生物工艺学教学大纲

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《生物化学与分子生物学》教学大纲

课程名称：生物化学与分子生物学 (biochemistry & molecular biology)

课程类别：专业基础必修课 编号： 学时：108

主编姓名：陶莎 单位：基础医学院 职称：副教授

主审姓名：高国全 单位：基础医学院 职称：教授

授课对象：本科学生 专业：医学各专业 年级：二年级

编写日期：2005年11月

一、课程目的与教学基本要求

（一）课程目的

生化与分子生物学(biochemistry & molecular biology)是研究生物体的化学组成和生命过程中的化学变化规律的学科。本课程力图突出医学生化的特点，有别于其他专业开设的“普通生物化学”：以正常人体组成及新陈代谢为主体，主要讲授生物大分子的结构、功能；各种营养物质的代谢及其调控；遗传信息传递的分子基础与调控规律以及各种生理活动必须依赖的细胞信号传递。使医学生掌握人体各种化学物质代谢的规律、动态变化和调控原理。为与医学课程有更紧密的联系，还设立专题，讲授生化知识与医学的关系。

生化与分子生物学是医学专业的重要基础学科之一，希望通过课堂讲授、自学和网络课程等教学过程，使学生掌握和了解本学科的基本理论、基本知识、基本技能以及与医学相关的生物化学进展，为学习后继的其他医学基础课程及临床医学、预防医学等专业课程奠定基础。

本大纲将生化和分子生物学理论分为掌握、熟悉和了解三个层次，以指导学生学习。

1、基础理论和基本知识

生物化学部分：以正常人体组成及新陈代谢为主体，主要讲授生物大分子（蛋白质、核酸和酶）的结构与功能。新陈代谢是生物化学的核心内容，医学生必须掌握人体各种化学物质代谢的规律、动态变化和调控原理。为与临床课程有更紧密的联系，将设立专题，讲授生化知识与医学的关系。

1 《生物化学》课程教学大纲

biochemistry

学时数：62

其中：实验学时：10

课外学时：

学分数：3.5分

适用专业：临床护理学

执笔者：郭冬招

编写日期：2006年11月

一、课程的性质、目的和任务

生物化学是研究生命化学的科学，它是在分子水平上探讨生命的本质，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。生物化学是高等医学院校各专业的重要基础课程之一，它的任务主要是介绍生物化学的基本知识，以及某些与医学相关的生物化学进展，为学生学习其它基础医学和临床医学课程，以及对认识疾病的病因和发病机理、诊断和防止疾病奠定扎实的基础。当今生物化学越来越多的成为生命科学的共同语言，它已成为生命科学领域的前沿学科。

通过本课程的学习，要求学生从理论上掌握生物体的分子结构与功能，理解物质代谢与调节及其在生命活动中的作用。了解物质代谢异常与临床疾病的关系。通过实验课熟悉生物化学基本实验技术的原理及生化检验项目检测的临床意义等。

为了完成和达到生物化学的教学任务和要求,在整个教学环节中,要特别注意培养学生的独立思考能力。教学内容宜以物质代谢为主线，加强生物化学基本理论和基本知识的教学与训练，使学生能牢固和熟练地掌握和应用。

二、课程教学的基本要求

(一)绪论

1.掌握生物化学的定义

2.熟悉生物化学研究的对象和方法。理解新陈代谢的特点与其生理功能之间的关系。

3.了解生化与各基础学科的关系，生化与临床医学的关系。

（二）蛋白质的化学

1. 掌握组成蛋白质20种氨基酸的结构特点。掌握肽键和肽的概念。

2. 掌握蛋白质一级结构、二级结构、三级结构、四级结构及亚基的概念和特点，掌握稳定蛋白质各级结构中的非共价键和共价键。

3. 理解蛋白质一级结构、空间结构与功能的关系，并举例说明。

4. 理解蛋白质的理化性质及实际应用：蛋白质的两性解离、胶体性质、变性与沉淀。

5．了解氨基酸的呈色反应和蛋白质的分类。 2 （三）核酸的结构与功能

生物工艺学（生物技术）的概念与特点

是应用自然科学及工程学原理依靠生物催化剂的作用将物料进行加工以提供产品或社会服务的技术。

特点：①生物技术是一门多学科、综合性的科学技术；

②反应中需有生物催化剂的参与；

③目的是建立工业生产过程或进行社会服务，这一过程可称为生物反应过程。

（现代）发酵工程的概念与基本步骤

主要指利用微生物、包括利用DNA重组技术改造的微生物在全自动发酵罐或生物反应器中生产某种商品的技术。

包括以下基本步骤：

（1）菌种选育；（通过细胞诱变或基因工程技术改造等）

（2）细胞大规模培养即发酵过程；

（3）生产活性的诱导；（在发酵特定阶段，用化学或物理法）

（4）菌体及产物的收获（利用浓缩、吸附、过滤、离心、萃取、干燥、重结晶等手段）

发酵工程概念、内容和过程要求

 概 念：指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。

 内 容：菌种的选育、培养基的配制、灭菌、扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等。

 要求：

a.要随时取样检测培养液中的细菌数目、产物浓度等，以了解发酵进程；

b.及时添加必需的培养基组分，以满足菌种的营养需要；

c.要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。

微生物发酵工业特征

 反应条件温和

通常由于微生物的生理特性，要求温度为30℃-40℃

pH值中性偏酸性——酵母、霉菌、放线菌等

pH值中性偏碱性——细菌的发酵

 无菌发酵

整个反应过程要求无菌：培养基无菌、空气无菌、 补料和取样要求无菌操作、某些工程菌，其尾气也要求进行无菌处理。

 非连续性生产

微生物的生理特性决定了发酵过程的非连续性

大部分的工业发酵是以间歇操作为基础进行的，目前可以实现连续化生产的是：啤酒的连续化生产……

获得发酵产品的条件

 适宜的微生物

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课程名称：基础生物化学（Basic Biochemistry）

课程代码：131010042

课程类别：专业基础课

学时/学分：74/4（其中理论56学时，实验18学时）

需预修课程：无机化学、有机化学、分析化学、普通生物学、植物学

适用专业：（层次）适用于生物类 汉族本科

课程简介

生物化学是生命的化学, 是介于生物学与化学之间的一门交叉科学，是用物理学、化学和生物学的现代技术来研究生物体的物质组成和结构，物质在生物体内发生的化学变化以及这些物质结构的变化与生理机能之间的关系的科学。本课程是我校生物类专业学生的基础课，特别是生理学、微生物学、遗传学、细胞生物学、分子生物学、生物技术引论与实验等课程的基础。本课程的主要内容包括：静态生物化学部分的核酸化学、蛋白质化学和酶学，动态生物化学部分的糖类的分解代谢、生物氧化、糖类生物合成、脂类代谢、核酸生物合成、蛋白质生物合成等。通过学习，使学生掌握生物化学的基础理论、基本知识和基本生化实验技术与方法，了解生物化学在现代生物学中所起的关键作用，为后续的学习奠定基础。

二、教学目标

学生通过本课程的学习，在知识和能力等方面达到以下要求：

1.理论、知识目标：

了解生物化学研究的基本内容及发展简史，理解和掌握生物化学有关的基本概念、理论以及实验原理和方法，了解生物化学与其它学科的关系，生物化学的应用和发展前景，掌握生物化学的学习方法及相关实验原理与技能。

2.能力目标：

注重基础生物化学知识点的相互关联与灵活应用，培养学生实验设计能力，强化实验动手能力，能够运用辩证的观点正确认识生命现象的生物化学本质和规律，培养学生独立观察、思考和分析问题、解决问题和提出问题的能力及敢于创新的开拓精神。

3.达成目标：

基础生物化学知识的掌握对于学生在生物学领域（农学、植保、园艺等）的学习和研究起着十分重要的作用。学生通过学习与掌握基础生物化学的基本理论、基本知识和基本技能，掌握必备的研究方法，能够解释一般的生命现象，能将所学的基础生物化学知识与学生所学的专业知识相结合，初步的对自己专业领域相关的复杂问题进行综合的分析和研究，提出相应对策或解决方案；同时培养学生养成实事求是、严肃认真的科学态度，增强学生的创新意识和自主学习能力，提高学生的科学素养以及勤于实践的进取精神。