沈阳师范大学：《生物化学》课程授课教案（讲稿，共十六章）

目录生物化学教案目录教案7第一章绪论3第二章糖类化学....6第三章脂质化学22第四章蛋白质化学，..31第五章核酸化学..38第六章酶化学....55第七章维生素化学..83第八章糖类代谢...93第九章脂质代谢.106第十章蛋白质酶促降解和氨基酸代谢.123第十一章核酸酶促降解和核苷酸代谢..138第十二章生物氧化150第十三章物质代谢的相互联系及其调节...159第十四章DNA的生物合成，170第十五章RNA的生物合成....189第十六章蛋白质的生物合成207

生物化学教案 目录 目录 教案.1 第一章绪论 .3 第二章糖类化学.6 第三章脂质化学.22 第四章蛋白质化学.31 第五章核酸化学.38 第六章酶化学.55 第七章维生素化学.83 第八章糖类代谢.93 第九章脂质代谢.106 第十章蛋白质酶促降解和氨基酸代谢.123 第十一章核酸酶促降解和核苷酸代谢.138 第十二章生物氧化.150 第十三章物质代谢的相互联系及其调节.159 第十四章 DNA 的生物合成 .170 第十五章 RNA 的生物合成 .189 第十六章蛋白质的生物合成.207

生物化学教案教案课程名称生物化学课程代码02100280课程授课对象课程性质学科必修生物科学2021级基本学分学时643.5情况考核方式平时成绩占20%，闭卷考试成绩占80%教材：《普通生物化学》，郑集、陈均辉编，高等教育出版社，2007年第四版教材及参考书：（1）《生物化学》，王镜岩等主编，高等教育出版社，2002年第三版。参考（2）《生物化学简明教程》，聂剑初等主编，高等教育出版，2008年第三版。资料（3）《生物化学简明教程》，张丽萍等主编，高等教育出版，2015年第五版。生物化学（biochemistry）是研究生命化学的科学，是介于生物学与化学之间的一门边缘科学。它运用物理学、化学和生物学的现代技术在分子水平探讨生命的本质，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。生物化学是生命科学各专业本科生的一门必修基础课，是学习生物学其他课程最重教学要的基础。目的使学生掌握生物体内的物质组成、变化与生命现象之间的关系，培养学生运用生物化学认识和解释生命现象的能力，培养学生科学思维能力和自学能力，为后续课程学习打下一定的化学知识基础。通过合作式的理论教学方式和自主、探究式的实验教学方式，锻炼学生的自主学习知识、分析与创造知识与组织协调等综合能力。教学内容学时分配章次内容学时绪论第一章2 学时第二章糖类化学4学时第三章脂质化学2 学时第四章蛋白质化学8学时1

生物化学教案 1 教案 课程 基本 情况 课程名称 生物化学 课程代码 02100280 授课对象 生物科学 2021 级 课程性质 学科必修 学时 64 学分 3.5 考核方式 平时成绩占 20%，闭卷考试成绩占 80% 教材 及 参考 资料 教材：《普通生物化学》，郑集、陈均辉编，高等教育出版社，2007 年第四版 参考书：（1）《生物化学》，王镜岩等主编，高等教育出版社，2002 年第三版。 （2）《生物化学简明教程》，聂剑初等主编，高等教育出版，2008 年第三版。 （3）《生物化学简明教程》，张丽萍等主编，高等教育出版，2015 年第五版。 教学 目的 生物化学（biochemistry）是研究生命化学的科学，是介于生物学与化学之间的 一门边缘科学。它运用物理学、化学和生物学的现代技术在分子水平探讨生命的本 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。 生物化学是生命科学各专业本科生的一门必修基础课，是学习生物学其他课程最重 要的基础。 使学生掌握生物体内的物质组成、变化与生命现象之间的关系，培养学生运用 生物化学认识和解释生命现象的能力，培养学生科学思维能力和自学能力，为后续 课程学习打下一定的化学知识基础。通过合作式的理论教学方式和自主、探究式的 实验教学方式，锻炼学生的自主学习知识、分析与创造知识与组织协调等综合能力。 教学内容学时分配 章次 内容 学时 第一章 绪论 2 学时 第二章 糖类化学 4 学时 第三章 脂质化学 2 学时 第四章 蛋白质化学 8 学时

生物化学教案第五章4学时核酸化学第六章酶化学8学时第七章维生素化学2学时第八章糖代谢8学时第九章脂质代谢4学时第十章4学时蛋白质酶促降解和氨基酸代谢第十一章核酸酶促降解和核苷酸代谢2学时第十二章生物氧化4学时第十三章物质代谢的相互联系及其调节2 学时4学时第十四章DNA的生物合成2 学时第十五章RNA的生物合成第十六章蛋白质的生物合成4学时合计64 学时2

生物化学教案 2 第五章 核酸化学 4 学时 第六章 酶化学 8 学时 第七章 维生素化学 2 学时 第八章 糖代谢 8 学时 第九章 脂质代谢 4 学时 第十章 蛋白质酶促降解和氨基酸代谢 4 学时 第十一章 核酸酶促降解和核苷酸代谢 2 学时 第十二章 生物氧化 4 学时 第十三章 物质代谢的相互联系及其调节 2 学时 第十四章 DNA 的生物合成 4 学时 第十五章 RNA 的生物合成 2 学时 第十六章 蛋白质的生物合成 4 学时 合计 64 学时

第一章绪论生物化学教案第一章绪论掌握生物化学的基本概念与研究目的和任务。理解生物化学在生物科学中教学目标的地位与作用。了解生物化学的发展。教学重点生物化学及其研究内容教学难点生物化学及其研究内容学时分配2学时教学方法讲授法教学手段传统教学十现代多媒体概念研究范围现状与展望研究对象和目的研究目的学科任务知识结构基本内容生物化学体系医药卫生农业生产与其他学科的关系应用现代工业居民生活3

生物化学教案 第一章 绪论 3 第一章绪论 教学目标 掌握生物化学的基本概念与研究目的和任务。理解生物化学在生物科学中 的地位与作用。了解生物化学的发展。 教学重点 生物化学及其研究内容 教学难点 生物化学及其研究内容 学时分配 2 学时 教学方法 讲授法 教学手段 传统教学＋现代多媒体 知识结构 体系

生物化学教案第一章绪论授课题目绪论授课序次1总学时数2学时授课时长40分钟备注教学过程及授课内容【课堂导入】北京时间下午17：30，2015年诺贝尔生理学或医学奖公布，奖项被分为两部分：一半授予WilliamC.Campbell和大村智为其在治疗蛔虫引起的感染方面作出的贡献；另一半授予屠呦呦，以表彰她对疾治疗所做的贡献。诺贝尔奖是科研中的最高奖项，华人诺贝尔奖得主——屠呦呦——研究青蒿素。屠呦呦，女，1930年12月30日生，药学家，中国中医研究院终身研究员兼首席研究员，青嵩素研究开发中心主任。多年从事中药和中西药结合研究，突出贡献是创制新型抗药一一青蒿素和双氢青蒿素。这个领域就是生物化学生物化学与人类的生活各个方面联系密切，有重要的应用。【探究新知】1生物化学的概念和研究内容1.1概念：生物化学可以认为是生命的化学，主要是应用化学的理论和方法研究微生物、植物、动物及人体等的化学组成、生命物质各组分的结构和性质、及它们在生命过程中的变化规律的一门科学。1.2生物化学的基本内容包括：生物大分子的结构与功能；物质代谢及其调节；基因信息传递及调控：其他专题；生物化学实验技术。2生物化学的发展简史18世纪中一20世纪初（初级阶段）（静态），生物体的化学组成（糖，脂，氨基酸，核酸）20世纪初一20世纪中（蓬勃发展阶段）（动态），代谢途径，酶促反应，三羧酸循环...20世纪后叶以来（分子生物学崛起）（机能），代谢调节，合成...4

生物化学教案 第一章 绪论 4 授课题目 绪论 授课序次 1 总学时数 2 学时 授课时长 40 分钟 教学过程及授课内容 备注 【课堂导入】 北京时间下午 17：30，2015 年诺贝尔生理学或医学奖公布，奖项被分为两 部分：一半授予 William C. Campbell 和大村智为其在治疗蛔虫引起的感染方面 作出的贡献；另一半授予屠呦呦，以表彰她对疟疾治疗所做的贡献。 诺贝尔奖是科研中的最高奖项，华人诺贝尔奖得主——屠呦呦——研究青 蒿素。屠呦呦，女，1930 年 12 月 30 日生，药学家，中国中医研究院终身研究 员兼首席研究员，青蒿素研究开发中心主任。多年从事中药和中西药结合研究， 突出贡献是创制新型抗疟药———青蒿素和双氢青蒿素。这个领域就是生物化 学 生物化学与人类的生活各个方面联系密切，有重要的应用。 【探究新知】 1 生物化学的概念和研究内容 1.1 概念：生物化学可以认为是生命的化学，主要是应用化学的理论和方法研究 微生物、植物、动物及人体等的化学组成、生命物质各组分的结构和性质、及 它们在生命过程中的变化规律的一门科学。 1.2 生物化学的基本内容包括： 生物大分子的结构与功能；物质代谢及其调节；基因信息传递及调控；其 他专题；生物化学实验技术。 2 生物化学的发展简史 18 世纪中—20 世纪初（初级阶段）(静态)，生物体的化学组成（糖，脂， 氨基酸，核酸） 20 世纪初—20 世纪中（蓬勃发展阶段）（动态），代谢途径，酶促反应，三 羧酸循环. 20 世纪后叶以来（分子生物学崛起）（机能），代谢调节，合成

第一章绪论生物化学教案蛋白质结构，DNA结构，遗传信息，基因工程，基因重组，人类基因组计划..3生物化学在生物科学中的地位及其在工农业生产中的作用4生物化学的学习方法【讨论提问】同学们列举一些生物化学方面获得的诺贝尔奖的科学家？1.2.举例说明在日常的生活中，哪些东西是与生物化学这个学科密切相关的？【本章小结】掌握生物化学的基本概念与研究目的和任务。理解生物化学在生物科学中的地位与作用。了解生物化学的发展。本课程包括下列四方面的内容即：1.生物大分子糖、脂、蛋白质、酶、核酸的结构，性质和生物功能。2.能量的释放、转变和储存的代谢过程。3．遗传信息的储存，传递和表达。4．代谢的调节控制。【课后作业】1、什么叫生物化学？2、生物化学的研究内容？3、生物化学发展简史？4、应该如何学习生物化学？教学反思生命科学的历史也是人类探究自身的历史，在这一过程中许多科学家做出了杰出的贡献，因而在介绍生物化学发展史的时候，给大家讲述科学家的故事无疑能够起到激励同学们的作用

生物化学教案 第一章 绪论 5 蛋白质结构，DNA 结构，遗传信息，基因工程，基因重组，人类基因组计 划. 3 生物化学在生物科学中的地位及其在工农业生产中的作用 4 生物化学的学习方法 【讨论提问】 1. 同学们列举一些生物化学方面获得的诺贝尔奖的科学家？ 2. 举例说明在日常的生活中，哪些东西是与生物化学这个学科密切相关的？ 【本章小结】 掌握生物化学的基本概念与研究目的和任务。理解生物化学在生物科学中 的地位与作用。了解生物化学的发展。本课程包括下列四方面的内容即：1．生 物大分子糖、脂、蛋白质、酶、核酸的结构，性质和生物功能。2．能量的释放、 转变和储存的代谢过程。3．遗传信息的储存，传递和表达。4．代谢的调节控 制。 【课后作业】 1、什么叫生物化学？ 2、生物化学的研究内容？ 3、生物化学发展简史？ 4、应该如何学习生物化学？ 教学反思 生命科学的历史也是人类探究自身的历史，在这一过程中许多科学家做出了杰出的贡 献，因而在介绍生物化学发展史的时候，给大家讲述科学家的故事无疑能够起到激励同学们 的作用

第二章糖类化学生物化学教案第二章糖类化学重点掌握典型单糖的结构和性质，理解二糖和多糖的结构和性质。比较分析教学目标各种重要糖类的特征。①糖的概念、分类教学重点②单糖的化学结构和性质?二糖和多糖的化学结构和性质①糖的分类教学难点②i单糖的化学结构和性质③二糖、多糖的性质第一节单糖2学时学时分配第二节二糖和三糖1学时第三节多糖1学时教学方法讨论法+讲授法教学手段传统教学+现代多媒体种类结构单糖性质种类概念结构分类寡糖拉知识结构性质体系种类糖类化学分布结构?多糖性质生物学作用6

生物化学教案 第二章 糖类化学 6 第二章糖类化学 教学目标 重点掌握典型单糖的结构和性质，理解二糖和多糖的结构和性质。比较分析 各种重要糖类的特征。 教学重点 ① 糖的概念、分类 ② 单糖的化学结构和性质 ③ 二糖和多糖的化学结构和性质 教学难点 ① 糖的分类 ② 单糖的化学结构和性质 ③ 二糖、多糖的性质 学时分配 第一节单糖 2 学时 第二节二糖和三糖 1 学时 第三节多糖 1 学时 教学方法 讨论法+讲授法 教学手段 传统教学＋现代多媒体 知识结构 体系

生物化学教案第二章糖类化学授课题目糖类化学授课序次1、2、3总学时数授课时长200分钟4学时备注教学过程及授课内容【课堂导入】糖类是四大类生物分子之一，广泛存在于生物界，特别是植物界。糖类在生物体内不仅作为结构成分和能源，复合糖中的糖链作为细胞识别的信息分子参与许多生命过程，并因此出现一门性的学科，糖生物学。【探究新知】一、糖的概念（一）糖的化学概念（糖类saccharide）糖类物质是多羟基(2个或以上)的醛类(aldehyde)或酮类(Ketone)化合物，及其衍生物或聚合物的总称。糖也称碳水化合物（carbohydrate），用Cn(H2O)n表示。（二）分布及其重要性糖是自然界分布很广的一类化合物，几乎所有的动物、植物和微生物体内都含有糖类。糖类的主要生物学作用（1）提供能量。（2）可转变为生命所必需的其它物质，如脂类、蛋白质等。（3）可作为生物体的结构物质，细胞的骨架。（4）细胞间识别和生物分子间的识别。（三）糖的分类（classification）根据糖的结构单元数目多少分为：1、单糖（monosaccharide）：是多羟醛或多羟酮（1）碳原子数目：丙糖、丁糖、戊糖、已糖、庚糖等。（2）醛糖、酮糖：醛糖：自然界存在的有D-甘油醛糖，L-阿拉伯糖，D-木糖，D-核糖，D-2-脱7

生物化学教案 第二章 糖类化学 7 授课题目 糖类化学 授课序次 1、2、3 总学时数 4 学时 授课时长 200 分钟 教学过程及授课内容 备注 【课堂导入】 糖类是四大类生物分子之一，广泛存在于生物界，特别是植物界。糖类在生 物体内不仅作为结构成分和能源，复合糖中的糖链作为细胞识别的信息分子参与 许多生命过程，并因此出现一门性的学科，糖生物学。 【探究新知】 一、糖的概念 （一）糖的化学概念（糖类 saccharide） 糖类物质是多羟基(2个或以上)的醛类(aldehyde)或酮类(Ketone)化合物，及其 衍生物或聚合物的总称。 糖也称碳水化合物（carbohydrate），用 Cn (H2O)n 表示。 （二）分布及其重要性 糖是自然界分布很广的一类化合物，几乎所有的动物、植物和微生物体内都 含有糖类。 糖类的主要生物学作用： （1）提供能量。 （2）可转变为生命所必需的其它物质，如脂类、蛋白质等。 （3）可作为生物体的结构物质，细胞的骨架。 （4）细胞间识别和生物分子间的识别。 （三）糖的分类（classification） 根据糖的结构单元数目多少分为： 1、单糖（monosaccharide）：是多羟醛或多羟酮 （1）碳原子数目：丙糖、丁糖、戊糖、已糖、庚糖等。 （2）醛糖、酮糖： 醛糖：自然界存在的有 D-甘油醛糖，L-阿拉伯糖，D-木糖，D-核糖，D-2-脱

生物化学教案第二章糖类化学氧核糖，D-葡萄糖，D-甘露糖，D-及L-半乳糖等。酮糖：甘油酮糖，L-木酮糖，D-果糖，L-山梨糖，景天庚酮糖（仅此几种存在自然界）。2、寡糖（oligosaccharide)：又称低聚糖，由2～10分子单糖结合而成。可分为二糖、三糖、四糖、五糖等。3、多糖（polysaccharide）：由多分子单糖或单糖的衍生物聚合而成。（1）同多糖（homopolysaccharide，均一性多糖）：由同一种单糖聚合而成，如淀粉、糖原、纤维素等。（2）杂多糖（heteropolysaccharide，不均一性多糖）：由不同种单糖或单糖的衍生物聚合而成，如透明质酸等。糖类还可和非糖物质如脂类、蛋白质等结合形成复合糖（complexsaccharide）第一节单糖一、单糖的结构（一）单糖的链状结构：以葡萄糖为例1、确定链状结构的方法（葡萄糖）：C6H12O6+(CH3CO)2O→C6H7O6(COCH3)5（1）羟基：葡萄糖分子内有5个羟基（2）醛基：与Fehling试剂或其它醛试剂反应，含有醛基。（3）被弄HNO3氧化生成糖二酸（二羧酸）。（4）被钠汞齐（钠和汞的合金）和HI还原生成正已烷。2、单糖的链状结构有醛糖和酮糖之分，用下列通式表示醛糖和酮糖。工-HOCH20HCHO0H-C-OHC=0C=OH-C-OH-HOHHO-CH(CHOH)n(CHOH)n-1-OHH-C-OHHH-C-OH-OHCH2OHCH2OHCH2OHCH,OH醛糖酮糖D-GlucoseD-Fructose3、单糖的构型（configuration）8

生物化学教案 第二章 糖类化学 8 氧核糖，D-葡萄糖，D-甘露糖，D-及 L-半乳糖等。 酮糖：甘油酮糖，L-木酮糖，D-果糖，L-山梨糖，景天庚酮糖（仅此几种存 在自然界）。 2、寡糖（oligosaccharide）： 又称低聚糖，由 2～10 分子单糖结合而成。可分为二糖、三糖、四糖、五糖 等。 3、多糖（polysaccharide）：由多分子单糖或单糖的衍生物聚合而成。 （1）同多糖（homopolysaccharide，均一性多糖）：由同一种单糖聚合而成，如淀 粉、糖原、纤维素等。 （2）杂多糖（heteropolysaccharide，不均一性多糖）：由不同种单糖或单糖的衍 生物聚合而成，如透明质酸等。 糖类还可和非糖物质如脂类、蛋白质等结合形成复合糖（complex saccharide） 第一节单糖 一、单糖的结构 （一）单糖的链状结构：以葡萄糖为例 1、确定链状结构的方法（葡萄糖）：C6H12O6+(CH3CO)2O→C6H7O6(COCH3)5 （1）羟基：葡萄糖分子内有 5 个羟基 （2）醛基：与 Fehling 试剂或其它醛试剂反应，含有醛基。 （3）被弄 HNO3 氧化生成糖二酸（二羧酸）。 （4）被钠汞齐（钠和汞的合金）和 HI 还原生成正己烷。 2、单糖的链状结构有醛糖和酮糖之分，用下列通式表示醛糖和酮糖。 醛糖酮糖 D-Glucose D-Fructose 3、单糖的构型（configuration） CHO (CHOH)n CH2OH C (CHOH)n-1 CH2OH CH2OH O C C OH C H HO H H C OH C H O H OH CH2OH C C O HO C H H C OH H C OH CH2OH H H OH

生物化学教案第二章糖类化学单糖有D型、L型两种异构体，判断方法以甘油醛（D-Glyceraldehyde，LGlyceraldehyde）作标准。将单糖分子中离羰基最远的不对称碳原子上的-OH的空间排布与甘油醛作比较，若与D-甘油醛相同，即羟基在不对称碳原子右边的为D-型，若与L-甘油醛相同，即羟基在不对称碳原子左边的为L-型。D-型和L-型单糖互为对映体。将甘油醛分子作成立体模型，如图。HHCCH.OHCH,OHOHHO-HCHOHCH.OHCH.OHyeeraldehyd1OHOCH3CH,OHCH3OHR一CHO-+RRCHCH无水HCI无水oCH3OCH3半缩缩C,H120g + CHOH(CH1Os)—OCH3甲基葡萄糖（二）单糖的环状结构链状结构不是单糖的唯一结构。在溶液中，含有4个以上碳原子的单糖以环状结构为主。1、单糖的链状结构不能解释以下性质：（1）单糖是多羟醛，应显示醛的性质，但葡萄糖的醛基不能和NaHSO：反应，也不能和Schiff试剂反应，说明葡萄糖的醛基不如一般醛基活泼。（2）1分子葡萄糖只能与1分子甲醇结合成甲基葡萄糖而不能如一般醛类分子能与2分子甲醇作用形成缩醛。（3）葡萄糖有变旋现象一般醛类在水溶液中只有一个比旋光度，但是新配置的葡萄糖水溶液的比旋光度随时间而改变。9

生物化学教案 第二章 糖类化学 9 单糖有 D 型、L 型两种异构体，判断方法以甘油醛（D-Glyceraldehyde，L￾Glyceraldehyde）作标准。 将单糖分子中离羰基最远的不对称碳原子上的-OH 的空间排布与甘油醛作比 较，若与 D-甘油醛相同，即羟基在不对称碳原子右边的为 D-型，若与 L-甘油醛相 同，即羟基在不对称碳原子左边的为 L-型。D-型和 L-型单糖互为对映体。 将甘油醛分子作成立体模型，如图。 （二）单糖的环状结构 链状结构不是单糖的唯一结构。在溶液中，含有 4 个以上碳原子的单糖以环 状结构为主。 1、单糖的链状结构不能解释以下性质： （1）单糖是多羟醛，应显示醛的性质，但葡萄糖的醛基不能和 NaHSO3 反应，也 不能和 Schiff 试剂反应，说明葡萄糖的醛基不如一般醛基活泼。 （2）1 分子葡萄糖只能与 1 分子甲醇结合成甲基葡萄糖而不能如一般醛类分子能 与 2 分子甲醇作用形成缩醛。 （3）葡萄糖有变旋现象 一般醛类在水溶液中只有一个比旋光度，但是新配置的葡萄糖水溶液的比旋 光度随时间而改变。 C OCH3 OCH3 R CHO R H CH3OH 无 水 HCl 半 缩 醛 缩 醛 CH3OH 无水 HCl C6H12O6 + CH3OH (C6H11O5 )－OCH3 甲基葡萄糖 C OH OCH3 R H