专业基础课《生物学导论》课程教学大纲.pdf

生物学导论教学大纲 适用对象：临床医学本科专业 学时：36 学分：4 课程属性：专业基础课 开课单位：华侨大学生物医学学院(医学院)先修课程：高等数学、有机化学 一、课程的性质和任务 性质：生物学导论是高等综合性大学院校临床医学专业必修课程之一。本课程应在高等数学、有机化学等课程之后开设专业基础课。任务：通过对本课程的学习，使学生从分子层面、细胞层面对生物体的结构、性质、功能、代谢方面的基本理论、基本规律、基本概念有全面、系统的认识，牢固掌握普通生物学中有关生物化学、分子生物学、微生物医学、细胞生物学的基本原理，具备从事同生物医学有关的科学活动的初步能力，并为后续课程的学习打好坚实的基础。二、教学内容 生物学导论是一门从宏观层面向微观层面不断细化的，探究生命现象的学科。生物学导论是主要由三大学科组成的一个知识巨系统，基础生物学担负着了解形形色色的生物奥秘及人自身的任务；医学肩负着治病救人、救死扶伤的重担；农学担负着维持人类衣食住行的重要职责。组成生物体的主要成分是蛋白质、核酸、糖类、脂类等，生物学研究上述种种物质在生命体内的分解和合成途径，物质转化过程中的调节控制，能量转换，以及生物大分子的合成和调控等问题。另一方面，生物体在进化过程中，由低等单细胞生物向高等多细胞生物前进，不同进化水平上的生物又相互影响。因此生物学导论的另一个内容是研究不同进化水平上物种的特性及其相互关联，尤其是与人类医学研究相关联的生物种群。具体内容如下：第一章 脂质和糖类 主要包括脂质的定义和分类；脂质的基本结构单位；脂质的衍生结构，及其在生物体中的存在形式和位置；糖类的定义和分类；糖类的基本结构单位和特性。1.掌握脂质的典型结构；2.不同脂质分类在生物体重组成地位；3.掌握典型糖的结构和性质；4.了解聚糖的分类和结构和性质；5.学会用比较、分析的方法去认识各种重要聚糖的特征。第二章蛋白质 主要包括蛋白质的化学组成和分类、蛋白质的功能;蛋白质的基本结构单位氨基酸：氨基酸的分类、光学性质、酸碱性质、化学性质等;蛋白质的结构：包括肽和肽键的结构；其理化性质；活性肽；蛋白质一级结构的测定，顺序测定蛋白质 一级结构举例，人工合成等;蛋白质的三维结构：维持蛋白质三维结构的作用力，多肽链折叠的规则方式；超二级结构和结构域，三、四级结构等;蛋白质的性质：蛋白质的分离提纯与鉴定 1.掌握 20 种氨基酸的化学结构、分类、性质；2.蛋白质的空间结构尤其是二级结构的结构特点，及结构与功能之间的关系；3.掌握蛋白质一级结构的测定方法；4.熟悉氨基酸、蛋白质的典型反应。第三章酶 酶催化作用的特点，酶的化学本质及其组成；酶的分类及命名；酶的专一性；酶的 活力测定和分离纯化；核糖酶，抗体酶；酶促反应动力学(包括米氏动力学及影响反应速 度的因素，抑制作用等)酶的作用机制和酶的调节：酶的活性部位，影响酶催化效率的有关因素，酶活性的调节控制，同工酶 1.着重掌握酶的化学性质、催化机制、结构、特 性和功能、酶促反应的动力学。2.掌握辅酶和辅基的结构与有关酶反应的关系；3.了解各 种影响酶反应速率的因素；4.学习和理解调节酶、同工酶、多酶系统和固定酶的概念和酶在人类生活和生产上的重要性。第四章核酸 核酸的发现和研究简史，核酸的种类、分布、生物学功能；核酸的结构；包括核 苷酸组成方式，核酸的共价结构，DNA、RNA 的高级结构；核酸的物理化学性质及研究方法 1.掌握核酸的化学本质及 DNA 和 RNA 的组分、结构、和功能上的差异。2.熟悉嘌呤、嘧啶、核苷酸和核酸在分子结构上的关系；3.掌握核酸的一级、二级结构要点，了解核糖核酸的 种类及功能；4.认识核酸在生物科学上的重要性极其实践意义。第五章 蛋白质和核酸的生物合成 中心法则的概念；蛋白质合成系统的概念与运行机制；DNA 复制的过程及原料；RNA 复制的过程及原料；DNA 的损伤修复过程；1.掌握蛋白质合成所需要的条件 mRNA、tRNA 和 rRNA 等；2.掌握蛋白质合成的三个主要步骤；3.DNA 复制特性；4.原核生物与真核生物中 DNA 复制过程的异同点；5.RNA 复制的特征和过程；6.了解 DNA 损伤的诱因及修复机制；第六章 物质代谢原理 物质代谢的特点。物质代谢的相互联系。肝在物质代谢中的作用。物质代谢的调节方式。.了解物质代谢途径的交互联系；.了解肝在物质代谢中的作用；.掌握物质代谢调节的不同方式。第七章 糖代谢及柠檬酸循环 糖的分解代谢：糖酵解、三羧酸循环、磷酸戊糖途径、乙醛酸途径;糖的异生;糖原合成及分解;多糖组分的生物合成 1.掌握糖酵解、糖的有氧化谢的所有步骤、调控的酶，及关键调控步骤；2.掌握糖代谢过程中 ATP 的生成量；了解分解代谢的能量 利用效率；了解糖代谢途径在各种物质代谢中的重要性；3.了解淀粉及糖原的合成过程、途径。第八章 脂类代谢 脂的概念、分类、生物学作用；脂肪酸、磷脂的结构特点和生物学作用；脂蛋白 的组成与功能 掌握脂肪的结构和性质；熟悉磷脂酰胆碱的化学组成及作用；了解固醇类 物质的基本结构及脂类的生物学功能；熟悉生物膜的主要组成成分、磷脂双分子层结构特点。脂类的消化、吸收和传送；饱和和不饱和脂肪酸的氧化；酮体的生成与去路；其它脂类的代谢；脂肪酸代谢的调节；脂类的生物合成。1.熟练掌握脂及酸的-氧化过程，调控步骤及十六碳不饱和脂肪酸的合成过程。2.掌握酮体的概念、酮体的合成 和去路及生物学意义；3.了解胆固醇对人体的重要性。第十章微生物 微生物的概念；细菌的分类及结构特征；致病细菌的类别和致病性；致病菌的防治；病毒的分类及结构特征；病毒的致病类型；真菌的分类和结构特征；病毒的防治；真菌的致病性；1.掌握革兰氏阴性及阳性菌的细胞壁的结构异同；2.细菌的致病机理；3.细菌的主动和被动防治措施；4.病毒的结构特征；5.噬菌体的结构特性及繁殖步骤；6.病毒的防治；7.真菌的分类及结构特性；8.真菌病原性防治；第十一章 一切动物和职务都是由细胞组成的 细胞生物学研究的内容与现状；细胞学与细胞生物学发展简史；细胞的基本特征；原核细胞与古核细胞；真核细胞；非细胞形态的生命体-病毒。1.掌握真核细胞、原核细胞的结构特征及进化上的关系、细胞生命活动的基本含义；2.熟悉病毒与宿主细胞相互作用的分子机制；3.了解真核细胞的结构可以概括为三大体系。第十二章 物质的跨膜运输 细胞质膜的结构模型与基本成分；细胞膜基本特征与功能；膜转运蛋白与小分子物质的跨膜运输；ATP 驱动泵与主动运输；胞吞作用于胞吐作用。1.掌握生物膜的结构模型、生物膜的组成成分、细胞质膜的基本特征与功能等基本知识、物质跨膜运输的不同方式和生物学意义、参与运输的各蛋白分子之间相互作用的模式以及胞吞胞吐的作用机制和功能。第十三章 线粒体与叶绿体 线粒体与氧化磷酸化；叶绿体。1.掌握两种重要的产能细胞器线粒体和叶绿体的基本结构特征、主要功能与产能的功能机制；2.掌握线粒体及叶绿体的起源学说；3.了解线粒体的形态结构，生化特征及其相关疾病；4.熟悉 ATP 合成酶的作用机制（结合变化机制）。第十四章 内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输 内膜系统及其功能；细胞内蛋白质的分选；细胞内膜泡运输。1.掌握核糖体的结构特征和功能、多聚核糖体的概念；2.熟悉分泌蛋白合成的模型-信号假说的基本内容、细胞内膜系统的组成、动态结构特征与功能；3.了解蛋白质的生物合成过程。第十五章 细胞信号转导 细胞信号转导概述；细胞内受体介导的信号传递；G 蛋白偶联受体介导的信号传递；酶联受体介导的信号通路；其他细胞表面受体介导的信号通路；1.掌握细胞通讯的基本概念和基本作用方式，细胞信号分子的分类，第二信使的概念；2.熟悉细胞识别和细胞信号通路的基本概念；3.了解分子开关的概念与生理功能。第十六章 细胞骨架 微丝与细胞运动；微管及其功能；中间丝。1.掌握各种细胞骨架的动态结构和功能特征；2.熟悉影响微丝组装的特异性药物及其作用原理；3.了解纤毛与鞭毛的结构与功能。三、课程的重点和难点绪论 重点是生物分子及生物种群对人类的深刻影响 第一章 脂质和糖类 重点：(1)脂质的化学结构；(2)糖类的化学结构。难点：(1)衍生脂在生物体内的位置；第二章 蛋白质 重点：(1)组成蛋白质的 20 种常见氨基酸的分类、化学结构、酸碱性质及物化性质；(2)蛋白质的肽和肽键。难点：(1)蛋白质的肽键性质；(2)蛋白质高级结构；尤其是超二级结构，结构域和三级结构；四级结构。第三章 酶 重点：(1)酶的化学本质；(2)酶的分类和命名;(3)酶促反应动力学(尤其是米氏公式的导出，米氏常数的意义，米氏常数的求法。各种因素对酶促反应速度的影响)。难点：(1)酶促反应动力学的导出；(2)酶的作用机理。第四章 核酸 重点：(1)核苷酸的组成；(2)DNA 的一级及空间结构；(3)核酸紫外吸收性质；(4)核酸的变 性、复性与杂交。难点：(1)DNA 的空间结构；(2)RNA 的生物学功能。第五章 蛋白质和核酸的生物合成 重点：(1)蛋白质的合成原料；(2)DNA 的复制特征；(3)RNA 复制的过程；(4)DNA 损伤诱因及修复机制。难点：(1)蛋白质的合成过程；(2)DNA 复制的酶类结构及功能；第五章 维生素与无机盐 重点：掌握与代谢有关的维生素及其的化学结构及无机盐生物学功能。难点：与代谢有关的维生素的作用机制。与代谢有关的无机盐作用机制 第六章 物质代谢原理 重点：(1)物质代谢的特点；(2)肝在物质代谢中的作用。难点：(1)肝外其它重要组织器官的物质代谢特点及联系；(2)物质代谢调节的方式。第七章 糖代谢 重点：(1)酵解途径；(2)三羧酸循环的途径。难点：(1)计算酵解途径中 ATP 的量及能量利用效率；(2)计算三羧酸循环中 ATP 的量及能量利 用效率；(3)淀粉及糖原的合成。第八章 脂类代谢 重点：(1)饱和脂肪酸的氧化作用；(2)不饱和脂肪酸的氧化。难点：(1)脂肪酸氧化过程中能量利用效率计算；(2)十六碳饱和脂肪酸(软脂酸)合成。第九章 氧化磷酸化 重点：(1)生物氧化，氧化磷酸化，呼吸链的概念；(2)ATP 在生物氧化中的重要作用；(3)NA DH 及 FADH2 呼吸链组成，传递体的顺序；(4)氧化磷酸化中 ATP 的生成部位及数量。难点：(1)NADH 及 FADH2 呼吸链组成，传递体的顺序；(2)氧化磷酸化作用的化学渗透学说。第十章 微生物 重点：(1)细菌的分类；(2)致病菌的致病机理；(3)病毒的分类及结构特征；(4)真菌的分类及结构特征。难点：(1)革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的结构差异；(2)噬菌体的侵染阶段。第十一章 一切动物和植物都是由细胞组成的 重点：(1)细胞的基本特征；(2)原核细胞结构；(3)病毒特征。难点：(1)真核细胞结构特征。第十二章 物质的跨膜运输 重点：(1)细胞质膜的结构；(2)蛋白质与小分子的跨膜运输。难点：(1)细胞膜的特征与结构；(2)胞吞与胞吐作用。第十三章 线粒体与叶绿体 重点：(1)叶绿体的结构特征。难点：(1)线粒体与氧化磷酸化；第十四章 内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输 重点：(1)内膜系统及其功能。难点：(1)蛋白质的分选；(2)膜泡运输。第十五章 细胞信号转导 重点：(1)细胞通讯；(2)信号分子与受体。难点：(1)G 蛋白偶联受体介导的信号传导；(2)酶联受体介导的信号通路。第十六章 细胞骨架 重点：(1)微丝与细胞运动。难点：(1)微管及其功能；(2)中间丝的组装、表达及功能。四、学时分配 章 课程内容 学时 绪论 1 脂质和糖类 1 脂质结构 0.5 糖类结构 0.5 2 蛋白质结构与功能 3 氨基酸 1 蛋白质的结构 1 蛋白质结构与功能的关系 1 3 酶 4 酶通论 1 酶促反应动力学 1 酶的作用机制和酶的调节 2 4 核酸 2 核酸的物理化学性质 1 核酸的研究方法 1 5 蛋白质和核酸的生物合成 2 蛋白质的合成 1 核酸的合成 1 6 物质代谢原理 2 7 糖代谢及柠檬酸循环 3 糖酵解作用 1 柠檬酸循环 1 戊糖磷酸途径和糖的其他代谢途径 1 8 脂质代谢 2 脂质构成与消化吸收 1 脂类的代谢 1 9 氧化磷酸化 2 10 微生物 3 细菌学 1 病毒学 1 真菌学 1 11 一切动物和植物都是由细胞组成的 2 12 13 14 15 16 细胞学与细胞生物学发展简史 细胞的基本特征 原核细胞、真核细胞、病毒 物质的跨膜运输 细胞膜的结构及功能 膜转运蛋包及小分子物质的跨膜运输 胞吞作用与胞吐作用 线粒体与叶绿体 线粒体与氧化磷酸化 叶绿体 真核细胞内膜系统、蛋白质分选与膜泡运输 内膜系统及其功能 蛋白质分选 膜泡运输 细胞信号转导 细胞内受体介导的信号传递 G 蛋白偶联受体介导的信号转导 酶联受体介导的信号通路 细胞骨架 微丝与细胞运动 微管及其功能 中间丝 0.5 0.5 1.5 2 1 0.5 0.5 2 1 1 2 1 0.5 0.5 2 0.5 1 0.5 2 0.5 1 0.5 合计 36 五、教学方式 教师在充分备课、写好教案的基础上，利用制作好的多媒体教学课件，加强直观教学，以加深学生对有关内容的理解和记忆。讲课要采用启发诱导，实例分析，习题作业，课堂讨论等多种形式，生动活泼，突出重点和难点，以调动学生的思维活动，培养分析问题和解决问题的能力。六、考核方式 平时作业（30）：用作业、课堂讨论等方式考查学生的学习状况，提高学生主动学习的积极性。期末考试（70）：闭卷考试，考察对知识掌握及综合运用的能力。七、教材及教学参考书 教材：董润安，现代生物学，北京理工大学出版社，第 1 版，2016.参考书：1.周爱儒 查锡良 药立波，生物化学与分子生物学，人民卫生出版社，第 8 版，2013.2.于自然,黄熙泰,李翠凤主编，生物化学习题及实验技术，化学工业出版社，第 2 版，2008.3.李凡 徐志凯 黄敏 郭晓奎，医学微生物学，人民卫生出版社，第 8 版，2013.4.翟中和，细胞生物学，高等教育出版社，2011.5.韩怡仁，分子细胞生物学，科学出版社，2001.6.王金发，细胞生物学，科学出版社，2005.