生物化学是研究生命化学的科学,它在分子水平上探讨生命的本质,即研究生物体的化学组成及化学变化规律的科学。医学生物化学主要研究人体的生物化学,它是一门重要的医学基础课程。近来年,生物学、微生物学、免疫学、生理学和病理学等基础医学学科的研究均深入到分子水平,并应用生物化学的理论和技术解决各个学科的问题。同样,生物化学与临床医学的关系也很密切。近代医学的发展经常运用生物化学的理论和方法来诊断、治疗和预防疾病,而且许多疾病的机理也需要从分子水平上加以探讨。生物化学课程为其它医学基础课程和临床医学课程提供必要的理论基础,是医学各专业的必修课。
课程教学的基本要求本课程适应医科类各专业的学生学习。学生必须具备一般化学的基础知识。通过本课程的学习,使学生知道及理解生物分子的结构与生理功能,以及两者之间的关系。理解生物体重要物质代谢的基本途径,主要生理意义、调节以及代谢异常与疾病的关系。理解基因信息传递的基本过程,基因表达调控的概念。理解各组织器官的代谢特点及它们在医学上的意义。根据课程的分工,有关血液凝固、纤维蛋白溶解、气体运输、各种激素的结构与功能,及肾脏的有关内容归入生理学课程。
本课程教学要求分为掌握、熟悉、了解三级。掌握内容为本学科基本知识,要求学生能准确理解、重点记忆并能融会贯通。熟悉内容为教材重点内容和部分难点内容,要求学生能理解和记忆其知识要点。以上两部分作为教学和考试的主要内容。了解内容为教材部分难点内容、非重点、自学内容或学科进展,一般不作为考试内容。
《医学生物化学》是国家开放大学医科类护理学专业的一门专业必修课。本课程的课内学时数为90。
第一部分 大纲说明
一、课程的性质和基本内容
生物化学就是生命的化学,生物化学研究生物体的化学组成、化学结构及化学反应,是现代生物学各科的理论基础之一。
医学生物化学主要研究人体的生物化学,它是一门重要的医学基础课程,为其它医学基础课程和临床医学课程提供必要的理论基础,是医学各专业的必修课。
二、与相关课程的衔接、配合和分工
本课程的后续课为病理生理学、药理学、医学免疫学与微生物学等。根据课程的分工,有关血液凝固、纤维蛋白溶解、气体运输、各种激素的结构与功能,及肾脏的有关内容归入生理学课程,水、电解质与酸碱平衡的有关内容归入病理生理学课程。
三、课程的教学基本要求
学生必须具备一般化学的基础知识。通过本课程的学习,使学生知道及理解生物分子的结构与生理功能,以及两者之间的关系。理解生物体重要物质代谢的基本途径,主要生理意义、调节以及代谢异常与疾病的关系。认识基因信息传递的基本过程。理解各组织器官的代谢特点及它们在医学上的意义。
四、教学方法和教学形式建议
远程开放教育学习者的自主学习,是在严格的制度保障和较好的组织与指导下进行的,不是没有要求的自由学习。特别是对教学环节的实施和学习过程的指导,需要国家开放大学(中央广播电视大学)课程主持教师、教学点的责任教师、辅导教师共同努力来完成。同时也要求学习者与各级教师积极互动,才能顺利完成学习任务。各地教学点,应根据自己教学点辅导教师和学习者的实际情况以及本课程教学大纲的要求,具体安排本教学点的课程实施。要使学习者了解课程的学习资源和教学组织要求,对学习者上网学习、参加集中辅导、参加小组讨论、收看电视课、参加见习、完成形成性作业册应有具体的要求、组织和检查措施;帮助学习者制定学习计划;对外聘辅导教师的资格应把关,特别是对每年新聘任的辅导教师应使其了解电大的教学模式和辅导要求。
五、媒体的选择与配合
为适应远距离开放教育学习的需要,本课程采用多种媒体教材进行学习,在多种媒体一体化整体设计的基础上,以文字教材为主媒体,录像教材等为辅助媒体,为学习者提供自主选择学习媒体的方便。
第二部分 媒体使用和教学过程建议
一、学时分配
本课程课内学时90学时,文字与录像学时分配如下表:
章 | 内容 | 电视学时 | 各章文字教材字数(万) |
一 | 绪论 | 0.5 | 0.5 |
二 | 蛋白质化学 | 3 | 5 |
三 | 核酸化学 | 1 | 2 |
四 | 生物氧化 | 0.5 | 2 |
五 | 糖代谢 | 1 | 5 |
六 | 脂类代谢 | 1 | 5 |
七 | 氨基酸代谢 | 1.5 | 4 |
八 | 核苷酸代谢 | 1 | 2 |
九 | DNA的生物合成—复制 | 1 | 2.5 |
十 | RNA的生物合成—转录 | 2 | |
十一 | 蛋白质的生物合成—翻译 | 2.5 | |
十二 | 肝脏生物化学 | 1.5 | 4 |
十三 | 血液生物化学 | 0.5 | 3 |
合计 | 12 | 39.5 |
二、教材
1.文字教材
主教材《医学生物化学》按照本教学大纲的要求编写,主教材是教与学的主要依据,也是编制音像教材的基础。文字教材融学习目标、教学内容、学习小结、练习题为一体,即合一型教材,中央广播电视大学出版社2013年12月第一版。
2.音像教材
音像教材为重点讲授型,配合主教材,主要讲授每章的重点和难点,并在讲课过程中穿插一些演示、图片等。
三、教学环节
包括自主学习、收看录像教材、定期辅导和答疑、小组讨论、参加网上教学活动、参加课程实验、完成形成性考核册的作业等。
学生以文字教材为主要教学媒体,结合收看电视教材、参加面授辅导课进行自学。认真领会教学要求,完成教材中的思考题和练习题。
第三部分 教学内容和教学要求
第一章 绪论
第一节 医学生物化学的概念及重要性
一、医学生物化学的概念
二、医学生物化学的重要性
第二节 医学生物化学课程的主要内容
一、生物体的物质组成及生物分子的结构与功能
二、物质代谢及其调节
三、遗传信息的传递与调控简述
第三节 医学生物化学的学习方法与要求
一、医学生物化学内容的抽象性
二、医学生物化学课程的系统性和关联性
【教学要求】
掌握:1.医学生物化学的概念;2.医学生物化学的重要性;3.物质代谢及其调节。
熟悉:1.生物体的物质组成及生物分子的结构与功能;2.遗传信息的传递与调控。
了解:1.医学生物化学的学习方法;2.医学生物化学课程的系统性和关联性。
第二章 蛋白质化学
第一节 蛋白质的分子组成
一、蛋白质的元素组成
二、氨基酸的结构与分类
三、氨基酸的理化性质
第二节 蛋白质的分子结构
一、蛋白质分子的基本结构
二、蛋白质的空间结构
第三节 蛋白质分子结构与功能的关系
一、蛋白质一级结构与功能的关系
二、蛋白质空间结构与功能的关系
第四节 蛋白质的理化性质
一、蛋白质的两性解离与等电点
二、蛋白质的胶体性质
三、蛋白质的沉淀
四、蛋白质的变性
五、蛋白质的呈色反应
第五节 酶
一、酶的概念
二、酶促反应的特点
三、酶的结构与功能
四、酶的作用机制
五、酶促反应动力学
六、酶的命名、分类与编号
七、酶与医学的关系
八、酶与维生素
【教学要求】
掌握:1.氨基酸的结构、分类;2.蛋白质的分子结构、理化性质;3.酶的概念、分子组成;4.酶促反应的特点。
熟悉:1.维持蛋白质分子空间结构的作用力;2.影响酶促反应的因素;3.辅酶与维生素的关系。
了解:1.维生素的概念、种类;2.蛋白质分子结构与功能的关系;3.酶在疾病治疗中的应用。
第三章 核酸化学
第一节 核酸的化学组成
一、戊糖
二、含氮碱
三、核苷
四、核苷酸
五、重要的游离核苷酸及其衍生物
第二节 核酸的分子结构
一、核酸的一级结构
二、DNA的二级结构
三、DNA的三级结构
第三节 RNA的种类和分子结构
一、核糖体RNA(rRNA)
二、转移RNA(tRNA)
三、信使RNA(mRNA)
第四节 核酸的理化性质及应用
一、核酸的酸碱性质
二、核酸的高分子性质
三、核酸的紫外吸收
四、核酸的变性、复性与杂交
【教学要求】
掌握:1.两类核酸(DNA和RNA)化学组成的异同;
2.某些重要核苷酸的结构和功能;
3.核酸中核苷酸之间的连接方式;
4.DNA二级结构的双螺旋结构模型要点;
5.tRNA二级结构——三叶草形结构特点。
熟悉:1.核酸的分子组成;
2.核苷酸、核苷和碱基的基本概念及其结构;
3.常见核苷酸的缩写符号;
4.各类RNA的结构特点及功能;
了解:核酸的理化性质及应用。
第四章 生物氧化
第一节 生物氧化概述
一、生物氧化的特点
二、生物氧化的过程
三、生物氧化反应的类型及酶类
四、生物氧化过程中二氧化碳的生成
第二节 线粒体氧化体系
一、呼吸链的组成及电子传递顺序
二、生物氧化过程中ATP的生成
三、线粒体外NADH的转运
四、氧化磷酸化的影响因素
五、ATP的生理功用
【教学要求】
掌握:1.生物氧化的概念与特点;
2.呼吸链的组成及排列顺序;
3.ATP的生成方式。
熟悉:1.氧化磷酸化的影响因素;
2.生物氧化过程中二氧化碳的生成方式。
了解:1.物质的氧化方式;
2.线粒体外NADH转运进入呼吸链的机制。
第五章 糖代谢
第一节 概述
一、葡萄糖的结构与性质
二、糖的生理功用
三、糖的消化与吸收
四、糖在体内的代谢概况
第二节 糖的分解代谢
一、糖的无氧分解途径
二、糖的有氧氧化途径
三、磷酸戊糖途径
第三节 糖原的合成与分解
一、糖原的合成代谢
二、糖原的分解代谢
三、糖原合成与分解的调节
第四节 糖异生
一、糖异生
二、糖异生的调节
三、糖异生的生理意义
第五节 血糖及其调节
一、血糖的来源和去路
二、血糖水平的调节
三、血糖水平异常
【教学要求】
掌握:1.维持人体血糖浓度相对恒定的调节机制;
2.糖分解代谢的基本反应过程、关键酶、ATP的生成、生理意义;
3.糖异生途径的限速酶、生理意义。
熟悉:1.糖原合成与分解的基本过程及其生理意义;
2.磷酸戊糖途径的基本过程及其生理意义。
了解:1.糖的消化与吸收;
2.糖耐量测定的临床意义;
3.血糖水平异常。
第六章 脂类代谢
第一节 脂类的组成、分布与生理作用
一、 脂类的组成
二、体内分布
三、脂类的生理作用
第二节 脂类的消化和吸收
一、脂类的消化
二、脂类的吸收
三、脂类消化吸收的特点
第三节 甘油三酯的代谢
一、脂肪动员
二、脂肪酸的β氧化
三、酮体的生成和氧化
四、脂肪酸的合成
五、甘油代谢
六、甘油三酯的合成
第四节 磷脂的代谢
一、甘油磷脂的合成
二、甘油磷脂的分解
第五节胆固醇的代谢
一、胆固醇在体内的分布及生理功用
二、胆固醇的合成
第六节 胆汁酸代谢
一、胆汁酸的分类与化学
二、胆汁酸代谢
第七节 血脂与血浆脂蛋白
一、血脂
二、血浆脂蛋白
三、血浆脂蛋白的代谢
四、高脂血症
【教学要求】
掌握:1.血脂的概念、种类和含量;
2.甘油三酯水解的关键酶;
3.脂肪酸β氧化过程;
4.酮体代谢;
5.胆固醇的转化。
熟悉:1.血浆脂蛋白的代谢;
2.磷脂代谢;
3.胆固醇代谢;
4.胆汁酸代谢。
了解:1.脂类的生理功用;
2.脂类消化和吸收的特点;
3.高脂血症。
第七章 蛋白质的分解代谢
第一节 蛋白质的生理功能
一、蛋白质的营养作用
二、蛋白质需要量
三、蛋白质的营养价值
第二节 蛋白质的消化、吸收与腐败作用
一、蛋白质的消化
二、氨基酸的吸收
三、蛋白质的腐败作用
第三节 氨基酸的一般代谢
一、体内氨基酸的代谢概况
二、氨基酸脱氨基作用
三、α-酮酸的代谢
四、氨的代谢
五、氨基酸脱羧基作用
第四节 个别氨基酸的特殊代谢
一、一碳单位代谢
二、含硫氨基酸代谢
三、芳香族氨基酸代谢
【教学要求】
掌握:1.蛋白质的营养价值;
2.氨基酸的一般代谢;
3.尿素的合成。
熟悉:1.蛋白质的腐败作用;
2.个别氨基酸代谢。
了解:1.蛋白质的主要生理功用;
2.蛋白质的消化、吸收。
第八章 核苷酸代谢
第一节 核苷酸的合成代谢
一、嘌呤核苷酸的合成
二、嘧啶核苷酸的合成
三、核苷酸的补救合成
四、三磷酸核苷的合成
五、脱氧核苷酸的合成
第二节 核苷酸的分解代谢
一、嘌呤核苷酸的分解代谢
二、嘧啶核苷酸的分解代谢
第三节 核苷酸的抗代谢物及临床应用
一、核苷类似物
二、碱基类似物
三、氨基酸类似物
四、叶酸类似物
【教学要求】
掌握:1.核苷酸的从头合成原料、基本途径;2.脱氧核苷酸的生成。
熟悉:1.核苷酸的抗代谢物;2.尿酸的生成。
了解:核苷酸的补救合成。
第九章 DNA的生物合成-复制
第一节 DNA的复制
一、DNA的复制方式
二、参与复制的酶类
三、DNA复制的过程
四、端粒DNA的合成
第二节 DNA的损伤与修复
一、DNA的损伤
二、DNA的修复
第三节 逆转录过程
一、逆转录酶
二、逆转录病毒
三、逆转录的意义
【教学要求】
掌握:1.遗传信息传递的中心法则及其补充;2.DNA复制的方式——半保留复制;3.复制的原料、模板,参与复制的酶类和因子。
熟悉:1.DNA复制的基本过程;2.逆转录的概念及生物学意义。
了解:DNA的损伤与修复的概念。
第十章 RNA的生物合成—转录
第一节 参与转录的主要物质
一、模板
二、原料
三、RNA聚合酶
第二节 转录合成的基本过程
一、起始阶段
二、延长阶段
三、终止阶段
第三节 转录后的加工
一、信使RNA(mRNA)的加工
二、转运RNA(tRNA)的加工
三、核糖体RNA(rRNA)的加工
【教学要求】
掌握:转录的原料、模板、酶及转录的基本过程。
熟悉:转录后RNA加工的方式。
第十一章 蛋白质的生物合成—翻译
第一节 蛋白质生物合成体系
一、mRNA与遗传密码
二、氨基酸的“搬运工具”—tRNA
三、肽链合成的“装配机”—核糖体
第二节 蛋白质的生物合成过程
一、氨基酸的活化与转运
二、翻译起始
三、翻译延长
四、翻译终止
五、蛋白质空间构象折叠与其翻译后的加工
第三节 蛋白质合成与医学
一、分子病
二、抗生素对蛋白质合成的影响机制
【教学要求】
掌握:1.蛋白质生物合成的概况和原料;2.三类RNA在蛋白质合成中的作用;3.遗传密码的概念及其特点。
熟悉:1.蛋白质合成的基本过程;2.氨基酸的活化与转运;3.肽链的起始、延长及终止;4.核糖体循环;5.翻译后加工的方式。
了解:1.分子病;2.抗生素对蛋白质合成的影响。
第十二章 肝脏生物化学
第一节 肝脏在物质代谢中的作用
一、肝脏在糖代谢中的作用
二、肝脏在脂类代谢中的作用
三、肝脏在蛋白质代谢中的作用
四、肝脏在维生素代谢中的作用
五、肝脏在激素代谢中的作用
第二节 肝脏的生物转化作用
一、肝脏中非营养性物质的来源
二、生物转化作用概述
三、生物转化反应类型及酶系
四、影响生物转化作用的因素
第三节 胆色素代谢与黄疸
一、胆红素的来源与生成
二、胆红素在血中的运输
三、胆红素在肝内的转变
四、胆红素在肠中的转变
五、黄疸
第四节 常用的肝功能检验
一、血清蛋白质、血氨、胆汁酸的测定
二、血清中酶的测定
三、肝炎免疫测定及肿瘤标志物测定
四、肝脏的生物转化和排泄功能
【教学要求】
掌握:1.肝脏在物质代谢中的作用;2.生物转化的概念。
熟悉:1.生物转化的反应类型;2胆色素的分解代谢;3.常用肝功能试验的临床意义。
了解:1.肝功能受损时物质代谢紊乱的表现;2.各类物质在肝脏代谢中的联系。
第十三章 血液生化
第一节 血液的化学成分
一、蛋白质
二、非蛋白含氮化合物
三、不含氮有机物
四、无机盐
第二节 血浆蛋白质
一、血浆蛋白质的组成
二、血浆蛋白质的功能
第三节 红细胞代谢
一、成熟红细胞代谢特点
二、血红蛋白
第四节 白细胞代谢
一、糖代谢
二、脂类代谢
三、氨基酸和蛋白质代谢
第五节 钙磷代谢
一、血钙和血磷
二、钙磷代谢的调节
三、钙磷代谢紊乱
【教学要求】
掌握:1.血浆蛋白质的组成及主要功能;2.血液非蛋白含氮化合物的种类及临床意义;3.钙磷代谢的生理功能及其调节机制。
熟悉:1.血液的化学组成;2.成熟红细胞的代谢特点;3.血钙与血磷乘积的正常值及临床意义。
了解:1.钙磷代谢的异常与骨质疏松的关系;2.血红素的生物合成过程。