课程名称：《基础生物化学》

英文名称：Basic biochemistry

课程编号：XJ020003

学分：4.0学分

学时：64学时

开课单位：烹饪与食品科学工程学院

开课学期：第3学期

适用专业：食品科学与工程专业

先修课程：《无机及分析化学》、《有机化学》

一、课程简介

一、课程的性质和目的

《基础生物化学》是食品科学与工程专业的专业基础必修课。本课程在大二上学期开设，在此之前学生已经学习了《无机及分析化学》、《有机化学》，具备了一定的化学方面的知识。作为重要的专业必修课课，《基础生物化学》是联系基础课和专业课的桥梁。本课程主要介绍生物化学的基本理论，系统讲解糖、脂、蛋白质、核酸、酶等生物大分子结构、性质、功能及其在机体内代谢过程，进一步了解各类物质代谢的联系与调节。通过本课程的学习，学生将对食物中主要的有机大分子以及这些大分子在机体中的代谢过程有较为详细的了解，利于学生深刻认识食品对人的影响，同时也将为学生后续学习《食品微生物学》《食品化学》等课程奠定基础。该课程也是部分学生的考研课程，是应用型专业的技能基础，对学生未来学历提升及理论研究有积极意义。

二、课程目标

1.课程目标

通过本课程的学习，学生所具备的知识、能力、素质如下：

课程目标1：培养学生掌握生物大分子的结构、性质及功能，结合其他食品专业知识，解决（餐饮）食品生产过程中涉及的新产品研发、产品成分检测以及产品质量保证等复杂工程问题；

课程目标2：培养学生问题分析的基本能力。掌握酶化学以及物质代谢的基本概念与基本理论，综合运用生物化学和食品科学与工程的基本原理，研究分析发酵工程、酶工程等领域的复杂问题，查找原因，并获得有效结论。

课程目标3：学生了解生物化学与食品、医学等学科的辩证关系，能够运用基本的理论知识与实验手段，结合文献研究或相关方法，具备调研和分析餐饮食品相关领域复杂工程问题的解决方案。

2. 课程目标与毕业要求指标点的对应关系

课程目标支撑的毕业要求主要体现在毕业要求指标点2.1、3.2、5.1，具体如下表所1示：

表1课程目标与毕业要求指标的对应关系

备注：H-高度支撑、M-中等支撑、L弱支撑。

三、课程教学内容和学时分配

第一章绪论（2学时，支撑课程目标第1条、第3条）

1．教学内容:

（1）生物化学的涵义

（2）生物化学的研究内容

（3）生物化学的发展历史

（4）生物化学的应用

（5）生物化学的学习方法

2．教学要求:

（1）生物化学的涵义

（2）了解当代生物化学研究的主要内容

（3）研究生化的目的及其与食品学的关系

（4）掌握生物化学的学习方法

3．教学重点:

生物化学的概念，研究范围，研究目的与任务

4．教学难点:

（1）激发学生学习生物化学的积极性

（2）查阅学习相关文献

5. 教学方法

本学期主要采用线下教学，课堂教学采用PPT讲授 + 演示 + 小测试 + 讨论 + 课后及时辅导。疫情反弹则采取线上教学手段。

6. 课程思政元素

在讲到生物化学的具体研究内容时，会涉及到新冠肺炎病毒结构及其是如何浸染人体的，进一步讲到社会各行各业的人在国家遇到危机时应树立正确的人生价值观，怀揣一颗炽热的爱国之心。例如我们的医生、护士在面对新冠肺炎病毒及病人时冲在抗疫最前线，救死扶伤；企业紧锣密鼓生产口罩，保证全民人生安全；建筑工人日夜奋战，迅速筑起方仓医院；爱心人士捐款、损物，甚至亲临疫情严重地区做一些力所能及的事情，帮助国家共渡难关。这其中体现了中华民族儿女的爱国情怀，各界人士在国家最需要的时候发挥出自己的人生价值。作为食品人，在我们未来的工作岗位上，也应当尽职尽责，做好本质工作，树立正确的人生价值观。

在讲到现代生物学发展时，会讲到我国作为唯一的发展中国家参与了人类基因组计划，并成功测定人类基因组全部序列的1% ; 我国要将国家基因库建设成全球最大的综合性基因库，超越欧美及日本的基因库，届时将为精准医疗、全民大健康、新型农业等领域发展提供巨大的助推力，激发学生的民族自豪感。全民大健康其实不仅仅和生物学关系密切，和我们的日常饮食也密切相关，我们食品行业要做好食品安全的把控工作。未来我们在从事食品开发的时候，根据我们掌握的理论知识为特殊人群给出合理的饮食建议，开发特殊食品，预防疾病的发生。所以未来针对特殊人群的饮食设计有巨大的市场空间。

第二章糖类的化学（5学时，支撑课程目标第1条、第2条）

1．教学内容:

第一节概述

第二节单糖的化学结构

第三节单糖的性质

第四节寡糖

第五节多糖

2．教学要求:

（1）掌握糖的定义及元素组成

（2）掌握糖的分类与命名

（3）了解糖类的生物学功能

（4）掌握单糖和常见寡糖的结构与性质

（5）掌握常见多糖的结构和性质

3．教学重点:

（1）了解糖类在生物体组成和功能上的重要性

（2）掌握单糖的旋光性、开链结构；单糖的性质

（3）掌握常见寡糖的旋光性和变旋性、还原性

（4）掌握常见多糖的结构与性质

4．教学难点:

（1）单糖的旋光性、环状结构

（2）寡糖的旋光性

5. 教学方法

本学期主要采用线下教学，课堂教学采用PPT讲授 + 演示 + 小测试 + 讨论 + 课后及时辅导。疫情反弹则采取线上教学手段。

第三章脂类和生物膜化学（5学时，支撑课程目标第1条、第2条）

1．教学内容:

第一节概述

第二节油脂的结构和性质

第三节磷脂和固醇类

第四节生物膜

2．教学要求:

（1）了解脂类的概念、分类、生理功能

（2）掌握油脂的结构和性质

（3）掌握磷脂、固醇类物质的结构和功能

（4）掌握生物膜的组成

（5）了解脂双层膜的基本结构和运动性质

（6）了解流动镶嵌模型，跨膜转运系统的种类和机制

3．教学重点:

（1）掌握常见多糖的结构与性质

（2）脂类的组成、基本结构构成

（3）常见脂肪酸的结构和表示方法，贮存脂质和膜脂的结构性质和功能

（4）三脂酰甘油、甘油磷脂、鞘脂和胆固醇的结构

（5）生物膜的组成；流动镶嵌模型；生物膜与物质运输

4．教学难点:

（1）常见脂肪酸的结构和表示方法

（2）膜蛋白在生物膜物质运输中的重要作用，Na+，K+－ATP酶的作用模型

5. 教学方法

本学期主要采用线下教学，课堂教学采用PPT讲授 + 演示 + 小测试 + 讨论 + 课后及时辅导。疫情反弹则采取线上教学手段。

6. 课程思政元素

在讲到碘值和皂化值的时候，首先明确碘值和皂化值与油脂质量与品质关系，强调两个参数在鉴定油脂掺假中的重要性，以工作为导向鼓励同学积极学习生物化学基础知识，避免上当受骗；同时培养学生树立正确的价值观，强调在未来工作岗位上学生应以身作则，避免因利而误入歧途。

第四章蛋白质化学（8学时，支撑课程目标第1条、第2条、第3条）

1．教学内容:

1. 概述

2. 蛋白质的基本单位

3. 肽

4. 蛋白质的分子结构

5. 蛋白质的性质

6. 蛋白质及氨基酸的分离纯化与测定

   2．教学要求:

   （1）了解蛋白质的概念及分类

   （2）了解蛋白质的生物学功能

   （3）掌握蛋白质的水解

   （4）掌握蛋白质的结构特征

   （5）掌握氨基酸的分类和性质

   （6）了解肽的概念

   （7）了解几种常见的生物活性肽结构和功能

   （8）掌握蛋白质的分子结构

   （9）掌握蛋白质结构与功能的统一性

   （10）了解蛋白质的分子质量

   （11）掌握蛋白质等电点和两性解离

   （12）掌握蛋白质的几种特性

   （13）掌握蛋白质、氨基酸分离纯化的原则、步骤及基本方法

   3．教学重点:

   （1）20种标准氨基酸的结构和简写符号

   （2）氨基酸的几种特性

   （3）蛋白质一级结构的测定

   （4）蛋白质的三维结构

   （5）蛋白质和氨基酸的分离纯化方法

   （6）蛋白质的几种特性

   4．教学难点:

   （1）20种标准氨基酸的结构和性质

   （2）蛋白质的三维结构

   （3）蛋白质结构与功能的关系

   （4）蛋白质和氨基酸的分离纯化

   5. 教学方法

   本学期主要采用线下教学，课堂教学采用PPT讲授 + 演示 + 小测试 + 讨论 + 课后及时辅导。疫情反弹则采取线上教学手段。

   6. 课程思政元素

   结合氨基酸的元素组成分析三鹿奶粉事件，分析三聚氰胺与氨基酸之间的结构差异，以及由三聚氰胺代替氨基酸与蛋白质造成的危害，培养大学生社会主义核心价值观，正确的诚信观、“义与利”观。

   第五章核酸化学（6学时，支撑课程目标第1条）

   1．教学内容

   第一节概述

   第二节核酸的结构；

   第三节核酸的性质及纯度测定

   第四节核酸的生物功能

   第五节核酸化学中的几种重要技术

   2．教学要求

   （1）熟悉染色体、基因和DNA概念

   （2）了解核酸的分类、化学组成

   （3）了解核苷酸的重要作用

   （4）掌握核酸的结构、性质及纯度测定

   （5）掌握核酸的性质

   （6）掌握核酸的纯度测定

   （7）了解核酸的生物功能

   （8）核苷酸的性质

   （9）核苷酸的生物功能及其在食品中的应用

   （10）核酸的杂交技术、PCR技术、印迹技术

   3．教学重点

   （1）两类核酸（DNA与RNA）的细胞分布，功能及生物学意义

   （2）两类核酸的化学组成

   （3）两类核酸分子组成异同

   （4）核酸的一级结构及其主要化学键

   （5）DNA右手双螺旋结构要点及碱基配对规律

   4．教学难点

   （1）DNA的空间结构

   （2）核酸的浓度测定

   5. 教学方法

   本学期主要采用线下教学，课堂教学采用PPT讲授 + 演示 + 小测试 + 讨论 + 课后及时辅导。疫情反弹则采取线上教学手段。

   第六章酶化学（6学时，支撑课程目标第1条、第2条、第3条）

   1．教学内容:

   第一节概述

   第二节酶的结构与功能的关系

   第三节酶催化反应的机制

   第四节酶促反应动力学

   第五节酶的制备

   第六节酶的多样性

   第七节酶在工业上的应用及酶工程

   2．教学要求:

   （1）掌握酶的概念、命名和分类

   （2）掌握酶的催化特性

   （3）掌握酶的一级结构

   （4）掌握酶结构与功能的关系

   （5）掌握酶的活性与结构的关系

   （6）掌握酶催化反应机制

   （7）掌握酶促反应基本动力学

   （8）掌握米氏方程的计算

   （9）了解酶的制备及纯化

   （10）掌握酶活性的测定

   （11）熟悉各种调节酶的命名及功能

   （12）了解酶在酶在工业上的应用

   3．教学重点:

   （1）酶的概念、命名和分类

   （2）酶的催化特性

   （3）同工酶

   （4）酶的活性中心和必需基团

   （5）酶促反应特点；影响酶促反应速度的因素

   （6）酶促反应特点

   （7）影响酶促反应速度的因素

   4．教学难点:

   （1）酶的系统编号

   （2）抑制剂对酶促反应速度的影响

   5. 教学方法

   本学期主要采用线下教学，课堂教学采用PPT讲授 + 演示 + 小测试 + 讨论 + 课后及时辅导。疫情反弹则采取线上教学手段。

   第七章能量代谢（4学时，支撑课程目标第1条）

   1．教学内容:

   第一节概述

   第二节呼吸链

   第三节生物氧化过程中能量转移与利用

   第四节其他生物氧化体系

   2．教学要求:

   （1）掌握生物氧化的概念与特点

   （2）了解生物氧化过程中物质氧化的方式

   （3）掌握生物氧化过程中参与的酶

   （4）了解呼吸链的组成

   （5）掌握两条重要的呼吸链

   （6）掌握ATP生成的机制

   （7）掌握氧化磷酸化

   （8）了解影响氧化磷酸化的因素

   （9）掌握NADH+H⁺的线粒体转运机制

   （10）了解其他生物氧化体系

   3．教学重点:

   （1）生物氧化的过程及其参与的酶

   （2）两条呼吸链

   （3）ATP的形成机制

   （4）氧化磷酸化

   4．教学难点:

   （1）生物氧化的过程及其参与的酶

   （2）呼吸链的组成

   （3）ATP合酶的结构及ATP形成机制

   5. 教学方法

   本学期主要采用线下教学，课堂教学采用PPT讲授 + 演示 + 小测试 + 讨论 + 课后及时辅导。疫情反弹则采取线上教学手段。

   第八章糖代谢（6学时，支撑课程目标第1条、第2条、第3条）

   1．教学内容:

   第一节概述

   第二节糖的分解代谢

   第三节糖的合成代谢

   第四节糖代谢在工业上的应用

   2．教学要求:

   （1）了解多糖和寡糖的降解

   （2）了解糖的吸收与转运

   （3）了解糖的中间代谢概念

   （4）掌握糖的无氧分解

   （5）掌握三羧酸循环

   （6）掌握磷酸己糖途径

   （7）掌握糖的光合作用

   （8）掌握糖原合成途径

   （9）熟悉糖代谢在工业上的应用

   3．教学重点:

   （1）糖的无氧分解——酵解途径

   （2）三羧酸循环

   （3）磷酸己糖途径

   （4）糖的光合作用

   （5）糖原合成途径

   4．教学难点:

   （1）糖的无氧分解——酵解途径

   （2）三羧酸循环

   （3）磷酸己糖途径

   （4）葡萄糖合成途径

   （5）糖原合成途径

   5. 教学方法

   本学期主要采用线下教学，课堂教学采用PPT讲授 + 演示 + 小测试 + 讨论 + 课后及时辅导。疫情反弹则采取线上教学手段。

   第九章脂代谢（6学时，支撑课程目标第1条、第2条、第3条）

   1．教学内容:

   第一节概述

   第二节脂肪的代谢

   第三节磷脂代谢和固醇代谢

   第四节脂质代谢在工业上的应用

   2．教学要求:

   （1）了解脂肪的降解

   （2）了解脂肪的吸收与转运

   （3）掌握甘油代谢

   （4）掌握脂肪酸的β-氧化途径

   （5）掌握脂肪酸分解的生理意义

   （6）掌握脂肪酸的合成代谢

   （7）掌握三酰甘油的合成

   （8）了解磷脂代谢和固醇代谢途径

   （9）了解脂质代谢在食品工业中的应用

   3．教学重点:

   （1）甘油代谢途径

   （2）脂肪酸的β-氧化途径

   （3）脂肪酸分解的生理意义

   （4）脂肪酸的合成代谢

   （5）三酰甘油的合成

   （6）脂质代谢在食品工业中的应用

   4．教学难点:

   脂肪酸的β-氧化途径

   5. 教学方法

   本学期主要采用线下教学，课堂教学采用PPT讲授 + 演示 + 小测试 + 讨论 + 课后及时辅导。疫情反弹则采取线上教学手段。

   第十章核酸代谢（6学时，支撑课程目标第1条）

   1．教学内容:

   第一节核酸的降解和核苷酸代谢

   第二节 DNA复制与修复

   第三节 RNA的生物合成

   第四节核酸生物合成的抑制剂

   2．教学要求:

   （1）掌握DNA复制有关的酶

   （2）掌握DNA的复制方式

   （3）掌握DNA复制过程

   （4）了解DNA畸变与遗传病及DNA损伤与修复

   （5）掌握RNA聚合酶

   （6）掌握基因转录的过程及方式

   （7）了解核酸生物合成的抑制剂

   3．教学重点:

   （1）核酸的降解和核苷酸代谢途径

   （2）DNA复制有关的酶、DNA的复制方式

   （3）DNA复制过程

   （4）RNA聚合酶、基因转录的过程及方式

   4．教学难点:

   （1）核酸的降解和核苷酸代谢途径

   （2）DNA复制过程

   （3）基因转录的过程

   5. 教学方法

   本学期主要采用线下教学，课堂教学采用PPT讲授 + 演示 + 小测试 + 讨论 + 课后及时辅导。疫情反弹则采取线上教学手段。

    

   第十一章蛋白质代谢（8学时，支撑课程目标第1条，第2条，第3条）

   1．教学内容:

   第一节概述

   第二节氨基酸的代谢

   第三节蛋白质的生物合成

   2．教学要求:

   （1）了解蛋白质生物合成的抑制剂

   （2）了解蛋白质的消化与吸收概念

   （3）了解蛋白质的营养价值

   （4）掌握氨基酸的脱氨基、脱羧基作用

   （5）掌握氨与酮酸的转化过程

   （6）了解个别氨基酸的分解代谢和合成代谢

   （7）掌握密码子结构、密码子性质

   （8）掌握核糖体的组成、功能

   （9）掌握氨基酸的激活、蛋白质合成过程及翻译后修饰

   （10）抗生素与核酸合成及蛋白质的合成

   3．教学重点:

   （1）蛋白质的消化与吸收概念

   （2）氨基酸的脱氨基、脱羧基作用

   （3）氨与酮酸的转化过程

   （4）密码子结构、密码子性质

   （5）核糖体的组成、功能

   （6）氨基酸的激活、蛋白质合成过程及翻译后修饰

   4．教学难点:

   （1）氨基酸的脱氨基、脱羧基作用

   （2）氨与酮酸的转化过程

   （3）蛋白质密码子、密码性质

   （4）氨基酸的激活、蛋白质合成过程及后修饰

   5. 教学方法

   本学期主要采用线下教学，课堂教学采用PPT讲授 + 演示 + 小测试 + 讨论 + 课后及时辅导。疫情反弹则采取线上教学手段。

   四、课程考核及成绩评定

   期末考核方式：考试

   期末考试形式：闭卷

   成绩评定：平时成绩：占30%

            期末考试：占70%

   
   表2课程目标达成情况评价依据

五、课程资源

教材：

《生物化学》（第三版），普通高等教育“十一五”国家级规划教材，张洪渊、万海清主编，化学工业出版社，2016，北京.

参考书目：

（1）王镜岩主编，《生物化学》（第三版），高等教育出版社，2017，北京.

（2）(美)R.K.默里等著//宋惠萍等译，《哈珀生物化学》（第25版），科学出版社2003，北京.

（3）张洪渊主编，《生物化学原理》，科学出版社2014，北京.

（4）李建武等合编，《生物化学实验原理和方法》，北京大学出版社，2004，北京.

（5）于自然等主编，《现代生物化学》，化学工业出版社，2012，北京.

（6）《生物化学》（第三版），普通高等教育“十一五”国家级规划教材，张洪渊、万海清主编，化学工业出版社，2014，北京.

阅读材料：

无。

大纲撰写人：董平、华玲

大纲审核人：许程剑

日期：2025 年8月1日