2015年《生物化学》第七版.pdf
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1、课 程 名 称 中 文 名 称 生 物 化 学 英 文 名 称 Biochemistry课 程 简 介 生 物 化 学 是 一 门 基 础 医 学 必 修 课 程,是 研 究 生 物 体 内 化 学 分 子 与 化 学 反 应 的 科 学,主 要 采 用 化 学 的 原 理 和 方 法 从 分 子 水 平 探 讨 生 命 现 象 的 本 质。讲 述 正 常 人 体 的 生 物 化 学 以 及 疾 病 过 程 中 的 生 物 化 学 相 关 问 题,与 医 学 有 着 紧 密 的 联 系。是 生 命 科 学 中 进 展 迅 速 的 基 础 学 科,其 理 论 和 技 术 已 渗 透 至 基 础
2、医 学 和 临 床 医 学 的 各 个 领 域。随 着 近 代 医 学 的 发 展,越 来 越 多 地 将 生 物 化 学 的 理 论 和 技 术 应 用 于 疾 病 的 预 防、诊 断 和 治 疗,从 分 子 水 平 探 讨 各 种 疾 病 的 发 生 发 展 机 制,已 成 为 当 代 医 学 研 究 的 共 同 目 标。近 年 来,对 人 们 十 分 关 注 的 恶 性 肿 瘤、心 脑 血 管 疾 病、免 疫 性 疾 病、神 经 系 统 疾 病 等 重 大 疾 病 发 病 机 制 进 行 了 分 子 水 平 的 研 究 取 得 了 丰 硕 成 果。可 以 相 信,随 着 生 物 化 学
3、与 分 子 生 物 学(是 生 物 化 学 的 重 要 组 成 部 分,是 其 发 展 和 延 续)进 一 步 发 展,将 给 临 床 医 学 的 诊 断 和 治 疗 带 来 全 新 的 理 念。因 此,学 习 和 掌 握 生 物 化 学 知 识,除 理 解 生 命 现 象 的 本 质 与 人 体 正 常 生 理 过 程 的 分 子 机 制 外,更 重 要 的 是 为 进 一 步 学 习 基 础 医 学 其 它 课 程 和 临 床 医 学 打 下 扎 实 的 生 物 化 学 基 础。对 教 师 的 要 求 1、教 师 必 需 严 肃 认 真 地 备 课,精 通 本 学 科 的 内 容,同 时
4、必 需 熟 悉 相 关 课 程,教 学 中 做 到 能 宏 观 与 微 观 相 结 合,形 态 与 功 能 相 结 合,基 础 与 临 床 相 结 合。2、教 师 必 需 深 入 研 究 教 学 法,根 据 各 专 业 培 养 目 标 和 课 程 设 置 目 标 认 真 研 究 教 学 内 容,分 层 次 分 专 业 教 学,充 分 发 挥 学 生 的 主 体 作 用,激 发 其 求 知 欲 望,培 养 学 生 的 自 学 能 力。3、在 教 学 过 程 中,教 师 应 注 重 学 生 综 合 分 析、解 决 问 题 能 力 和 实 践 技 能 的 培 养,注 重 学 生 创 新 意 识 和
5、思 想 品 德 的 培 养。教 材 选 用 查 锡 良 主 编.生 物 化 学.第 7版.人 民 卫 生 出 版 社 参 考 书 籍 与 常 用 网 地 址 参 考 书 籍:l.Feng Zuohua,Qu Shen.Biochemistry and Molecular Biology.PEOPLE-S MEDICAL PUBLISHING HOUSE2.GERALD KARP.CELL AND MOLECULAR BIOLOGY(CONCEPTS AND EXPERIMENTS).4th edition.Higher Education Press3.宋 今 丹.医 学 细 胞 细 胞 生
6、物 学.人 民 卫 生 出 版 社 网 络 课 件 与 常 用 网 址:http:教 具 http:/jw hx/skja O.htmhttp:/202.198.0.22/jiaow u/sw hx/lilunjiaoxue.htm l授 课 章 节 绪 论 第 一 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 授 课 对 象 2009级 口 腔、临 本 3 班 字 灯 6时 间 8 月 3。霍 月 1 日 授 课 地 点 5222、5226 教 室 教 材 见 首 页 教 学 目 的 要 求 掌 握:生 物 化 学、生 物 大 分 子 和 分 子 生 物 学 的 概 念。蛋 白 质 元 素 组 成
7、 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 结 构 与 功 能 的 关 系;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:当 代 生 物 化 学 研 究 的 主 要 内 容。各 种 氨 基 酸 的 结 构;蛋 白 质 的 分 类。了 解:生 物 化 学 的 发 展 简 史、生 物 化 学 与 医 学 的 关 系。多 肽 链 氨 基 酸 序 列 分 析;蛋 白 质 空 间 结 构 测 定。教 学 重 点
8、 难 点 重 点:蛋 白 质 元 素 组 成 及 其 特 点。氨 基 酸 的 种 类、基 本 结 构 及 理 化 性 质。蛋 白 质 的 一 级 结 构 与 高 级 结 构,肽 键、肽 单 元、肽 平 面 的 概 念。蛋 白 质 结 构 与 功 能 的 关 系;蛋 白 质 组 学 概 念,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 难 点:蛋 白 质 结 构 与 功 能 的 关 系;氨 基 酸 序 列 分 析 及 空 间 结 构 测 定。教 学 方 法 大 课 系 统 讲 授 多 媒 体 课 件 辅 以 板 书授 课
9、提 纲 绪 论 第 一 节 生 物 化 学 发 展 简 史 一、叙 述 生 物 化 学 阶 段 二、动 态 生 物 化 学 阶 段 三、分 子 生 物 学 时 期 四、我 国 科 学 家 对 生 物 化 学 发 展 的 贡 献 第 二 节 当 代 生 物 化 学 研 究 的 主 要 内 容 第 三 节 生 物 化 学 与 医 学 一、生 物 化 学 已 成 为 生 物 学 各 学 科 之 间、医 学 各 学 科 之 间 相 互 联 系 的 共 同 语 言 二、生 物 化 学 为 推 动 医 学 各 学 科 发 展 作 出 了 重 要 贡 献 第 一 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 第
10、一 节 蛋 白 质 的 分 子 组 成 一、组 成 人 体 蛋 白 质 的 20种 氨 基 酸 均 属 于 L-a-氨 基 酸 二、氨 基 酸 可 根 据 侧 链 接 构 和 理 化 性 质 进 行 分 类 三、20种 氨 基 酸 具 有 共 同 或 特 异 的 理 化 性 质 四、蛋 白 质 是 由 许 多 氨 基 酸 残 基 组 成 的 多 肽 链 第 二 节 蛋 白 质 的 分 子 结 构 一、氨 基 酸 的 排 列 顺 序 决 定 蛋 白 质 的 一 级 结 构 二、多 肽 链 的 局 部 主 链 构 象 为 蛋 白 质 二 级 结 构 三、在 二 级 结 构 基 础 上 多 肽 链
11、进 一 步 折 迭 形 成 蛋 白 质 三 级 结 构 四、含 有 两 条 以 上 多 肽 链 的 蛋 白 质 具 有 四 级 结 构 五、蛋 白 质 的 分 类 六、蛋 白 质 组 学 第 三 节 蛋 白 质 结 构 与 功 能 的 关 系 一、蛋 白 质 一 级 结 构 是 高 级 结 构 与 功 能 的 基 础 二、蛋 白 质 的 功 能 依 赖 特 定 空 间 结 构 第 四 节 蛋 白 质 的 理 化 性 质 一、蛋 白 质 具 有 两 性 电 离 性 质 二、蛋 白 质 具 有 胶 体 性 质 三、蛋 白 质 空 间 结 构 破 坏 而 变 性 四、蛋 白 质 在 紫 外 光 谱
12、区 有 特 征 性 吸 收 峰 五、应 用 蛋 白 质 呈 色 反 应 可 测 定 蛋 白 质 溶 液 含 量 第 五 节 蛋 白 质 的 分 离、纯 化 与 结 构 分 析 一、透 析 及 超 滤 法 可 去 除 蛋 白 质 溶 液 中 的 小 分 子 化 合 物二、丙 酮 沉 淀、盐 析 及 免 疫 沉 淀 是 常 用 的 蛋 白 质 沉 淀 方 法 三、利 用 荷 电 性 质 可 用 电 泳 法 将 蛋 白 质 分 离 四、利 用 相 分 配 或 亲 和 原 理 可 将 蛋 白 质 进 行 层 析 分 离 五、利 用 蛋 白 质 颗 粒 沉 降 行 为 不 同 可 进 行 超 速 离 心
13、 分 离 六、应 用 化 学 或 反 向 遗 传 学 方 法 可 分 析 多 肽 链 的 氨 基 酸 序 列 七、应 用 物 理 学、生 物 信 息 学 原 理 可 进 行 蛋 白 质 空 间 结 构 测 定 教 学 主 要 内 容 备 注 绪 论 生 物 化 学 就 是 生 命 的 化 学。它 是 研 究 活 细 胞 和 有 机 体 中 存 在 的 各 种 化 学 分 子 及 其 所 参 与 的 化 学 反 应 的 科 学。分 子 生 物 学:是 研 究 生 物 大 分 子 结 构、功 能 及 其 基 因 结 构、表 达 与 调 控 机 制 的 科 学。一、生 物 化 学 发 展 简 史 二
14、、生 物 化 学 研 究 内 容 1.生 物 分 子 的 结 构 与 功 能 2.物 质 代 谢 及 其 调 节 3.遗 传 信 息 的 传 递 及 其 调 控 三、生 物 化 学 与 医 学 1.生 物 化 学 与 分 子 生 物 学 在 生 命 科 学 中 占 有 重 要 的 地 位 2.生 物 化 学 的 理 论 与 技 术 已 渗 透 到 医 学 科 学 的 各 个 领 域 3.生 物 化 学 的 发 展 促 进 了 疾 病 病 因、诊 断 和 治 疗 的 研 究 第 一 章 蛋 白 质 的 结 构 与 功 能 一、蛋 白 质(protein)是 由 许 多 氨 基 酸(amino a
15、cids)通 过 肽 键(peptidebond)相 连 形 成 的 高 分 子 含 氮 化 合 物。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 20mins5 mins教 学 主 要 内 容 备 注 质,儿 乎 在 所 有 的 生 命 过 程 中 起 着 重 要 作 用:1)作 为 生 物 催 化 剂,2)代 谢 调 节 作 用,3)免 疫 保 护 作 用,4)物 质 的 转 运 和 存 储,5)运 动 与 支 持 作 用,6)参 与 细 胞 间 信 息 传 递。二、蛋 白 质 的 分 子 组 成 1.蛋 白 质 的 元 素 组 成 主
16、 要 有 C、H、0、N 和 S,各 种 蛋 白 质 的 含 N 量 很 接 近,平 均 16%。通 过 样 品 含 氮 量 计 算 蛋 白 质 含 量 的 公 式:蛋 白 质 含 量(g%)=含 氮 量(g%)X 6.252.组 成 蛋 白 质 的 基 本 单 位 L-a-氨 基 酸:种 类、三 字 英 文 缩 5 mins写 符 号、基 本 结 构。分 类(非 极 性 脂 肪 族 氨 基 酸、极 性 中 性 氨 基 酸、芳 香 族 氨 基 酸、25 mins酸 性 氨 基 酸、碱 性 氨 基 酸)。理 化 性 质(两 性 解 离 及 等 电 点、紫 外 吸 收、荀 三 酮 反 应)。3.肽
17、 键 是 由 一 个 氨 基 酸 的 a-竣 基 与 另 一 个 氨 基 酸 的 a-氨 基 脱 水 缩 合 而 形 成 的 化 学 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。三、蛋 白 质 的 分 子 结 构 1.蛋 白 质 一 级 结 构 概 念:蛋 白 质 的 一 级 结 构 指 多 肽 链 中 氨 基 酸 的 排 列 顺 序。主 要 化 学 键 肽 键。二 硫 键 的 位 置 属 于 一 级 结 构 研
18、究 范 畴。2.蛋 白 质 的 二 级 结 构 概 念:蛋 白 质 分 子 中 某 一 段 肽 链 的 局 部 空 间 结 构,即 该 段 肽 链 主 链 骨 架 原 子 的 相 对 空 间 位 置,并 不 涉 及 氨 基 酸 残 基 侧 链 的 构 象。主 要 化 学 键:氢 键 肽 单 元 是 指 参 与 组 成 肽 键 的 6 个 原 子 位 于 同 一 平 面,又 叫 酰 胺 20 mins5 mins20 mins教 学 主 要 内 容 备 注 平 面 或 肽 键 平 面。它 是 蛋 白 质 构 象 的 基 本 结 构 单 位。四 种 主 要 结 构 形 式(a 螺 旋、0 折 叠、
19、B转 角、无 规 卷 曲)及 影 响 因 素。蛋 白 质 分 子 中,二 个 或 三 个 具 有 二 级 结 构 的 肽 段,在 空 间 上 相 互 接 近,形 成 一 个 具 有 特 殊 功 能 的 空 间 构 象,被 称 为 模 体(motif)。3.蛋 白 质 的 三 级 结 构 概 念:整 条 肽 链 中 全 部 氨 基 酸 残 基 的 相 对 空 间 位 置。即 肽 链 中 10 mins所 有 原 子 在 三 维 空 间 的 排 布 位 置。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):大 分 子 蛋 白 质 的
20、三 级 结 构 常 可 分 割 成 一 个 或 数 个 球 状 或 纤 维 状 的 区 域,折 迭 得 较 为 紧 密,各 行 其 功 能,称 为 结 构 域。分 子 伴 侣:通 过 提 供 一 个 保 护 环 境 从 而 加 速 蛋 白 质 折 迭 成 天 然 构 象 或 形 成 四 级 结 构 的 一 类 蛋 白 质。4.蛋 白 质 的 四 级 结 构 10 mins每 条 具 有 完 整 三 级 结 构 的 多 肽 链,称 为 亚 基(subunit)。蛋 白 质 分 子 中 各 亚 基 的 空 间 排 布 及 亚 基 接 触 部 位 的 布 局 和 相 互 作 用,称 为 蛋 白 质
21、的 四 级 结 构。各 亚 基 之 间 的 结 合 力 疏 水 作 用、氢 键、离 子 键。5.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。5 mins6.蛋 白 质 组 学 10 mins基 本 概 念:一 种 细 胞 或 一 种 生 物 所 表 达 的 全 部 蛋 白 质,即“一 种 基 因 组 所 表 达 的 全 套 蛋 白 质”。研 究 技 术 平 台 研 究 的 科 学 意 义。四、蛋 白 质 结 构 与 功 能 的 关 系 5 mins教 学 主 要 内 容 备
22、注 1.蛋 白 质 一 级 结 构 与 功 能 的 关 系 级 结 构 是 高 级 结 构 和 功 能 的 基 础;一 级 结 构 相 似 其 高 级 结 构 与 功 能 也 相 似;氨 基 酸 序 列 提 供 重 要 的 生 物 进 化 信 息;氨 基 酸 序 列 改 变 可 能 引 起 疾 病。2.蛋 白 质 空 间 结 构 与 功 能 的 关 系 蛋 白 质 的 功 能 依 赖 特 定 空 间 结 构;肌 红 蛋 白 的 结 构 与 功 能。血 红 蛋 白 结 构、运 输。2功 能,氧 饱 和 曲 线。协 同 效 应:一 个 寡 聚 体 蛋 白 质 的 一 个 亚 基 与 其 配 体 结
23、 合 后,能 影 响 此 寡 聚 体 中 另 一 个 亚 基 与 配 体 结 合 能 力 的 现 象,称 为 协 同 效 应。变 构 效 应:凡 蛋 白 质(或 亚 基)因 与 某 小 分 子 物 质 相 互 作 用 而 发 生 构 象 变 化,导 致 蛋 白 质(或 亚 基)功 能 的 变 化,称 为 蛋 白 质 的 变 构 效 应。蛋 白 质 构 象 改 变 可 引 起 疾 病 如 疯 牛 病 等。五、蛋 白 质 的 理 化 性 质 20 mins1.两 性 解 离 等 电 点:当 蛋 白 质 溶 液 处 于 某-p H 时,蛋 白 质 解 离 成 正、负 离 子 的 趋 势 相 等,即
24、成 为 兼 性 离 子,净 电 荷 为 零,此 时 溶 液 的 p H称 为 蛋 白 质 的 等 电 点。2.胶 体 性 质 10 mins3.变 性、复 性、沉 淀 及 凝 固 蛋 白 质 的 变 性(denaturation):在 某 些 物 理 和 化 学 因 素 作 用 下,蛋 白 质 分 子 的 特 定 空 间 构 象 被 破 坏,从 而 导 致 其 理 化 性 质 改 变 和 生 物 活 性 的 丧 失。变 性 的 本 质:破 坏 非 共 价 键 和 二 硫 键,不 改 变 蛋 白 质 的 一 级 结 构。lOmins教 学 主 要 内 容 备 注 造 成 变 性 的 因 素:如
25、加 热、乙 醇 等 有 机 溶 剂、强 酸、强 碱、重 金 属 离 子 及 生 物 碱 试 剂 等。蛋 白 质 变 性 后 的 性 质 改 变:溶 解 度 降 低、粘 度 增 加、结 晶 能 力 消 失、生 物 活 性 丧 失 及 易 受 蛋 白 酶 水 解。若 蛋 白 质 变 性 程 度 较 轻,去 除 变 性 因 素 后,蛋 白 质 仍 可 恢 复 或 部 分 恢 复 其 原 有 的 构 象 和 功 能,称 为 复 性。蛋 白 质 沉 淀:在 一 定 条 件 下,蛋 白 疏 水 侧 链 暴 露 在 外,肽 链 融 会 相 互 缠 绕 继 而 聚 集,因 而 从 溶 液 中 析 出。变 性
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- 生物化学 2015 第七
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