《生物化學(xué)》課程教學(xué)大綱

《生物化學(xué)》課程教學(xué)大綱課程中文名稱：生物化學(xué)課程英文名稱：Biochemistry課程編號：J1100學(xué)分：5學(xué)時：80（其中：講課學(xué)時：80實驗學(xué)時：0實踐學(xué)時：0）先修課程：無機及分析化學(xué)、有機化學(xué)后續(xù)課程：微生物學(xué)、現(xiàn)代分子生物學(xué)與基因工程、化工原理、發(fā)酵工程原理等適用專業(yè)：生物工程課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課程/必修使用教材：《生物化學(xué)教程》，王鏡巖等編著，高教出版社，第三版開課單位：生物與制藥學(xué)院一、課程的性質(zhì)與課程目標(biāo)1.1課程性質(zhì)《生物化學(xué)》是生物工程本科專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)必修課，也是生物工程專業(yè)學(xué)位課。它是一門用化學(xué)的基本理論、基本方法研究生命現(xiàn)象、探索生命奧秘的一門基礎(chǔ)理論科學(xué)，其最終的目的是闡明生命現(xiàn)象的化學(xué)本質(zhì)，并利用這些知識控制生物、改造生物、改造自然，為人類服務(wù)。通過學(xué)習(xí)生物大分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及代謝變化規(guī)律，掌握生物化學(xué)的基本原理和基礎(chǔ)知識，了解該學(xué)科的發(fā)展前沿和熱點問題，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課程打下良好的基礎(chǔ)。1.2課程目標(biāo)本課程的具體課程目標(biāo)如下：(1)掌握生物化學(xué)的基礎(chǔ)知識，包括糖、脂、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的結(jié)構(gòu)、特性及在生命活動過程中的功能，掌握生物體內(nèi)主要的物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)化和信息傳遞的基本規(guī)律；并能用于解決食品發(fā)酵與生物醫(yī)藥生產(chǎn)復(fù)雜工程相關(guān)生物化學(xué)問題的判別。(2)能夠根據(jù)生物化學(xué)的基本原理和方法，對食品發(fā)酵與生物醫(yī)藥生產(chǎn)中的復(fù)雜工程出現(xiàn)的物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)化和信息傳遞等問題進(jìn)行識別和分析，并認(rèn)識其本質(zhì)。(3)課程思政及育人目標(biāo)：通過生物化學(xué)課程教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生崇尚科學(xué)、熱愛科學(xué)、勇于探索未知世界、勇攀科學(xué)高峰的科學(xué)精神，養(yǎng)成科學(xué)的邏輯思維及敢于創(chuàng)新、敢于質(zhì)疑傳統(tǒng)思維的批判精神；培養(yǎng)學(xué)生民族自豪感及探索生命未知世界的責(zé)任感和使命感，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情；培養(yǎng)學(xué)生實踐出真知、精益求精、勇于創(chuàng)新的大國工匠精神；培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊精神，并將社會主義核心價值觀內(nèi)化為精神追求、外化為自覺行動。二、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求課程目標(biāo)1：掌握生物化學(xué)的基礎(chǔ)知識，包括糖、脂、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的結(jié)構(gòu)、特性及在生命活動過程中的功能，掌握生物體內(nèi)主要的物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)化和信息傳遞的基本規(guī)律；并能用于解決食品發(fā)酵與生物醫(yī)藥生產(chǎn)復(fù)雜工程相關(guān)生物化學(xué)問題的判別。1.3掌握解決食品發(fā)酵、生物醫(yī)藥生產(chǎn)復(fù)雜工程問題所需專業(yè)基礎(chǔ)知識，能夠?qū)⒐こ逃糜诜治鲇绊懏a(chǎn)品質(zhì)量、收率和轉(zhuǎn)化效率的起因；1工程知識課程目標(biāo)2：能夠根據(jù)生物化學(xué)的基本原理和方法，對食品發(fā)酵與生物醫(yī)藥生產(chǎn)中的復(fù)雜工程出現(xiàn)的物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)化和信息傳遞等問題進(jìn)行識別和判斷，并認(rèn)識其本質(zhì)。2.1能夠運用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和生物工程的原理，識別和判斷影響產(chǎn)品質(zhì)量、收率和轉(zhuǎn)化效率的菌種、單元操作、生物化反應(yīng)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的復(fù)雜工程問題。2問題分析三、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進(jìn)度及教學(xué)要求序號章節(jié)或知識模塊教學(xué)內(nèi)容學(xué)時分配教學(xué)要求學(xué)生任務(wù)作業(yè)要求課后要求課堂要求1第一章緒論（1）什么是生物化學(xué)，其研究的對象、重點，生物體的化學(xué)組成及大分子的基本特征。（2）生物化學(xué)的發(fā)展簡史與人類的進(jìn)步。（3）生物化學(xué)的課程特點與學(xué)習(xí)方法。2教學(xué)重點：掌握生物體的化學(xué)構(gòu)成及生物大分子的一般特點，了解生物化學(xué)的發(fā)展簡史及與人來生活的密切關(guān)系。教學(xué)難點：把握生物化學(xué)在食品發(fā)酵與生物醫(yī)藥領(lǐng)域的地位與作用。教學(xué)方法：采用啟發(fā)式及案例式教學(xué)，PPT講授（課程目標(biāo)1）。完成教材課后作業(yè)P13:4,5,9（課程目標(biāo)1）。課后查閱百年來與生物化學(xué)有關(guān)的諾貝爾獎（課程目標(biāo)1）。自由討論生物體的本質(zhì)屬性及與生物化學(xué)的關(guān)系（課程目標(biāo)1）。2第二章氨基酸與蛋白質(zhì)（1）蛋白質(zhì)的一般結(jié)構(gòu)與分子構(gòu)造，及其基本構(gòu)件氨基酸的結(jié)構(gòu)、分類、性質(zhì)與分離純化方法。（2）蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)及分離純化的方法。（3）蛋白質(zhì)的共價結(jié)構(gòu)及測定方法。（4）蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)及其生物學(xué)功能，單一的二級結(jié)構(gòu)對應(yīng)的蛋白和血紅蛋白的四級結(jié)構(gòu)發(fā)揮的功能。20教學(xué)重點：蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的組織形式和一級、二級、三級、四級結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)與氨基酸的一般特性及分析方法，蛋白質(zhì)測序的原理和方法，別構(gòu)效應(yīng)及蛋白質(zhì)變性的原因。教學(xué)難點：二面角與多肽鏈主鏈的折疊限制，蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)及對應(yīng)的生物學(xué)功能。教學(xué)方法：基礎(chǔ)知識內(nèi)容采用PPT授課，部分內(nèi)容的掌握程度在翻轉(zhuǎn)課堂中體現(xiàn)，以習(xí)題課總結(jié)該章所有知識點（課程目標(biāo)1）。完成教材課后習(xí)題P29:2,3,8,10;P42:1,3,4,5,10;P54:3,5,6,7,8;P70:1,4,7,9;P86:3,5;根據(jù)文獻(xiàn)學(xué)會獨立制作二面角（課程目標(biāo)1）。1）課后查閱鐮刀狀紅細(xì)胞貧血癥及瘋牛病的原因與危害。2）查閱必須氨基酸和非必須氨基酸的生產(chǎn)現(xiàn)狀及大致工藝（課程目標(biāo)2）。系統(tǒng)掌握蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征，完成課堂小測驗，并提問抽查基本理論及知識點的掌握情況（課程目標(biāo)1）。3第三章糖（1）單糖、二糖、多糖的概念、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及功能；還原糖的一般要求。（2）結(jié)合糖中肽聚糖、糖蛋白、蛋白聚糖的結(jié)構(gòu)與作用。4教學(xué)重點：糖類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及幾種表征形式，特別是幾種重要的糖類。教學(xué)難點：糖與立體異構(gòu)造成的多樣性，結(jié)合糖的作用。教學(xué)方法：基礎(chǔ)理論部分采用PPT講授，結(jié)合案例式、啟發(fā)式教學(xué)進(jìn)行講授（課程目標(biāo)1）。完成教材作業(yè)P110:4,5,6,7,9（課程目標(biāo)1）查閱糖類物質(zhì)在發(fā)酵工業(yè)中的功能，學(xué)會應(yīng)用舉例（課程目標(biāo)2）。掌握糖類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)功能。（課程目標(biāo)1）4第四章脂與生物膜（1）脂肪酸、三酰甘油、磷脂、固醇及結(jié)合脂質(zhì)的一般特點和功能。（2）生物膜的結(jié)構(gòu)、特點和流動性及其影響因素與脂類物質(zhì)的關(guān)系。4教學(xué)重點：脂質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征與理化性質(zhì)，在機體內(nèi)的功能。教學(xué)難點：生物膜結(jié)構(gòu)、流體鑲嵌模型在發(fā)酵及醫(yī)藥工業(yè)中的應(yīng)用。教學(xué)方法：PPT講授（課程目標(biāo)1、2）完成教材作業(yè)P130:1,4,7,8（課程目標(biāo)1、2）查閱資料細(xì)胞內(nèi)的產(chǎn)物如何跨越細(xì)胞膜？（課程目標(biāo)2）課堂掌握脂肪酸及脂類物質(zhì)結(jié)構(gòu)及對膜功能的影響（課程目標(biāo)1）。5第五章酶（1）酶的概念及催化反應(yīng)的特點，酶的化學(xué)本質(zhì)與活性中心。（2）酶的分類、命名與表征。（3）酶的催化機理及高效性與專一性的機理。（4）酶的種類與酶促反應(yīng)動力學(xué)及酶活性的調(diào)節(jié)方式。（5）輔酶與維生素。10教學(xué)重點：酶的化學(xué)本質(zhì)及酶的催化機理，酶的活力測定與分離純化。教學(xué)難點：酶促反應(yīng)動力學(xué)，抑制劑對酶促反應(yīng)速度的影響及酶活力的調(diào)節(jié)方式。教學(xué)方法：具體案例結(jié)合PPT講授，部分涉及維生素與輔酶的內(nèi)容體現(xiàn)在翻轉(zhuǎn)課堂中。（課程目標(biāo)1、2）完成教材作業(yè)P146:1,2,3,10；P170：1,8,10,11；P195:1,7,8（課程目標(biāo)1、2）。查閱國內(nèi)外主要的生產(chǎn)酶制劑的公司及主要產(chǎn)品（課程目標(biāo)2）。理解酶在發(fā)酵工業(yè)和生物醫(yī)藥工業(yè)中的重要作用（課程目標(biāo)2）。6第六章核酸（1）核酸的共價結(jié)構(gòu)及高級結(jié)構(gòu)。（2）核酸的理化性質(zhì)和研究方法。4教學(xué)重點：DNA和RNA的一級結(jié)構(gòu)和高級結(jié)構(gòu)。教學(xué)難點：核酸的理化性質(zhì)和DNA的復(fù)性動力學(xué)。教學(xué)方法：PPT講授，部分內(nèi)容在翻轉(zhuǎn)課堂體現(xiàn)（課程目標(biāo)1）完成教材作業(yè)P222：9,10；P244：1,4,8；P264:1,9,11,16（課程目標(biāo)1）查閱關(guān)于核酸是否是遺傳物質(zhì)的爭論和雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)展史（課程目標(biāo)1）課堂掌握DNA雙螺旋模型的特點以及核酸的高級結(jié)構(gòu)特點（課程目標(biāo)1）。7第七章激素（1）激素的概念、分類及作用特點。（2）激素的作用機理。（3）胰島素和胰高血糖素與糖尿病。4教學(xué)重點：激素作為信號傳導(dǎo)的作用機理及第二信使起的作用。教學(xué)難點：激素的作用機理，cAMP—Ca2+—鈣調(diào)蛋白激活蛋白激酶途徑，胰島素調(diào)節(jié)與糖尿病的關(guān)系。教學(xué)方法：PPT授課（課程目標(biāo)1）完成教材作業(yè)P286:2,6,7（課程目標(biāo)1）。查閱胰島素調(diào)控與糖尿病的關(guān)系（課程目標(biāo)1）。掌握激素的一般作用機理。（課程目標(biāo)1）8第八章糖代謝（1）酵解與發(fā)酵及糖酵解途徑的關(guān)鍵酶及過程與意義。（2）三羧酸循環(huán)的過程與關(guān)鍵酶，回補反應(yīng)及生物學(xué)意義。（3）磷酸戊唐途徑及意義。（4）糖的合成代謝。（5）生物氧化與氧化磷酸化。14教學(xué)重點：糖酵解、檸檬酸循環(huán)、生物氧化的過程與控制及意義，高能磷酸化合物與乳糖循環(huán)。教學(xué)難點：糖代謝與能量代謝的關(guān)系，丙酮酸的去路，輔酶I和輔酶II的重要作用。教學(xué)方法：啟發(fā)式案例式教學(xué)結(jié)合PPT講授（課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)2）。完成教材作業(yè)P330:2,4,9,10,11；P346:1,2,8,9,13；P378:1,7；P389：1,3；P400:5,6,8；P314:8,9；P368:1,2,5,7（課程目標(biāo)1和課程目標(biāo)2）。課后了解糖酵解和三羧酸循環(huán)的歷史貢獻(xiàn)（課程目標(biāo)1）。課堂掌握糖代謝的基本原理和過程及在發(fā)酵產(chǎn)業(yè)、生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)中的運用（課程目標(biāo)2）。9第九章脂代謝（1）甘油三酯的分解代謝和脂肪酸的β氧化。（2）酮體代謝途徑及生物學(xué)意義。（3）脂肪的合成代謝的途徑（4）磷脂代謝的途徑。6教學(xué)重點：脂肪酸的β氧化和酮體代謝途徑及其調(diào)節(jié)。教學(xué)難點：脂肪酸的活化及脂肪酸代謝的調(diào)節(jié)，乙酰CoA的轉(zhuǎn)運途徑，糖代謝與脂代謝的關(guān)系。教學(xué)方法：PPT講授結(jié)合案例啟發(fā)式講解（課程目標(biāo)1、2）。完成教材作業(yè)P427:1,5,6,9（課程目標(biāo)1、2）。課后了解脂代謝異常引發(fā)的疾病、增加生物油脂含量的一些微生物合成途徑認(rèn)識。（課程目標(biāo)1、2）。課堂掌握脂質(zhì)合成代謝和分解代謝的過程及意義（課程目標(biāo)1、2）。10第十章氨基酸代謝（1）蛋白質(zhì)降解及氮平衡。（2）氨基酸分解代謝：脫氨基作用，脫羧基作用，氨的去向，氨基酸碳架的去向，由氨基酸衍生的其它重要物質(zhì)，氨基酸代謝缺陷癥。（3）氨基酸合成代謝。4教學(xué)重點：轉(zhuǎn)氨基作用，尿素循環(huán)，氨的命運。教學(xué)難點：脫氨基作用，尿素循環(huán)，氨基酸與一碳單位的代謝,氨基酸代謝與糖代謝的關(guān)系。教學(xué)方法：課堂講授PPT和案例演示（課程目標(biāo)1）。完成教材作業(yè)P449:1,2,6,10,14（課程目標(biāo)1、2）。了解發(fā)酵工業(yè)在食品、醫(yī)藥中一些重要的活性氨基酸衍生物（課程目標(biāo)2）。掌握氨基酸和蛋白質(zhì)分解代謝的基本原理、過程及意義（課程目標(biāo)1、2）。11第十一章核酸的降解和核苷酸代謝（1）核酸和核苷酸的分解代謝。（2）嘌呤、嘧啶及脫氧核苷酸的合成代謝。4教學(xué)重點：核苷酸的分解代謝，嘌呤環(huán)的分解與痛風(fēng)癥，核苷酸的從頭合成途徑及脫氧核苷酸的合成路徑。教學(xué)難點：核苷酸的補救合成途徑及核苷酸合成的調(diào)節(jié)。教學(xué)方法：課堂講授PPT和案例演示（課程目標(biāo)1）。完成教材作業(yè)P488:4,5,13,18（課程目標(biāo)1）。了解核苷酸代謝異常與疾病的關(guān)系（課程目標(biāo)1）。掌握核苷酸合成及分解代謝的一般規(guī)律（課程目標(biāo)1）。12第十二章細(xì)胞代謝調(diào)控（1）物質(zhì)代謝途徑的相互關(guān)系。（2）物質(zhì)代謝和能量代謝的關(guān)系。（3）酶活性調(diào)節(jié)方式與控制。4教學(xué)重點：分解代謝與合成代謝的單向性，ATP是通用的能量載體，NADPH以還原力形式攜帶能量，酶的連續(xù)激活和共價修飾。教學(xué)難點：代謝途徑交叉網(wǎng)絡(luò)，酶促反應(yīng)的前饋和反饋，產(chǎn)能反應(yīng)與需能反應(yīng)的調(diào)節(jié)，酶催化的級聯(lián)放大效應(yīng)機理。教學(xué)方法：課堂講授PPT和案例演示（課程目標(biāo)1）。完成教材作業(yè)P657：2,3,4,6,8,11（課程目標(biāo)1）。了解世界上最大的代謝數(shù)據(jù)庫KEGG、查資料了解一些細(xì)胞代謝調(diào)控的內(nèi)容（課程目標(biāo)1、2）。掌握四大類物質(zhì)的代謝網(wǎng)絡(luò)及共有的中間物質(zhì)，理解酶對生物功能調(diào)控的意義（課程目標(biāo)1）。四、課程考核、成績評定依據(jù)與對課程目標(biāo)的支撐4.1課程考核與成績評定本課程的考核分為：平時作業(yè)，課堂筆記，教學(xué)活動與期中考試，期末閉卷考試。4.2課程考核評價標(biāo)準(zhǔn)考核方式所占比重100>x>9090>x>8080>x>7070>x>6060>x作業(yè)10作業(yè)完整，準(zhǔn)確率>90%，字跡工整，思路清晰，提交及時。作業(yè)完整，準(zhǔn)確率>80%，字跡工整。作業(yè)較完整，準(zhǔn)確率>70%，不多于2次不交。作業(yè)準(zhǔn)確率>60%，不多于4次不交。作業(yè)5次以上沒交，正確率<60%。筆記10筆記完整詳細(xì)，能在筆記本或教材上將重要知識點記錄和標(biāo)注，并有自己的注釋。筆記完整，能在筆記本或教材上將重要知識點記錄和標(biāo)注。重要知識點有筆記標(biāo)注，但是不夠全面和完整。有一定的筆記記錄，但是不全面，不完整。沒有明顯的課堂筆記。教學(xué)活動10積極參與教學(xué)活動，積極舉手發(fā)言，踴躍發(fā)起和參與討論，翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)容組織全面，能掌握相關(guān)的知識點，準(zhǔn)確率>90%。積極參與教學(xué)活動，舉手發(fā)言，踴躍參與討論，翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)容組織全面，能掌握相關(guān)的重要基本知識點，準(zhǔn)確率>80%。能參與教學(xué)活動，偶爾舉手發(fā)言，能夠參與討論，翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)容組織較全面，能掌握相關(guān)的基本知識點，準(zhǔn)確率>70%。能參與教學(xué)活動，很少舉手發(fā)言，能夠參與討論，翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)容組織不夠全面，對相關(guān)的基本知識點掌握不夠，準(zhǔn)確率>60%。不參與教學(xué)活動，從不舉手發(fā)言，也參與討論，翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)容組織不夠全面，對相關(guān)的基本知識點掌握不夠，準(zhǔn)確率<60%。期中考試20滿分100分，其中課程目標(biāo)1占比70%，目標(biāo)2占比30%，分解為：名詞解釋題：3×5合計15分；考核對課程目標(biāo)1的達(dá)成度。填空題：1×20合計20；考核對課程目標(biāo)1、2的達(dá)成度，目標(biāo)1：14題，目標(biāo)2：6題。選擇題：1×20合