高等生物化学(全英文课程)

发布者:肖凡发布时间:2019-04-08浏览次数:38

课程目标

高等生物化学是一门全英文的核心课程。教学内容覆盖生物化学领域中和当前研究热点结合最为紧密的部分,增强学生对专业词汇的学习与运用,提高学生对研究课题的理解和思考。本课程大致分为生物大分子的结构与功能,生物技术,计算生物化学,以及生物能源化学几个部分,每学期会根据研究热点的变化做出相应调整。在讲解原理的基础上突出互动和研讨,提高学生的专业英语应用能力,促进学生发挥主观能动性,积极获取最新的专业知识。

基本要求

本课程以物理化学、生物化学、分子生物学为基础。通过学习本课程,要求学生掌握核酸和蛋白质等生物大分子的结构特点以及结构与功能的相互关系;了解蛋白质、核酸分离纯化、分析的一些常用生物技术;生物大分子结构计算与理论预测以及生物信息学有关知识;了解生物能源化学的新概念并掌握生物能源的生产原理和相关技术。同时要求学生们通过教学和讨论能够掌握相应的专业词汇,学会运用英语进行相关专业文献的检索和收集,能够熟练阅读英文文献,提高运用英语进行交流沟通的能力。

教学内容及学时分配

  1. 绪论

  2. 了解高等生物化学的授课内容、形式、考核方式,课程的意义以及该领域在国内外的发展状况。(2学时)

    • 高等生物化学课程意义、授课方式及考核方式介绍

    • 课程内容及相关领域的国内外发展现状

  3. 核酸生物化学

  4. 核酸的基本构成和化学性质;核酸的结构特点、DNA双螺旋结构的发现过程及其重要意义;基因以及基因组;基因工程概念和方法。(3学时)

    • 核酸分子的类型和组成

    • 核算分子的结构、发现过程及其生物学意义

    • 核算的化学、物理性质

    • 基因、基因组及基因工程

  5. 蛋白质结构功能

  6. 蛋白质的基本构成;蛋白质的不同结构层级;蛋白质在生命活动中的重要作用;蛋白质折叠机理及意义;蛋白质与生物膜的相互作用。(5学时)

    • 氨基酸及多肽

    • 蛋白质的结构层级

    • 典型蛋白质的功能介绍:血红蛋白、肌红蛋白、信号转导蛋白、酶

    • 蛋白质折叠机理介绍

    • 膜蛋白的结构特点、功能及与生物膜的相互作用

  7. 生物代谢途径和信号传递系统

  8. 在掌握了生物主要分子的结构基础上,了解分子间作用的错综复杂的网络体系、生命机体物质和能量代谢的多种途径、细胞信号的传递和反馈控制系统。(4学时)

    • 生物氧化和氧化磷酸化

    • 电子传递和呼吸链

    • 物质代谢的整合和调节

    • 细胞内信号转导网络及其规律特征

  9. 生物化学及分子生物学技术

  10. 介绍现代生物化学与分子生物学的主要技术理论,说明近代分子克隆技术等越来越广泛应用的技术与方法,同时了解近年来出现的国际前沿的新实验技术和方法。(4学时)

    • 分生物大分子制备、分离和表征技术

    • DNA 重组和分子杂交技术

    • 基因和蛋白结构分析技术

    • 生物芯片及其应用

  11. 分子模拟和计算生物学

  12. 把握分子模拟在生物、医药等领域相关研究中的重要性,了解分子模拟的内容、方法及基本概念。(6学时)

    • 分子模拟的概念,研究领域及其历史、发展现状

    • 坐标体系、势能面、单位等基本概念

    • 计算机相关:硬件和软件、作图、数值方法

    • 计算实例

    • 文献讨论

  13. 生物能源化学

  14. 了解生物质能源的概念及其重要性,介绍具有代表性的几类生物能源技术的原理和发展状况,掌握生物质转化为能源的过程中包含的生物反应过程。(8学时)

    • 生物能源概述,国内外发展现状

    • 以玉米和甘蔗为原料生产燃料乙醇

    • 纤维素乙醇的生产

    • 藻类光解水产氢

    • 氢化酶工程

    • 微生物采油的应用

    • 生物柴油生产

    • 生物燃料电池的原理及发展

主要参考书目

  1. David L. Nelson and Michael M. Cox, Lehninger Principles of Biochemistry, 4th Ed, W. H. Freeman & Co. 2004.

  2. Jeremy M. Berg and Lubert Stryer, Biochemistry, 7th Ed, W. H. Freeman & Co. 2012.

  3. Joseph Sambrook, Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 4th Ed, Cold Spring Harbor Laboratory Press, U.S, 2012.

  4. A. R. Leach, Molecular Modelling: Principles and Applications, 2nd Ed, Pearson, 2001.

  5. D. Frenkel and B. Smit, Understanding molecular simulation: From algorithms to applications, 2nd Ed, Academic Press, 2001.

  6. Judy D. Wall, Caroline S. Harwood, and Arnold Demain, Bioenergy, 科学出版社, 2011.