海南大学 食品生物化学课程 教 案 课程编号： 教师姓名： 潘永贵 适用专业： 食品科学与工程 开课时间：
海 南 大 学 食 品 生 物 化 学 课程 教 案 课程编号： 教师姓名： 潘永贵 适用专业： 食品科学与工程 开课时间：
章 第一章绪论： 课时3 节 使学生对生物化学这门课所要学习的内容有所了解，对生物化学的 教学目的 定义、研究对象和任务。生物化学的发展简史。生物化学与工农医的关 系，生命现象的一些特征：生物化学的新进展有所了解。 通过本章讲授使学生了解该门课的概貌、学习方法，激发学生学习 兴趣。 1.细胞的分类和结构 2.生物体的化学组成 恶 点 难点
2 章 第一章 绪论： 课时 3 节 教 学 目 的 使学生对生物化学这门课所要学习的内容有所了解，对生物化学的 定义、研究对象和任务。生物化学的发展简史。生物化学与工农医的关 系，生命现象的一些特征；生物化学的新进展有所了解。 通过本章讲授使学生了解该门课的概貌、学习方法，激发学生学习 兴趣。 教 学 重 点 1．细胞的分类和结构 2．生物体的化学组成 教 学 难 点
相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）刀为 1、《生命的化学》杂志上的相关文章： 2、上网一一生物谷或生物通查阅相关文章。 教师授课思路、设问及讲解要点 什么是生命？ 一 生命的构成 一细胞 (一)细胞的分类和结构 (二)细胞的功能机构（细胞的基本结构） a)细胞膜 细胞膜是真核细胞表层的一层薄膜，是活细胞的重要组成部分。它具有保护细胞 进行物质交换、传递信息、能量转换、运动和免疫等生理功能。 必 b)细胞质（细胞质基质） 细胞质是非常复杂的生物胶体。细胞质所含的有形物质为各种细胞器，细胞器之 程 间为胞液。细胞胞液主要由酶、激素、脂类、糖类以及多种无机盐和水组成。胞液是 细胞内各种细胞器之间相互联系的介质。细胞质基质是细胞的重要的结构成分，其体 积约占一个细胞总体积的50%60%。 c)细胞器 细胞器是细胞内具有特定结构和功能的亚细胞结构。细胞器通过膜（细胞内膜） 与周围环境分开，具有特定的生理功能 生物体的化学组成
3 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 1、 《生命的化学》杂志上的相关文章； 2、上网——生物谷或生物通查阅相关文章。 教 学 过 程 教师授课思路、设问及讲解要点 一、 什么是生命？ 二、 生命的构成——细胞 （一）细胞的分类和结构 （二）细胞的功能机构（细胞的基本结构） a) 细胞膜 细胞膜是真核细胞表层的一层薄膜，是活细胞的重要组成部分。它具有保护细胞、 进行物质交换、传递信息、能量转换、运动和免疫等生理功能。 b) 细胞质（细胞质基质） 细胞质是非常复杂的生物胶体。细胞质所含的有形物质为各种细胞器，细胞器之 间为胞液。细胞胞液主要由酶、激素、脂类、糖类以及多种无机盐和水组成。胞液是 细胞内各种细胞器之间相互联系的介质。细胞质基质是细胞的重要的结构成分，其体 积约占一个细胞总体积的 50%~60%。 c) 细胞器 细胞器是细胞内具有特定结构和功能的亚细胞结构。细胞器通过膜（细胞内膜） 与周围环境分开，具有特定的生理功能 三、 生物体的化学组成
(一)生命体的元素组成 第一类元素：包括C、H、O和N四种元素，是组成生命体最基本的元素。这四种元 素约占了生物体总质量的99%以上。 第二类元素：包括S、P、C1、Ca、K、Na和Mg。这类元素也是组成生命体的基本元 第三类元素：包括e、Cu、Co、h和Zn。是生物体内存在的主要少量元素。 第四类元素：包括Al、As、B、Br、Cr、F、Ga、【、Mo、Se、Si等。 (二)生物分子 生物分子是生物体和生命现象的结构基础和功能基础，是生物化学研究的基本对 生物分子的主要类型包括： (1)糖、脂、核酸和蛋白质等生物大分子 (2)维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸等。 生物分子基本特征 生物分子中最重要的是糖、酯、核酸和蛋白质四类物质，分子量一般都很大，所 以又称为生物大分子。 生物大分子具有如下特征： (1)由结构比较简单的小分子？结构单元分子所组成 最重要的结构单元分子主要有以下几类： a.构成蛋白质的结构单元分子一一20种氨基酸 b.构成核酸的结构单元分子一一核苷酸 C.构成脂的结构单元分子一一甘油、脂肪酸和胆碱 d.构成糖的结构单元分子 (2)具有非常复杂的结构 四、生物化学的概念、研究对象和内容 生物化学(biochemistry)是运用化学的原理和方法研究生物有机体化学组成和生 命过程中化学变化规律的科学。简言之，生物化学就是研究生命活动的化学本质。 生物化学的研究对象不局限于哪种生物、哪类细胞、哪个器官活组织，而是整个 生物界，包括动物、植物和微生物。 生物化学的基本内容包括：
4 （一）生命体的元素组成 第一类元素：包括C、H、O和N四种元素，是组成生命体最基本的元素。这四种元 素约占了生物体总质量的99%以上。 第二类元素：包括S、P、Cl、Ca、K、Na和Mg。这类元素也是组成生命体的基本元 素。 第三类元素：包括Fe、Cu、Co、Mn和Zn。是生物体内存在的主要少量元素。 第四类元素：包括Al、As、B、Br、Cr、F、Ga、I、Mo、Se、Si等。 （二）生物分子 生物分子是生物体和生命现象的结构基础和功能基础，是生物化学研究的基本对 象。 生物分子的主要类型包括： （1）糖、脂、核酸和蛋白质等生物大分子 （2）维生素、辅酶、激素、核苷酸和氨基酸等。 生物分子基本特征 生物分子中最重要的是糖、酯、核酸和蛋白质四类物质，分子量一般都很大，所 以又称为生物大分子。 生物大分子具有如下特征： （1）由结构比较简单的小分子结构单元分子所组成. 最重要的结构单元分子主要有以下几类: a．构成蛋白质的结构单元分子——20种氨基酸 b．构成核酸的结构单元分子——核苷酸 c．构成脂的结构单元分子——甘油、脂肪酸和胆碱 d．构成糖的结构单元分子 （2） 具有非常复杂的结构 四、生物化学的概念、研究对象和内容 生物化学（biochemistry）是运用化学的原理和方法研究生物有机体化学组成和生 命过程中化学变化规律的科学。简言之，生物化学就是研究生命活动的化学本质。 生物化学的研究对象不局限于哪种生物、哪类细胞、哪个器官活组织，而是整个 生物界，包括动物、植物和微生物。 生物化学的基本内容包括：
(1)、静态生化：构成有机体的各种生物物质的组成，结构，性质及生物功能物 质包括：糖、脂、蛋白质、核酸、酶、维生素、激素、抗生素等。 (2)、动态生化：研究生物体内各种物质的化学变化及与外界进行物质和能量交 换的规律，即物质代谢和能量代谢。 四、学习生物化学的意义 (一)生物化学和分子生物学是二十一世纪生命科学的带头学科。 (二)生物化学与农业 (三)生物化学与工业 (四)生物化学与医学 五、参考书目 教材：杨志敏，蒋立科.生物化学.高等教有出版社，2005,8 参考书目： 王镜岩，沈同.生物化学（第三版）.高等教有出版社，2003,5 古练权.生物化学.高等教育出版社，2000,7 徐凤彩.基础生物化学，华南理工大学出版社，1999,8 2、查阅《生命的化学》杂志上的相关文章 2、上网一一生物谷或生物通查阅相关文章
5 （1）、静态生化：构成有机体的各种生物物质的组成，结构，性质及生物功能物 质包括：糖、脂、蛋白质、核酸、酶、维生素、激素、抗生素等。 （2）、动态生化：研究生物体内各种物质的化学变化及与外界进行物质和能量交 换的规律，即物质代谢和能量代谢。 四、 学习生物化学的意义 （一） 生物化学和分子生物学是二十一世纪生命科学的带头学科。 （二） 生物化学与农业 （三） 生物化学与工业 （四） 生物化学与医学 五、 参考书目 教材：杨志敏，蒋立科. 生物化学. 高等教育出版社，2005，8 参考书目： 王镜岩，沈同.生物化学（第三版）.高等教育出版社，2003，5 古练权. 生物化学. 高等教育出版社，2000，7 徐凤彩. 基础生物化学.华南理工大学出版社，1999，8 教 学 后 记 2、 查阅《生命的化学》杂志上的相关文章； 2、上网——生物谷或生物通查阅相关文章
章 第二章生物膜 课时 1 节 使学生掌握生物膜的结构和功能 教学目的 1.生物膜的组成 教 2. 生物膜的功能 重 点 苹 瘫 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 杨志敏，蒋立科.生物化学.高等教育出版社，2005,8 王镜岩，沈同.生物化学（第三版）.高等教有出版社，2003,5 古练权。生物化学.高等教育出版社，2000,7 徐凤彩.基础生物化学.华南理工大学出版社，1999,8
章 第二章 生物膜 课时 1 节 教 学 目 的 使学生掌握生物膜的结构和功能 教 学 重 点 1．生物膜的组成 2．生物膜的功能 教 学 难 点 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 杨志敏，蒋立科. 生物化学. 高等教育出版社，2005，8 王镜岩，沈同.生物化学（第三版）.高等教育出版社，2003，5 古练权. 生物化学. 高等教育出版社，2000，7 徐凤彩. 基础生物化学.华南理工大学出版社，1999，8
教师授课思路、设问及讲解要点 一、生物膜的组成和结构 (一)生物膜的组成 主要由脂质（主要是磷脂和胆固醇）、蛋白质（包括酶）和多糖类组成，水和金属 离子等。生物膜的组成，因膜的种类不同而有很大的差别。 (1)脂质Lipid 脂质是构成生物膜最基本的结构物质，脂质包括磷脂、胆周醇和糖脂等，其中以 磷脂为主要成分 名磷脂 主要是磷酸甘油二脂。甘油中第1,2位碳原子与脂肪酸酯基（主要是含16碳的 软脂酸和18碳的油酸)相连，第3位碳原子则与磷酸酯基相连。不同的磷脂，其磷酸 酯基组成也不相同。 教胆固醇胆固醇是一种类脂化合物，在生物膜中含量较多。 学 :糖脂糖脂也是构成双层脂膜的结构物质。糖脂主要分布在细胞膜外侧的单分子层 中。动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂 (2)膜蛋白质 程 生物膜中含有多种不同的蛋白质，通常称为膜蛋白。膜蛋白具有重要的生物功能， 是生物膜实施功能的基本场所。根据它们在膜上的定位情况，可以分为外周蛋白和内 在蛋白。 A.外周蛋白：这类蛋白约占膜蛋白的20一30%，分布于双层脂膜的外表层，主要 通过静电引力或范德华力与膜结合。外周蛋白与膜的结合比较疏松，容易从膜上分离 出来。外周蛋白能溶解于水。 B.内在蛋白：内在蛋白约占膜蛋白的70-80%，蛋白的部分或全部嵌在双层脂膜 的疏水层中。这类蛋白的特征是不溶于水，主要靠疏水键与膜脂相结合，而且不容易 从膜中分离出来。内在蛋白与双层脂膜疏水区接触部分，由于没有水分子的影响，多 肽链内形成氢键趋向大大增加，因此，它们主要以-蝶旋和B-折叠形式存在，其中又 以a螺旋更普遍。 (3)糖类 生物膜中含有一定的寡糖类物质。它们大多与膜蛋白结合，少数与膜脂结合
7 教 学 过 程 教师授课思路、设问及讲解要点 一、生物膜的组成和结构 （一）生物膜的组成 主要由脂质（主要是磷脂和胆固醇）、蛋白质（包括酶）和多糖类组成，水和金属 离子等。 生物膜的组成，因膜的种类不同而有很大的差别。 （1）脂质 Lipid 脂质是构成生物膜最基本的结构物质，脂质包括磷脂、胆固醇和糖脂等，其中以 磷脂为主要成分。 磷脂 主要是磷酸甘油二脂。甘油中第 1，2 位碳原子与脂肪酸酯基（主要是含 16 碳的 软脂酸和 18 碳的油酸）相连，第 3 位碳原子则与磷酸酯基相连。不同的磷脂，其磷酸 酯基组成也不相同。 胆固醇 胆固醇是一种类脂化合物, 在生物膜中含量较多。 糖脂 糖脂也是构成双层脂膜的结构物质。糖脂主要分布在细胞膜外侧的单分子层 中。动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂。 （2）膜蛋白质 生物膜中含有多种不同的蛋白质，通常称为膜蛋白。膜蛋白具有重要的生物功能， 是生物膜实施功能的基本场所。根据它们在膜上的定位情况，可以分为外周蛋白和内 在蛋白。 A．外周蛋白：这类蛋白约占膜蛋白的 20－30%，分布于双层脂膜的外表层，主要 通过静电引力或范德华力与膜结合。外周蛋白与膜的结合比较疏松，容易从膜上分离 出来。外周蛋白能溶解于水。 B．内在蛋白：内在蛋白约占膜蛋白的 70-80%，蛋白的部分或全部嵌在双层脂膜 的疏水层中。这类蛋白的特征是不溶于水，主要靠疏水键与膜脂相结合，而且不容易 从膜中分离出来。内在蛋白与双层脂膜疏水区接触部分，由于没有水分子的影响，多 肽链内形成氢键趋向大大增加，因此，它们主要以-螺旋和-折叠形式存在，其中又 以-螺旋更普遍。 （3）糖类 生物膜中含有一定的寡糖类物质。它们大多与膜蛋白结合，少数与膜脂结合
糖类在膜上的分布是不对称的，全部都处于细胞膜的外侧。生物膜中组成寡糖的 单糖主要有半乳糖、半乳糖胺、甘露糖、葡萄糖和葡萄糖胺等。 生物膜中的糖类化合物在信息传递和相互识别方面具有重要作用。 (二)生物膜的结构 关于生物膜的分子结构有许多假说和模型。 其中最具代表性的是S.J.Singer和G.Nicolson于1972年提出的流体镶嵌模型 (luid mosaic model或流动镶嵌模型)。流动镶嵌模型主要强调： (1)构成生物膜的主要成分是磷脂，磷脂呈双分子层排列，其排列方式与前人研 究结果相同，即两层磷脂分子疏水基相连亲水基朝外与蛋白质相近： (2)膜的流动性：膜蛋白和膜脂均可侧向运动。流动性的大小主要取决于脂肪酸 中不饱和脂肪的程度，不饱和程度愈大，流动性愈强： (3)膜蛋白分布的不对称性：膜蛋白有的馈嵌在膜表面，有的则嵌入或贯穿在磷 脂双分子间。除此之外，近年提出来的有经纬模型(Lamport&Epstein,1983)、威尔 逊一—福莱模型(Wilson&Fry)和“千层饼”模型(Tolbott&Ray,1992). (三)生物膜的功能 生物膜具有保护、转运、能量转换、信息传递、运动和免疫等生物功能。 1.保护功能 2.转运功能 3.能量转换 4.信息传递 5。运动功能 6.免疫功能 记
8 糖类在膜上的分布是不对称的，全部都处于细胞膜的外侧。生物膜中组成寡糖的 单糖主要有半乳糖、半乳糖胺、甘露糖、葡萄糖和葡萄糖胺等。 生物膜中的糖类化合物在信息传递和相互识别方面具有重要作用。 （二）生物膜的结构 关于生物膜的分子结构有许多假说和模型。 其中最具代表性的是 S. J. Singer 和 G. Nicolson 于 1972 年提出的流体镶嵌模型 （fluid mosaic model 或流动镶嵌模型）。流动镶嵌模型主要强调： （1）构成生物膜的主要成分是磷脂，磷脂呈双分子层排列，其排列方式与前人研 究结果相同，即两层磷脂分子疏水基相连亲水基朝外与蛋白质相近； （2）膜的流动性：膜蛋白和膜脂均可侧向运动。流动性的大小主要取决于脂肪酸 中不饱和脂肪的程度，不饱和程度愈大，流动性愈强； （3）膜蛋白分布的不对称性：膜蛋白有的镶嵌在膜表面，有的则嵌入或贯穿在磷 脂双分子间。除此之外，近年提出来的有经纬模型（Lamport & Epstein，1983）、威尔 逊——福莱模型（Wilson & Fry）和“千层饼”模型(Tolbott & Ray,1992)。 （三）生物膜的功能 生物膜具有保护、转运、能量转换、信息传递、运动和免疫等生物功能。 1．保护功能 2．转运功能 3．能量转换 4．信息传递 5．运动功能 6．免疫功能 教 学 后 记
章 第三章蛋白质化学 课时 节 第一节 蛋白质的概念及生物学意义 第二节氨基酸 1.掌握蛋白质定义、分类，熟悉蛋白质的重要功能 学 2.掌握20种氨基酸的名称。三字符号。熟悉侧链结构特点及其分类方法。 3.掌握氨基酸的性质：吸收光谱，等电点，三个反应（原理及其应用）。 的 1。蛋白质的生物学功能 教 2.氨基酸结构、重要理化性质 学 重 点 1.氨基酸的生物学功能 教 2.氨基酸的等电点 学 难 点 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 杨志敏，蒋立科.生物化学.高等教有出版社，2005,8 王镜岩，沈同.生物化学（第三版）.高等教有出版社，2003,5 古练权.生物化学。高等教有出版社，2000,7 徐风彩.基础生物化学.华南理工大学出版社，1999,8
章 第三章 蛋白质化学 课时 2.5 节 第一节 蛋白质的概念及生物学意义 第二节 氨基酸 教 学 目 的 1． 掌握蛋白质定义、分类，熟悉蛋白质的重要功能 2． 掌握 20 种氨基酸的名称。三字符号。熟悉侧链结构特点及其分类方法。 3． 掌握氨基酸的性质：吸收光谱，等电点，三个反应（原理及其应用）。 教 学 重 点 1．蛋白质的生物学功能 2．氨基酸结构、重要理化性质 教 学 难 点 1．氨基酸的生物学功能 2．氨基酸的等电点 相关素材（参考资料、指导学生阅读材料等）： 杨志敏，蒋立科. 生物化学. 高等教育出版社，2005，8 王镜岩，沈同.生物化学（第三版）.高等教育出版社，2003，5 古练权. 生物化学. 高等教育出版社，2000，7 徐凤彩. 基础生物化学.华南理工大学出版社，1999，8
教师授课思路、设问及讲解要点 引言 第一节蛋白质通论 一、蛋白质化学组成 大多数蛋白质均含C、H、O、N、S几种元素，有些还含有P、Fe、Zn或Cu等元 素。其中N的含量较恒定，一般平均为16%，即1克氨相当于625克蛋白质。测定蛋 白质含量时，只要测出N的含量，就可换算出蛋白质的含量。 二、蛋白质大小和分子量 蛋白质是分子量很大的生物分子。对任一种给定的蛋白质来说，它的所有分子在 氨基酸的组成和顺序以及肽链的长度方面都应该是相同的，即所谓均一的蛋白质。 些 蛋白质分子量变化范围从6000到1000000D或更大，其上下限是人为规定的， 因为这决定于蛋白质和分子量概念的定义。 某些蛋白质是由两个或更多个蛋白质亚基（多肽链）通过非共价结合而成的，称寡聚 过蛋白质。有些寡聚蛋白质的分子量可高达数百万甚至数千万。 (三)蛋白质水解 多肽是由氨基酸以酰胺键形式连接而成的线性大分子。它在生物体内可以单独存 在，但是更多的则是作为蛋白质的组成部分。蛋白质是由一个或多个多肽链通过共竹 键（主要是二硫键）或非共价力结合而成。应用化学或物理方法，可以将蛋白质拆分 成多肽组分。 蛋白质可被酸、碱水解，也可以被酶水解，水解后的产物为低分子量的肽和氨基 酸(aminoacid,AA)。如彻底水解则可得到各种氨基酸，而且氨基酸不能再水解成更小 的单位，所以氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位。从古老的细南到最复杂的生命体， 蛋白质都是由普遍存在的20种氨基酸通过共价键连接而成功能性序列： 但细胞通过将20种氨基酸以不同的形式和组合相连接，从而生成不同性质和活性 的蛋白质产物，包括酶、激素、抗体、载体、肌肉纤维、荷尔蒙、眼球的晶状体、羽 毛、蜘蛛网、犀牛角、乳蛋白、抗生素以及无数其它物质。其中酶是种类最多和最独 特的。 10
10 教 学 过 程 教师授课思路、设问及讲解要点 引 言 第一节 蛋白质通论 一、蛋白质化学组成 大多数蛋白质均含 C、H、O、N、S 几种元素，有些还含有 P、Fe、Zn 或 Cu 等元 素。其中 N 的含量较恒定，一般平均为 16%，即 1 克氮相当于 6.25 克蛋白质。测定蛋 白质含量时，只要测出 N 的含量，就可换算出蛋白质的含量。 二、蛋白质大小和分子量 蛋白质是分子量很大的生物分子。对任一种给定的蛋白质来说，它的所有分子在 氨基酸的组成和顺序以及肽链的长度方面都应该是相同的，即所谓均一的蛋白质。 蛋白质分子量变化范围从 6 000 到 1 000 000D 或更大，其上下限是人为规定的， 因为这决定于蛋白质和分子量概念的定义。 某些蛋白质是由两个或更多个蛋白质亚基(多肽链)通过非共价结合而成的，称寡聚 蛋白质。有些寡聚蛋白质的分子量可高达数百万甚至数千万。 （三）蛋白质水解 多肽是由氨基酸以酰胺键形式连接而成的线性大分子。它在生物体内可以单独存 在，但是更多的则是作为蛋白质的组成部分。蛋白质是由一个或多个多肽链通过共价 键（主要是二硫键）或非共价力结合而成。应用化学或物理方法，可以将蛋白质拆分 成多肽组分。 蛋白质可被酸、碱水解，也可以被酶水解，水解后的产物为低分子量的肽和氨基 酸（amino acid, AA）。如彻底水解则可得到各种氨基酸，而且氨基酸不能再水解成更小 的单位，所以氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位。从古老的细菌到最复杂的生命体， 蛋白质都是由普遍存在的 20 种氨基酸通过共价键连接而成功能性序列； 但细胞通过将 20 种氨基酸以不同的形式和组合相连接，从而生成不同性质和活性 的蛋白质产物，包括酶、激素、抗体、载体、肌肉纤维、荷尔蒙、眼球的晶状体、羽 毛、蜘蛛网、犀牛角、乳蛋白、抗生素以及无数其它物质。其中酶是种类最多和最独 特的