教學(xué)大綱-醫(yī)學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院.doc

1、生物無(wú)機(jī)化學(xué)教學(xué)大綱Bio-inorganic Chemistry課程編碼： 27A21705學(xué)分：2.0課程類別： 專業(yè)任選課計(jì)劃學(xué)時(shí)： 32其中講課： 32實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`：0適用專業(yè)： 藥學(xué)推薦教材： 計(jì)亮年，毛萬(wàn)年，黃錦江，生物無(wú)機(jī)化學(xué)導(dǎo)論 ， 科學(xué)出版社，2014 年參考書目： 1. 郭子健，孫為銀， 生物無(wú)機(jī)化學(xué) ，科學(xué)出版社，2006 年2. 麥威松，周公度，李偉基， 無(wú)機(jī)結(jié)構(gòu)化學(xué) ， 北京大學(xué)出版社， 2006 年課程的教學(xué)目的與任務(wù)生物無(wú)機(jī)化學(xué)是一門正在發(fā)展中的學(xué)科，應(yīng)用于生物學(xué)的化學(xué)將成為最令人激動(dòng)的科學(xué)前沿之一。本課程以無(wú)機(jī)化學(xué)的基本原理為出發(fā)點(diǎn)，介紹研究生物無(wú)機(jī)化學(xué)的意義和生

2、物體內(nèi)元素及其生物化學(xué)作用。使學(xué)生關(guān)注生物體以及生態(tài)環(huán)境中的各種無(wú)機(jī)元素的問題，掌握載氧配合物，細(xì)胞色素、典型金屬酶的結(jié)構(gòu)和作用。熟悉外環(huán)境與人關(guān)系，金屬元素中毒與解毒。了解金屬配合物及其在醫(yī)學(xué)、藥學(xué)中的應(yīng)用，生物無(wú)機(jī)化學(xué)的發(fā)展前景以及與傳統(tǒng)流行病學(xué)、營(yíng)養(yǎng)學(xué)等學(xué)科間的聯(lián)系。課程的基本要求1、使學(xué)生了解生物無(wú)機(jī)化學(xué)的定義，知道生物無(wú)機(jī)化學(xué)發(fā)展的歷史，明白生物無(wú)機(jī)化學(xué)與其他學(xué)科之間的交叉關(guān)系。2、通過課堂講解、討論和學(xué)生課下閱讀、思考，使學(xué)生在無(wú)機(jī)及分析化學(xué)的基礎(chǔ)上，對(duì)生物、藥學(xué)等相關(guān)交叉學(xué)科之間的一些問題能有一定的獨(dú)立思考能力。3、要求學(xué)生在學(xué)完本課程后，能運(yùn)用所學(xué)的基本理論，獨(dú)立地分析評(píng)述生物

3、無(wú)機(jī)化學(xué)研究的前景及其與交叉學(xué)科之間的重要關(guān)系。各章節(jié)授課內(nèi)容、教學(xué)方法及學(xué)時(shí)分配建議（含課內(nèi)實(shí)驗(yàn)）第一章緒論建議學(xué)時(shí)：教學(xué)目的與要求 介紹本課程教學(xué)目的，計(jì)劃、進(jìn)度以及課程發(fā)展前景；概括本學(xué)科研究?jī)?nèi)容、方法、基本概念和基本思想；了解有生物活性的、含有無(wú)機(jī)原色的化合物大致分類及其功能；建立有生命參與的所謂invivo的化學(xué)思維方式。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 有生命活性的、含有無(wú)機(jī)元素的化合物的大致分類及功能授課方法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學(xué)為輔。授課內(nèi)容1.1 生物無(wú)機(jī)化學(xué)- -門新興的邊緣學(xué)科1.2 生物無(wú)機(jī)化學(xué)在發(fā)展中的研究課題1.3 生物體中的無(wú)機(jī)元素及其生物功能2第二章重要的生物配體建

4、議學(xué)時(shí)：教學(xué)目的與要求 了解生物配體的種類，掌握生物配體在體內(nèi)的存在方式，并了解生物配體不同的存在方式對(duì)人體的影響。了解氨基酸的分類方法及類別，清楚氨基酸的立體異構(gòu)與旋光性之4間的關(guān)系；了解蛋白質(zhì)的分類，并明白氨基酸和蛋白質(zhì)之間的關(guān)系，掌握維持蛋白質(zhì)空間構(gòu)象的作用力類型。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 蛋白質(zhì)、多糖、核酸等的存在方式授課方法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學(xué)為輔。授課內(nèi)容2.1 氨基酸2.2 蛋白質(zhì)2.3 金屬離子與氨基酸和蛋白質(zhì)的相互作用2.4 核酸第三章金屬配合物與核酸的相互作用建議學(xué)時(shí)：教學(xué)目的與要求 核酸不僅是生物體內(nèi)的重要的生物大分子，而且是生命遺傳信息的攜帶者和傳遞著，過學(xué)習(xí)核酸

5、與金屬配合物的作用了解核酸對(duì)生命的延續(xù)、生物物種遺傳特性的保持等的作用；掌握金屬配合物與核酸的結(jié)合方式、作用機(jī)理及基本反應(yīng)類型；了解金屬配合物與核酸作用的研究方法及影響因素。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 核酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能授課方法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學(xué)為輔。授課內(nèi)容2通3.1 核酸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3.2 金屬配合物與核酸的作用3.3 金屬配合物與核酸作用的研究方法及影響因素3.4 金屬配合物與核酸作用的應(yīng)用第四章生物無(wú)機(jī)化學(xué)體系中的配位化學(xué)原理建議學(xué)時(shí)：教學(xué)目的與要求 利用配位化學(xué)原理了解金屬酶、金屬藥物和生物無(wú)機(jī)化學(xué)的各方面之間的相互關(guān)系；解配位化學(xué)在生命科學(xué)體系中的作用。了解晶體場(chǎng)理論的基本要

6、點(diǎn)及應(yīng)用；掌握過渡金屬配合物的電子光譜特征，了解在過渡金屬配合物中的荷移光譜性質(zhì)及磁性。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 晶體場(chǎng)理論、配位場(chǎng)光譜授課方法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學(xué)為輔。授課內(nèi)容2了4.1晶體場(chǎng)理論及其應(yīng)用4.2過渡金屬配合物的電子光譜和磁性4.3配位化學(xué)反應(yīng)4.4溶液配位化學(xué)第五章氧載體建議學(xué)時(shí)： 2教學(xué)目的與要求 生物體內(nèi)的天然氧載體具有可逆載氧能力，能把從外界吸收體內(nèi)的氧氣運(yùn)送到各種組織，共細(xì)胞維持生命所必需的各種氧化作用。在本章中， 我們介紹天然氧載體的分類，人工合成氧載體的模型化合物及其載氧模型。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 天然載氧的作用機(jī)理授課方法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學(xué)為輔

7、。授課內(nèi)容5.1 天然氧載體5.2 氧載體的模型化合物第六章生物氧化還原反應(yīng)中的金屬蛋白和金屬酶建議學(xué)時(shí)：教學(xué)目的與要求 一切生物體都需要能量維持生存，生物體的一切活動(dòng)所需的能量都來(lái)自于糖、脂肪等，在本章中介紹有氧條件下的有機(jī)物在細(xì)胞內(nèi)的氧化分解這一呼吸作用，并介紹生物氧化還原過程中部分金屬蛋白和金屬酶。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 生物體的氧化還原反應(yīng)授課方法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學(xué)為輔。授課內(nèi)容26.1 生物體的氧化還原反應(yīng)6.2 血紅素蛋白6.3 鐵蛋白和鐵傳遞蛋白6.4 鐵硫蛋白、銅蛋白第七章固氮作用及其化學(xué)模擬建議學(xué)時(shí)：教學(xué)目的與要求 一直以來(lái)，將分子態(tài)的氮轉(zhuǎn)化成可利用的氮都是人們研究

8、的熱點(diǎn)，通過這一章的學(xué)習(xí)，我們了解生物固氮的催化機(jī)理及化學(xué)模擬。掌握固氮微生物的類型，了解固氮酶的組成、結(jié)構(gòu)及作用機(jī)理；掌握氮分子的配位方式；了解目前已有的固氮酶模型化合物，如：鉬鐵硫原子簇化合物等。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 固氮酶的作用機(jī)理授課方法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學(xué)為輔。授課內(nèi)容27.1 固氮酶7.2 雙氮過度金屬配合物7.3 固氮酶模擬7.4 氮循環(huán)的生物無(wú)機(jī)化學(xué)第八章光合作用及其化學(xué)模擬建議學(xué)時(shí)：教學(xué)目的與要求 光合作用是人類獲得食物的基礎(chǔ)，了解光合作用的機(jī)理有利于人們對(duì)太陽(yáng)能的有效利用。掌握光敏色素的分類，光合作用中的電子傳遞機(jī)理及兩個(gè)光合系統(tǒng)；掌握葉綠素a 在光合作用中起的作

9、用，明白各類氫化酶的功能；了解目前光合作用的一些基本模4型。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 光合作用的化學(xué)模擬授課方法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學(xué)為輔。授課內(nèi)容8.1 光合作用的生物無(wú)機(jī)化學(xué)8.2 葉綠素 a 的結(jié)構(gòu)和功能8.3 氫化酶8.4 光合作用的化學(xué)模擬第九章催化水解反應(yīng)的金屬酶建議學(xué)時(shí)： 2教學(xué)目的與要求 了解水解酶的分類，如：肽鍵、酯鍵醚鍵等，了解他們的命名掌握水解酶的活性和金屬離子之間的關(guān)系；了解金屬酶研究中的過渡金屬離子探針的結(jié)構(gòu)類型；了解各種酶的命名原則以及水解過程中的反應(yīng)類型。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 各種酶的水解反應(yīng)過程授課方法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學(xué)為輔。授課內(nèi)容9.1 概述

10、9.2 肽酶9.3 酯酶9.4 其他金屬水解酶第十章生物體中的堿金屬和堿土金屬及其跨膜運(yùn)送建議學(xué)時(shí)： 2教學(xué)目的與要求 了解人體中所必需的堿金屬和堿土金屬都有哪些，它們?cè)隗w內(nèi)的分布及分別起什么作用；了解生物膜的化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)；掌握跨膜運(yùn)轉(zhuǎn)的方式及鈉鉀的轉(zhuǎn)運(yùn)過程；了解鈣調(diào)蛋白的結(jié)構(gòu)及在細(xì)胞代謝中的調(diào)控作用；了解天然離子載體的大概分類及合成離子載體的大概種類。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 離子跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的方式和過程授課方法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學(xué)為輔。授課內(nèi)容10.1 堿金屬和堿土金屬在生物體內(nèi)的分布與功能10.2 生物膜10.3 離子跨膜運(yùn)轉(zhuǎn)10.4 鈣結(jié)合蛋白10.5 天然離子載體10.6 合成離

11、子載體第十一章環(huán)境生物無(wú)機(jī)化學(xué)建議學(xué)時(shí)： 4教學(xué)目的與要求 了解環(huán)境與生物體的相互作用，研究無(wú)機(jī)元素在環(huán)境中的存在狀態(tài)和轉(zhuǎn)化、運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其與生物效應(yīng)和人體健康的關(guān)系。掌握金屬的生物化學(xué)轉(zhuǎn)化途徑，了解微量原色對(duì)體內(nèi)平衡及身體健康的影響；了解金屬中毒的一般機(jī)理；了解生物體對(duì)金屬毒害的某些防護(hù)機(jī)制。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 生物體、環(huán)境、微量元素代謝授課方法 以課堂講授為主，課堂討論和課下自學(xué)為輔。授課內(nèi)容11.1 生物體與環(huán)境11.2 生物體內(nèi)微量元素的代謝11.3 微量元素的體內(nèi)平衡與金屬中毒第十二章近代結(jié)構(gòu)分析方法在生物無(wú)機(jī)化學(xué)中的應(yīng)用建議學(xué)時(shí)： 4教學(xué)目的與要求 掌握現(xiàn)代分析方法的類型、 基本原理及在生物無(wú)機(jī)化學(xué)中的基本應(yīng)用。了解電子吸收光譜的原理，電子月前的基本類型，電子吸收光譜的分子及應(yīng)用；