸的氧化、奇数碳原子脂肪酸的氧化、脂肪酸还可 发生 α-或ω-氧化； （四） 酮体：肝脏中酮体的形成、肝外利用； （五） 脂肪酸代谢的调节：脂肪酸进入线粒体的调节、心脏中脂肪酸氧化的调节、激素对脂 肪酸代谢的调节、根据机体代谢需要的调控、长时间膳食的改变导致相关酶水平的调 整。 拓展内容： （一） 磷脂的代谢 ：膜结构脂类、磷酸甘油酯是磷脂酸的衍生物、磷脂的代谢； （二） 鞘脂类的代谢：鞘磷脂、鞘糖脂； （三） 甾醇的代谢：胆固醇的代谢