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1、40 生物化学 一、课程简介 生物化学是研究生命化学的科学，它在分子水平探讨生命的本质，即研究生物体的分子结构与功能、物质代谢与调节及其在生命活动中的作用。生物化学是临床医学专业的学生必修的基础医学课程，为学习其它基础医学和临床医学的专业课程、在分子水平上认识病因和发病机理、诊断和预防疾病奠定扎实的基础。作为一门基础医学的必修课程，它讲述正常人体内生物大分子的化学变化及其异常时所致疾病的相关问题，与医学有着密切联系。本门学科为了适应当今医学基础各学科及临床医学的需要，除了掌握与医学有关的如糖代谢、脂代谢、氨基酸代谢等各种物质代谢之外，还要学好核酸、蛋白质等生物大分子的结构和功能，同时要了解物质
2、代谢调节的机制等，更重要的是要学会用生物化学的原理来解释临床的常见疾病，即在分子水平上认识其病因。作为医学生，学习好生物化学，有助于了解机体的正常代谢过程和疾病发生的本源，有助于从分子水平上发现和寻找预防和治疗疾病的方法。通过本课程的学习，培养学生科学思维、独立思考、分析问题和解决问题的能力，培养学生相互沟通和团结协作的能力。本大纲围绕儿科学专业的培养目标，结合后续课程和基层医疗岗位实际工作对知识、能力和素质要求，合理取舍生物化学教学内容，确定教学的掌握内容和了解内容。二、理论教学内容 1.绪论 了解内容：生物化学研究的主要内容；生物化学在医学中的重要地位；生物化学发展史。2.蛋白质的结构与功
3、能 掌握内容：蛋白质元素组成特点；L-氨基酸结构通式和分类、20 种氨基酸的英文名词及三字符号；氨基酸的理化性质：两性解离、等电点；肽：肽键与肽链，肽与蛋白质的区别，生物活性肽；蛋白质的一级结构；蛋白质的二级结构：肽单元、-螺旋、-折叠、-转角、无规卷曲、模序及氨基酸侧链对二级结构形成的影响；蛋白质的三级结构：次级键、结构域及分子伴侣；蛋白质的四级结构；蛋白质一级结构与功能的关系：分子病；蛋白质空间结构与功能的关系：蛋白质构象改变和疾病；蛋白质的理化性质：两性解离和等电点、胶体性质、蛋白质变性与复性、沉淀、紫外吸收（280nm）和呈色反应；常用蛋白质分离纯化技术：电泳、层析。了解内容：硒代半胱
4、氨酸；蛋白质分类；蛋白质家族，同源蛋白质和超家族；常用蛋白质分离纯化技术：透析及超滤法，丙酮沉淀、盐析及免疫沉淀，超速离心；多肽链中氨基酸的序列分析：Edman 降解法；蛋白质空间结构测定。3.核酸的结构与功能 掌握内容：核酸的化学组成：碱基、戊糖、核苷；核苷酸：结构、命名；核酸的一级结构：概念、核苷酸各组分间的连接键、书写方式、核苷酸序列、多核苷酸链的方向；DNA 的二级结构-双螺旋结构模型：Chargaff 规则，B-DNA 双螺旋结构模型要点，DNA 双螺旋结构的多样性；DNA 的超螺旋结构及其在染色质中的组装：DNA 的超螺旋结构，原核生物 DNA 的高级结构，DNA 在真核生物细胞核
5、内的组装-核小体。DNA 的功能；RNA 的结构与功能：mRNA 结构与功能-hnRNA，mRNA的结构特点；tRNA 结构与功能-稀有碱基，茎环结构，氨基酸接纳茎，反密码子，三级结构；rRNA结构与功能-真核及原核生物核蛋白体的组成；核酶的概念；核酸的理化性质：紫外吸收（260nm）；DNA 的变性：概念、解链曲线、Tm 值、增色效应；DNA 的复性与分子杂交。了解内容：Z-DNA；非编码 RNA：IncRNA，sncRNA：核内小 RNA、核仁小 RNA、胞质小 RNA、siRNA、miRNA；核酸酶：DNA 酶、RNA 酶、内切酶、外切酶。4.酶 41 掌握内容：酶的分子组成：单纯酶，结
6、合酶，酶蛋白，全酶，金属酶，辅酶，辅基，维生素与辅酶的关系，常见辅酶的结构与功能，辅酶的作用，金属离子的作用；酶的分子结构：酶活性中心，必需基团，结合基团，催化基团，酶活性中心以外必需基团；同工酶：概念，LDH 同工酶谱的变化及意义；酶促反应的特点：高效性，特异性，可调节性，不稳定性；酶促反应机制：活化能，诱导契合假说，邻近效应与定向排列、表面效应、多元催化；酶促反应动力学：酶-底物复合物；米曼氏方程式-Km 与 Vm 的意义；底物浓度对反应速度的影响-Km、Vmax 测定法；酶浓度对反应速度的影响；最适温度，最适 pH；抑制剂对酶促反应速度的影响-不可逆抑制作用的特点，可逆性抑制作用的种类、
7、区别及动力学特点；激活剂对反应速度的影响-必需激活剂，非必需激活剂；酶活性测定及酶活性单位；酶的调节：酶活性的调节-酶原，酶原的激活的概念、机制及意义，变构酶，变构调节与协同效应，酶的共价修饰调节概念、特点与意义；酶含量的调节-酶蛋白合成的诱导与阻遏概念，酶降解的调控。了解内容：酶的分类与命名；酶与医学的关系。5.糖代谢 掌握内容：糖代谢的概况；糖的无氧氧化：糖酵解的反应过程-概念，反应过程及能量生成；糖酵解的调节-三个关键酶；糖无氧氧化的生理意义；糖的有氧氧化：有氧氧化的反应过程-丙酮酸脱氢酶复合体的组成，三羧酸循环的过程及生理意义；有氧氧化生成的 ATP；有氧氧化的调节-丙酮酸脱氢酶复合体
8、及三羧酸循环中三个关键酶的调节；磷酸戊糖途径：磷酸戊糖途径的反应过程-反应的第一阶段，6-磷酸葡萄糖脱氢酶及 6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶；磷酸戊糖途径的调节-6-磷酸葡萄糖脱氢酶是关键酶；磷酸戊糖途径的生理意义；糖原的合成与分解：糖原的合成代谢-UDPG 是活性葡萄糖供体以及合成过程；糖原的分解代谢-分解过程；糖原合成与分解的调节-磷酸化酶、糖原合酶的共价修饰调节，重点是它们各自的磷酸化和去磷酸化后的活性改变。糖异生：糖异生途径-概念及糖异生的四个关键酶；糖异生的调节；糖异生的生理意义；巴斯德效应；乳酸循环-循环过程及生理意义；2，3-二磷酸甘油酸旁路调节血红蛋白运氧；血糖及其调节：血糖的来源和去
9、路；血糖水平的调节-胰岛素、胰高血糖素、糖皮质激素各自对血糖的影响。了解内容：糖的生理功能；糖的消化吸收；糖的概念，单糖，二糖，多糖；糖的生理功能；糖的吸收方式是通过主动转运过程；果糖不耐症；半乳糖血症；糖原累积症；血糖水平异常：高血糖及糖尿症，低血糖；糖化血红蛋白。6.脂质代谢 掌握内容：脂类的生理功能；必需脂肪酸的概念；脂类的消化和吸收：胆汁酸盐、胰脂酶、辅脂酶的作用，脂肪合成的甘油一酯途径；甘油三酯的合成代谢：合成部位；合成原料；合成基本过程-甘油一酯途径和甘油二酯途径；甘油三酯的分解代谢：脂肪的动员-激素敏感性甘油三酯脂肪酶；脂肪酸的-氧化，脂肪酸氧化的能量生成；酮体的生成及利用：酮体
10、的概念，酮体的生成、利用和生理意义，脂酸的合成代谢：软脂酸的合成-合成部位，合成原料；磷脂的代谢：甘油磷脂分类及结构，甘油磷脂的合成：合成部位，合成原料及辅因子，胆固醇的合成部位；合成原料-乙酰 CoA；合成基本过程-胆固醇合成的限速酶、重要中间产物：甲羟戊酸、鲨烯等；胆固醇合成的调节-饥饿和饱食、胆固醇含量及激素分别的调节；胆固醇的转化：转化成胆汁酸、类固醇激素和 7脱氢胆固醇：血浆脂蛋白代谢：血脂-血脂的组成；血浆脂蛋白的分类和功能；血浆脂蛋白代谢异常-高脂蛋白血症。了解内容：饱和脂酸的命名及分类；多不饱和脂酸的重要衍生物：前列腺素、白三烯；脂肪酸的其它氧化方式；鞘磷脂的代谢：鞘脂的化学组
11、成及结构，鞘磷脂的代谢；脂解激素与抗脂解激素；酮体生成的调节，酮症酸中毒；脂肪酸合成酶系及反应过程；脂肪酸碳链的加长-内质网酶系和线粒体酶系；不饱和脂肪酸的合成；脂肪酸合成的调节-代谢物的调节，激素的调节作用；甘油磷脂合成的基本过程；甘油磷脂的降解-由专一性不同的磷脂酶 A1、A2、B1、B2、C、D 分别作用。胆固醇 42 代谢：胆固醇的结构，分布及生理功能；血浆脂蛋白的组成及结构-血浆脂蛋白的组成，脂蛋白的结构；载脂蛋白；血浆脂蛋白代谢过程-乳糜微粒，极低密度脂蛋白，低密度脂蛋白，极低密度脂蛋白，高密度脂蛋白。7.生物氧化 掌握内容：生成ATP的氧化体系：呼吸链-四种复合体、排列顺序、电子
12、供体：NADH和FADH2；氧化磷酸化-概念，P/O比值，偶联部位，偶联机制化学渗透假说；ATP合酶；影响氧化磷酸化的因素-呼吸链抑制剂、解偶联剂、氧化磷酸化的抑制剂，ADP的调节作用，甲状腺激素，线粒体DNA突变；ATP：高能磷酸键，常见的高能磷酸化合物；ATP在能量代谢中的核心作用；胞浆中NADH的两个穿梭机制：-磷酸甘油穿梭、苹果酸-天冬氨酸穿梭。了解内容：通过线粒体内膜的物质转运：线粒体内膜的主要转运蛋白；腺苷酸转运蛋白；其他氧化-抗氧化体系：活性氧的产生；抗氧化酶体系；微粒体细胞色素P450单加氧酶。8.氨基酸代谢 掌握内容：蛋白质的生理功能；氮平衡；必需氨基酸的概念和种类；蛋白质的
13、消化、吸收与腐败；氨基酸的吸收；蛋白质的腐败作用-胺类的生成，氨的生成，其他有害物质的生成；氨基酸的脱氨基作用：转氨基作用-转氨酶与转氨基作用；L-谷氨酸氧化脱氨基作用；联合脱氨基作用；嘌呤核苷酸循环；-酮酸的代谢；氨的代谢：体内氨的来源；氨的转运-丙氨酸-葡萄糖循环，谷氨酰胺的运氨作用；尿素的生成-肝是尿素合成的主要器官，尿素合成的鸟氨酸循环学说，鸟氨酸循环的详细步骤，尿素合成的调节，高氨血症和氨中毒；氨基酸的脱羧基作用；一碳单位的概念、来源、载体和意义；甲硫氨酸循环、SAM、PAPS；苯丙氨酸及酪氨酸的分解代谢。了解内容：支链氨基酸的代谢；生理需要量；体内蛋白质的转换更新：体内氨基酸的降解
14、及氨基酸的代谢库的概念；转氨基作用的机制；氧化供能-氨基酸、糖及脂肪代谢的联系；肌酸的生成；半胱氨酸与胱氨酸的代谢-半胱氨酸与胱氨酸的代谢，硫酸根的代谢；色氨酸的代谢；支链氨基酸的分解代谢。9.核苷酸代谢 掌握内容：核苷酸的生物学功用；嘌呤核苷酸的从头合成和嘌呤核苷酸及机制补救合成的原理；嘌呤核苷酸的抗代谢物；嘌呤核苷酸的分解代谢：尿酸的生成，痛风及痛风的治疗；嘧啶核苷酸的从头合成；嘧啶核苷酸的补救合成的原料；嘧啶核苷酸的抗代谢物及机制；嘧啶核苷酸的分解代谢的产物；嘌呤、嘧啶核苷酸的主要调节酶。了解内容：嘌呤和嘧啶核苷酸的从头合成途径；嘌呤核苷酸的相互转变；脱氧核苷酸的生成。10.非营养物质代
15、谢 掌握内容：掌握内容：肝的生物转化作用-生物转化的概念，生物转化包括的两相反应和酶系，影响生物转化作用的因素；胆汁酸的分类-游离胆汁酸、结合胆汁酸、初级胆汁酸和次级胆汁酸；胆汁与胆汁酸的代谢：胆汁酸的代谢和调节；胆色素的肠肝循环；结合胆红素和游离胆红素的性质；胆色素的代谢与黄疸。血红素；血红素的生物合成（合成原料，部位，限速酶）了解内容：肝在物质代谢中的作用；胆汁酸的生理功能-促进脂类消化吸收，抑制胆汁中胆固醇的析出。血红素的合成过程和调节；胆红素的生成、运输和转化 11.物质代谢的整合与调节 掌握内容：物质代谢的相互联系：各种能源物质的代谢相互联系相互制约；糖、脂和蛋白质代谢通过中间代谢物
16、而相互联系；物质代谢调节的主要方式：细胞水平（调节关键酶）、激素水平、整体调节（神经、体液途径）。了解内容：物质代谢的意义与特点；肝在物质代谢中的作用；肝外重要组织器官的物质代谢特点及联系。三、参考资料 43 生物化学与分子生物学第八版.查锡良、药立波主编.人民卫生出版社.2013年3月出版 生物化学与分子生物学第三版.冯作化、药立波主编.人民卫生出版社.2015 年 5 月出版 四、学时分配 序号 教学内容 参考学时 总学时 理论学时 实验学时 1 绪论 1 1 0 蛋白质的结构与功能 1（蛋白质分子组成；一级结构）1 1 0 2 蛋白质的结构与功能 2（二级、三级、四级结构；结构与功能关系
17、）2 2 0 3 蛋白质的结构与功能 3（理化性质；分离和纯化技术）2 2 0 4 核酸的结构与功能 1（核酸化学组成及一级结构；DNA 的空间结构）2 2 0 5 核酸的结构与功能 2（RNA 的结构与功能；核酸的理化性质）2 2 0 6 酶 1（酶分子的结构与功能；酶的工作原理；酶促反应 动力学）2 2 0 7 酶 2（酶促反应动力学；酶的调节）2 2 0 8 糖代谢 1（糖的消化吸收与转运；糖的无氧氧化）2 2 0 9 糖代谢 2（糖的有氧氧化；磷酸戊糖途径）2 2 0 10 糖代谢 3（糖原合成与分解；糖异生；血糖）2 2 0 11 脂质代谢 1（脂质的构成与功能；脂质的消化吸收；甘
18、油三酯代谢）2 2 0 12 脂质代谢 2（甘油三酯代谢）2 2 0 13 脂质代谢 3（酮体合成和利用；磷脂代谢）2 2 0 14 脂质代谢 4（胆固醇代谢；血浆脂蛋白代谢）2 2 0 15 生物氧化 1（呼吸链的组成；氧化磷酸化）2 2 0 16 生物氧化 2（氧化磷酸化的影响因素；其他抗氧化体系）2 2 0 17 氨基酸代谢 1（蛋白质的功能；消化吸收与腐败；氨基 酸的一般代谢）2 2 0 18 氨基酸代谢 2（氨的代谢）2 2 0 19 氨基酸代谢 3（个别氨基酸的代谢）2 2 0 20 核苷酸代谢 2 2 0 21 非营养物质代谢 1（生物转化作用）2 2 0 22 非营养物质代谢 2（胆汁与胆汁酸的代谢）2 2 0 23 非营养物质代谢 3（血红素的生物合成；胆色素的代谢与黄疸）2 2 0 24 物质代谢的整合与调节 1（物质代谢的特点、相互联系；肝在代谢中的作用）2 2 0 25 物质代谢的整合与调节 2（肝外重要组织器官代谢特点；物质代谢的调节）2 2 0 合计 50 50 0