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Syllabus - What you will learn from this course

Week
1
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2 hours to complete

欢迎进入结构生物化学世界(Welcome to the World of Structural Biochemistry)

亲爱的修课者,你好!我是南京大学生命科学学院杨荣武教授。我在南京大学讲授生物化学已有二十多年的时间。我自己特别喜欢生物化学,我的生化课非常有特色,深受学生们的喜爱!首先要特别感谢你选修这一门由我讲授的结构生物化学慕课课程!希望这门课程能让你喜欢上生化,并为你学好生化的另外两个部分的内容打下坚实的基础!同时,还特别希望你能对本课程提出宝贵的意见,以便我在后面录制和制作“代谢生物化学”和“分子生物学”的时候进行改进。请给我的电子邮箱robertyang@nju.edu.cn或askmenow@whoever.com发邮件吧,或者加我微信,我的微信号为njuyangsir。我的目标是让你深深的爱上生物化学,掌握生物化学基本的原理,并让你学有所用。为了让你能更好地学好本课程,让它更好地能为你服务,我这里有几点建议,供参考。(1)让自己喜欢上生化。在学生化之前,你可能已从学长那里得到一些有关这门课的信息。你所得到的信息中,最多的可能是这门课有多难学。但你不能因此就不敢去学,或者失去学习的兴趣。我始终认为,要想学好一门课,你首先得让自己喜欢上这门课。当然,让你喜欢上生化是要有理由的:首先生化很有用。从生化课中,你可以得到很多与健康、疾病、医药、营养、保健、防病和治病等有关的知识。这些知识可以让你受用一辈子,而且你也可以将这些生化知识传播给你的家人和朋友。电视上每天都充斥着各种骗人的医药、保健品的广告,这些广告利用的就是大众缺乏生化知识这一点。从某种意义上,学好了生化可以让你成为半个医生。这里请允许我问你几个问题,看你知道不知道。爱斯基摩人为什么少得心血管疾病?正常的人需要补脑黄金(DHA)吗?左旋肉碱真的可以减肥吗?为什么路边的野蘑菇你不要乱采?为什么过夜的韭菜不能吃?骆驼为什么几个月可以不喝水?为什么狗急会跳墙、人急会生智?蜘蛛丝和钢筋相比,哪一个强度更强?你有多少个编码蛋白质的基因?生化中的“近朱者赤近墨者黑”是指什么?有天生不会得艾滋病的人吗?怎么自酿葡萄酒和自制酸菜?甲醇和氰化钾中毒如何解毒?阿司匹林是如何消炎的?你能看懂体检的时候所查的生化十八项的内容吗?这些问题的答案,在学完这门课程和后面即将推出的代谢生物化学和分子生物学以后,你自然就知道了。其次,学好生化是你学好生命科学其他课程的基础,比如细胞生物学、遗传学和分子生物学、植物生理学。(2)本课程每一个视频,都有相应配套的PPT课件,每一个课件都有下载链接,在每一个知识点补充阅读材料的最后。如有可能,请根据链接事先将PPT课件打印出来,上课前能预习一下,听课的时候可以在打印稿上直接做笔记。(3)选择一本好的教材,平时应该多花点时间去阅读教材。在这里请允许我向您推荐由我编写的第二版《生物化学原理》,它既是国家精品教材,又是国家“十一五”和“十二五”规划教材,非常有特色。(4)如何通过本课程,对此我的建议是,你首先要制定好你的学习计划。在学习的过程中要有信心、决心和恒心;其次,按照“I hear,I forget;I see, I remember;I do, I understand”,即“我听,我忘;我看,我记得了;我做,我理解了”这一句话去做。这句话中的听是听课,看是看书,做是做题目和做实验。最后祝学习生化顺利愉快并取得成功!...
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3 videos (Total 119 min), 1 reading
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生物化学学习方法系列159m
生物化学学习方法系列257m
Reading1 reading
结构生物化学学习方法10m
Week
2
Hours to complete
13 hours to complete

第一章 蛋白质的结构与功能(Chapter 1 Structure and Function of Proteins)

1. 掌握氨基酸的结构通式和氨基酸的分类,包括亲水氨基酸与疏水氨基酸,必需氨基酸和非必需氨基酸,蛋白质氨基酸和非蛋白质氨基酸的差别。2. 掌握22种蛋白质氨基酸的单字母和三字母英文缩写。3. 了解氨基酸的主要理化性质,特别是氨基酸的手性、几种重要的与氨基或羧基有关的化学反应(茚三酮反应、Sanger反应和Edman反应)和两性解离性质。4. 了解等电点(pI)的含义以及计算方法,能够估算一种由特定氨基酸组成的短肽的等电点及其在某一pH下的电泳性质。5. 熟练掌握肽键的结构和性质,掌握肽平面形成的原因和意义。6. 掌握肽键二面角(Φ,ψ)的含义及其对蛋白质结构的影响。7. 了解蛋白质的多样性,能够区分寡肽、多肽和蛋白质。8. 了解蛋白质一级结构、二级结构、三级结构和四级结构的基本含义,以及稳定各级结构的化学键,特别是疏水键。9. 掌握蛋白质一级结构的测定及其表示方法。10. 了解几种常见二级结构,包括α螺旋、β折叠、β转角和β突起等的主要特征及其相互间的主要差别。11. 了解不同种类的氨基酸形成特定二级结构的倾向性及其原因。12.了解模体和结构域的涵义,掌握几种常见模体的特性与功能。13. 能够区分构型和构象,了解NMR、X射线晶体衍射和冷冻电镜在测定蛋白质三维结构上的各自的优缺点。14. 掌握蛋白质折叠和稳定的主要原则。15. 了解蛋白质形成四级结构的优势。16. 了解Anfisen实验如何能够证明蛋白质的一级结构决定高级结构。17. 了解体内蛋白质折叠和体外蛋白质折叠的一般规则。18. 了解分子伴侣、蛋白质二硫化物异构酶和肽酰-脯氨酰顺反异构酶在体内蛋白质折叠过程中所起的作用,能够区分HSP70和GroEL在结构和功能上的差别。19. 了解蛋白质的主要功能及其研究方法。20. 了解蛋白质结构与功能关系的一般规则。21. 了解天然无折叠蛋白、兼职蛋白、α角蛋白、β角蛋白、胶原蛋白、肌红蛋白和血红蛋白的结构与功能的关系。22. 了解别构效应,正、负协同效应,波尔效应、T态、R态等重要概念。...
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44 videos (Total 230 min), 45 readings, 1 quiz
Video44 videos
蛋白质氨基酸与非蛋白质氨基酸( Proteinogenic AA & non-protenogenic AA)8m
疏水氨基酸与亲水氨基酸(Hydrophobic & Hydrophilic AAs)7m
必需氨基酸与非必需氨基酸(Essential & Non-essential AAs)3m
氨基酸的英文缩写(Abbreviations for 22 amino acids)5m
氨基酸的缩合反应(AA Condensation reaction)1m
氨基酸的手性(Chirality of Amino Acids)11m
氨基酸的两性解离与等电点(Acid & base dissociation of amino acids and pI)12m
茚三酮反应(Reaction with Ninhydrin)3m
Sanger反应(Reaction with DNFB)2m
Edman反应(Reaction with PITC)2m
蛋白质(Proteins)4m
蛋白质的一级结构(Primary Structure of Proteins)6m
肽键(Peptide bonds)4m
蛋白质的二级结构(Secondary Structure of Proteins)2m
α螺旋(The Alpha Helix)5m
β折叠(The Beta-Pleated Sheet)5m
β转角(The Beta Turn)3m
β突起(The Beta Bulge)1m
蛋白质的三级结构(Tertiary structure of Proteins)5m
疏水键(Hydrophobic interactions)3m
模体(Motif)5m
结构域(Domain)6m
蛋白质的四级结构(Quaternary Structure of Proteins)4m
蛋白质的折叠(Protein folding)4m
天然无折叠蛋白(Natively Unfolded Proteins)4m
Anfinsen实验(Anfinsen’s Experiment)4m
分子伴侣( Molecular Chaperone)6m
蛋白质二硫化物异构酶(Protein disulfide isomerase)4m
脯氨酰肽酰顺反异构酶(Peptidylprolyl cis-trans isomerase)2m
朊病毒(Prions)5m
蛋白质组(Proteome)5m
Functions of Proteins6m
兼职蛋白(Moonlighting Proteins)3m
蛋白质结构与功能之间的关系(Structure and function relationships of proteins)6m
α角蛋白(Alpha Keratin)3m
β角蛋白(Beta Keratin)2m
胶原蛋白(Collagen)5m
肌红蛋白与血红蛋白(Myoglobin & Hemoglobin)12m
正协同效应(1.40 Positive Cooperativity)9m
波尔效应(Bohr Effect)4m
别构效应(Allosteric effect)4m
HbS5m
HbF3m
Reading45 readings
氨基酸(Amino acids)10m
蛋白质氨基酸与非蛋白质氨基酸(Proteinogenic AA & non-protenogenic AA)10m
疏水氨基酸与亲水氨基酸(Hydrophobic & Hydrophilic AAs)10m
必需氨基酸与非必需氨基酸(Essential & Non-essential AAs)10m
氨基酸的英文缩写(Abbreviations for 22 amino acids)10m
氨基酸的缩合反应(AA Condensation reaction)10m
氨基酸的手性(Chirality of Amino Acids)10m
氨基酸的两性解离与等电点(Acid & base dissociation of amino acids and pI)10m
茚三酮反应(Reaction with Ninhydrin)10m
Sanger反应(Reaction with DNFB)10m
Edman反应(Reaction with PITC)10m
蛋白质(Proteins)10m
蛋白质的一级结构(Primary Structure of Proteins)10m
肽键(Peptide bonds)10m
蛋白质的二级结构(Secondary Structure of Proteins)10m
 α螺旋(The Alpha Helix)10m
β折叠(The Beta-Pleated Sheet)10m
β转角(The Beta Turn)10m
β突起(The Beta Bulge)10m
蛋白质的三级结构(Tertiary Structure of Proteins)10m
 疏水键(Hydrophobic interactions)10m
模体(Motif)10m
结构域(Domain)10m
蛋白质的四级结构(Quaternary Structure of Proteins)10m
蛋白质的折叠(Protein folding)10m
天然无折叠蛋白(Natively Unfolded Proteins)10m
 Anfinsen实验(Anfinsen’s Experiment)10m
分子伴侣(Molecular Chaperone)10m
 蛋白质二硫化物异构酶(Protein Disulfide Isomerase)10m
脯氨酰肽酰顺反异构酶(Peptidylprolyl cis-trans isomerase)10m
朊病毒(Prions)10m
蛋白质组(Proteome)10m
蛋白质的功能(Functions of Proteins)10m
 兼职蛋白(Moonlighting Proteins)10m
蛋白质结构与功能之间的关系(Structure and function relationships of proteins)10m
α角蛋白(Alpha Keratin)10m
β角蛋白(Beta Keratin)10m
胶原蛋白(Collagen)10m
肌红蛋白与血红蛋白(Myoglobin & Hemoglobin)10m
正协同效应(Positive Cooperativity)10m
波尔效应(Bohr Effect)10m
别构效应(Allosteric effect)10m
HbS10m
HbF10m
参考文献和网址(References and Websites)10m
Quiz1 practice exercise
第一章 蛋白质的结构与功能(Chapter 1 Structure and Function of Proteins)10m
Week
3
Hours to complete
5 hours to complete

第二章 核酸的结构与功能(Chapter 2 Structure and Function of Nucleic Acids)

1. 掌握5种常见碱基的化学结构以及嘌呤环和嘧啶环的编号规则。2. 掌握核糖核苷酸和脱氧核苷酸的化学结构。3. 了解碱基、核苷和核苷酸的理化性质,特别是碱基的互变异构。4. 掌握DNA和RNA在结构和功能上的异同,以及其中的原因和生物学意义。5. 了解几种常见的RNA的名称和功能。6. 了解核酸一级结构、二级结构和三级结构的定义。7. 掌握核酸一级结构的表示方法以及其测定的主要方法及其原理。8. 掌握DNA双螺旋结构的主要内容及其生物学意义,了解大沟的重要性。9. 掌握A型、B型和Z型双螺旋结构之间的异同,以及支持DNA双螺旋结构的主要实验证据。10. 能够正确画出A-T、A-U和G-C碱基对之间的氢键。11. 了解几种DNA非标准二级结构及其可能具有的生物功能。12. 区分Watson-Crick碱基对和Hoogsteen碱基对。13. 了解RNA各种可能的二级结构以及几种重要的三级结构,能够将G-U碱基对视为正常的碱基对。14. 掌握DNA的正超螺旋和负超螺旋形成的原因及其对生物学功能的影响。15. 了解“RNA世界"假说的基本内容及其支持该学说的主要证据。...
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17 videos (Total 107 min), 18 readings, 1 quiz
Video17 videos
互变异构(Keto-enol tautomerism)2m
核苷(Nucleosides)6m
核苷酸(Nucleotides)4m
核酸(Nucleic Acids)9m
多种多样的RNA(Versatile RNAs)9m
核酸的一级结构(Primary Structure of Nucleic Acids)2m
B-DNA11m
A-DNA4m
Z-DNA5m
几种DNA非常规的二级结构(Other forms of secondary structure of DNA)14m
RNA二级结构(Secondary Structure of RNA)6m
DNA三级结构(Tertiary Structure of DNA)5m
RNA三级结构(Tertiary Structure of RNA)6m
核糖核酸蛋白复合物(RNA-Protein Complex)4m
核小体(Nucleosome)5m
RNA世界(The RNA world hypothesis)4m
Reading18 readings
碱基(Bases)10m
互变异构(Keto-enol tautomerism)10m
核苷(Nucleosides)10m
核苷酸(Nucleotides)10m
核酸(Nucleic Acids)10m
多种多样的RNA(Versatile RNAs)10m
核酸的一级结构(Primary Structure of Nucleic Acids)10m
B-DNA10m
A-DNA10m
Z-DNA10m
几种DNA的非常规的二级结构(Other forms of secondary structure of DNA)10m
RNA二级结构(Secondary Structure of RNA)10m
DNA三级结构(Tertiary Structure of DNA)10m
RNA三级结构(Tertiary Structure of RNA)10m
核糖核酸蛋白复合物(RNA-Protein Complex)10m
核小体(Nucleosome)10m
RNA世界(The RNA world)10m
参考文献和网址(References and Websites)10m
Quiz1 practice exercise
第二章 核酸的结构与功能(Chapter 2 Structure and Function of Nucleic Acids)40m
Week
4
Hours to complete
4 hours to complete

第三章 蛋白质和核酸的性质(Chapter 3 Properties of Proteins and Nucleic Acids)

1.掌握蛋白质和核酸的主要理化性质,包括紫外吸收、沉淀、两性解离、变性、复性和水解,以及如何利用这些性质分离、纯化、定性和定量蛋白质和核酸。2 了解导致蛋白质和DNA变性的各种因素,掌握蛋白质变性和DNA变性的主要特征性变化。3. 能够解释DNA双螺旋热变性曲线为什么是S型,了解影响DNATm的各种因素。 4.了解几种生物分子分离纯化的主要方法的原理,包括电泳、层析、透析和超滤等。...
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11 videos (Total 61 min), 12 readings, 1 quiz
Video11 videos
沉淀(Precipitation)6m
两性解离(Acid & base dissociation and pI)4m
变性(Denaturation)13m
复性(Renaturation)3m
Tm4m
水解(Hydrolysis)8m
蛋白质的颜色反应(Protein coloring reaction)2m
电泳(Electrophoresis)4m
层析(Chromatography)5m
透析与超滤(Dialysis and Ultrafiltration)2m
Reading12 readings
紫外吸收(UV absorption)10m
沉淀(Precipitation)10m
两性解离(Acid & base dissociation and pI)10m
 变性(Denaturation)10m
复性(Renaturation)10m
Tm10m
 水解(Hydrolysis)10m
蛋白质的颜色反应(Protein coloring reaction)10m
电泳(Electrophoresis)10m
层析(Chromatography)10m
透析与超滤(Dialysis and Ultrafiltration)10m
参考文献和网址(References and Websites)10m
Quiz1 practice exercise
第三章 蛋白质和核酸的性质(Chapter 3 Properties of Proteins and Nucleic Acids)30m

Instructor

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杨荣武

教授
生命科学学院

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