《食品生物化学》课程介绍 一、课程性质与任务 《食品生物化学》是食品科学与工程专业的学科基础必修课之一，是培养食品科技人才整体知识结构的重要组成部分。《食品生物化学》不仅把作为食品的生物物质当做自然物来研究，还把这些生物物质放在食品的代谢过程中来考察，主要讲述食品的生物物质动态生化过程，以食品中各大成分的代谢途径为中心，研究食品在人体内的变化规律及伴随其发生的能量变化。要求学生掌握主要知识点，达到能够独立运用所学知识解决与食品生物化学相关问题的能力。通过该课程的学习可以提高学生综合分析问题和解决问题的能力，满足“学术型”“复合型”“应用型”人才培养的教学需要。 二、课程教学目标 通过本课程的学习，要求学生熟练掌握食品的生物物质动态生化过程，运用相应知识解决食品产品的设计、研发、生产、销售等过程中的实际问题。 课程教学目标如下： 1．了解食品生物化学的发展史，理解并掌握食品生物化学的研究范围，熟悉食品的化学组成、代谢概况，能够利用本章节的基本知识分析与其他学科的关系及其在食品学科及行业中的应用和发展前景。 2．能够运用食品生物化学的基本知识对食品各营养成分在生物体内的代谢过程进行分析、总结其代谢规律，能正确分析及解释不同生理状态下生物体遗传信息的表达与调控方式及机制，并利用这些知识指导人体健康饮食、食品原料改造、新产品的研发及对食品加工、贮藏运输方案进行设计和优化。 3．掌握蛋白质含量分析、氨基酸的层析技术等试验的基本原理；熟练掌握考马斯亮蓝法、层析等生物化学检测实验方案的方法及技能，并理解其局限性。 4．掌握酶学特性分析、糖酵解过程、氨基酸的转氨基作用等试验的基本原理；能够运用食品生物化学的知识对实验结果进行分析解释，获得有效结论并在实验过程中展现出团队精神。 三、课程教学内容、教学设计及学时学分 授课内容涵盖了课程教学大纲的全部内容，能够支撑实现课程目标所需要的知识和能力的培养。 课程基本信息 参考学分 3.5 参考理论学时 40 参考实验学时 16 课程内容及要求 序号 教学项目 教学内容与教学要求 教学设计建议 参考课时 1 绪论 1．食品生物化学的概述 2．食品生物化学的内容 3．食品生物化学在各学科中的地位和发展前景 4．生物化学的学习方法 前期布置任务，以学生自学为主，辅助采用多媒体教学。 2 1.掌握食品生物化学的涵义、研究的对象、食品生物化学的特点与学习方法。 2.了解本课程在该专业的地位和作用，树立学习本课程的信心。 2 核酸与核苷酸 1.核酸概述 2.核酸的结构 3.核酸的性质 4.核苷酸及其衍生物 多媒体教学为主，讨论为辅进行课堂讲授，重点讲述核酸的结构和与蛋白质合成有关的三种核酸。 4 1.掌握核酸的化学组成、分类、理化性质。 2.掌握与蛋白质合成有关的三种RNA的功能、DNA的空间结构及RNA的空间结构。 3 蛋白质化学与核酸化学 1.蛋白质的组成、结构、性质及生物学功能 2.蛋白质的分离提纯 前期布置任务，以学生自学为主，辅助采用多媒体教学。 1 1.掌握蛋白质的结构及重要理化性质。 2.了解蛋白质的生物学功能、蛋白质结构与功能的关系。 3.掌握蛋白质分离提纯的常用方法及基本原理。 4 酶 1.酶催化作用的机理 2.酶的命名和分类、酶的组成 3.酶促反应速度 4.酶在食品工业中的作用 多媒体教学，学生查阅资料，讨论为辅进行课堂讲授，重点讲述酶催化作用的机理及酶促反应速度。 4 1.掌握酶的本质及在生物化学中重要作用，影响酶促反应的因素。 2.熟悉食品加工中重要的酶和它们对食品的作用。 5 维生素与辅酶 1．维生素的概念、分类及来源 2．脂溶性维生素 3．水溶性维生素与辅酶 多媒体教学，学生查阅资料，以学生自学为主。 2 1.掌握维生素的概念、分类、性质及生理功能。 2.了解维生素与辅酶的关系。 6 生物氧化 1.生物氧化的概念，生物氧化的特点和类型 2.生物氧化过程中CO2和H2O的形成及能量释放、贮存和利用 前期布置任务，学生查阅资料，多媒体教学，重点讲述生物氧化过程中CO2和H2O的形成及能量的产生过程。 2 1.了解生物氧化的概念、特点和类型。 2.掌握生物氧化过程中CO2和H2O的形成，生物氧化中能量释放、贮存和利用。 7 糖与糖代谢 1.双糖、多糖的酶促降解 2.糖酵解（EMP） 3.三羧酸循环（TCA） 4.磷酸戊糖途径（PPP） 5.糖异生途径 6.蔗糖和多糖的生物合成 学生查阅资料，多媒体教学，重点讲述糖代谢的三大途径及糖异生的过程。 6 1.掌握EMP概念及反应过程。 2.掌握TCA概念、部位及其反应的总过程、生理意义。 3.熟悉PPP的概念，掌握PPP的生理意义。 4.掌握糖异生的概念、原料、反应主要器官。 8 脂类代谢 1.脂肪的分解代谢 2.脂肪的合成代谢 3.类脂代谢 学生查阅资料，多媒体教学，重点讲述脂肪的β-氧化及软脂酸的合成过程。 5 1.掌握脂肪的合成部位、原料及基本过程。 2.掌握脂酸的β-氧化反应过程、限速酶、能量的生成。 3.掌握酮体的生成和利用，其生理意义。 4.了解软脂酸的合成部位、合成原料、合成酶系及反应过程。 9 蛋白质的酶促降解和氨基酸代谢 1.蛋白质的酶促降解 2.氨基酸的分解与转化 3.氨基酸的生物合成 学生查阅资料，多媒体教学。 2 1．掌握氨基酸的脱氨基作用方式及作用机制。 2.掌握α-酮酸的代谢方式。 3.掌握体内氨的来源和转运。 4.掌握一碳单位的概念、构成及其与四氢叶酸的关系。 10 核酸的酶促降解及核苷酸代谢 1.核酸的酶促降解 2.核苷酸的降解 3.核糖核苷酸的合成代谢 学生查阅资料，多媒体教学。 2 1.掌握核酸的酶促降解。 2.掌握嘌呤核苷酸、嘧啶核苷酸的分解代谢。 3.了解嘌呤和嘧啶核苷酸从头合成途径、特点、调节因素。 4.掌握补救合成途径及意义。 11 核酸的生物合成 1.中心法则 2.DNA的生物合成 3.RNA的生物合成 4.基因工程简 学生查阅资料，多媒体教学，教学过程中播放DNA复制的动态过程及PCR技术的视频，重点讲述DNA的复制、转录及逆转录。 5 1.掌握生物学中心法则。 2.掌握DNA复制的特点、酶及蛋白因子。 3.掌握逆转录的概念、过程、逆转录酶的功能。 4.掌握转录特性，转录过程。真核生物转录后的加工修饰。 5.了解基因工程的基本原理和基本流程。 12 蛋白质的生物合成 1.蛋白质合成体系的组成 2.蛋白质合成过程 学生查阅资料，多媒体教学，教学过程中播放蛋白质合成的动态视频，重点讲述蛋白质合成的过程。 3 1.掌握参与蛋白质生物合成的物质及其作用。 2.了解蛋白质生物合成过程。 3.掌握蛋白质合成后的加工。 13 代谢调节 1.物质代谢的相互联系 2.代谢调节 3.基因表达调控 学生查阅资料，多媒体教学，重点物质代谢之间的相互联系及调节方式。 2 1.掌握物质代谢的相互联系。 2.掌握代谢调节的方式。 2了解原核基因转录调节特点及乳糖操纵子调节机制。 14 考马斯亮蓝法测蛋白质含量实验 1.测定实验目的、准备等 2.实验原理和方法 讲解、学生实际动手操作，掌握蛋白质含量快速测定的方法。(必选实验项目) 4 1.掌握考马斯亮蓝G-250法测定蛋白质含量的原理和方法。 2．能够熟练使用分光光度计。 15 影响酶活力的因素 1.测定实验目的、准备等 2.实验原理和方法 讲解、学生实际动手操作或学生自主设计实验项目(必选实验项目) 4 1.巩固温度、pH值、激活剂、抑制剂对酶活性影响的认识。 2.学习测定酶的最适温度、最适pH值的简单方法，学习检测激活剂和抑制剂的方法。 16 糖酵解中间产物的测定 1.测定实验目的、准备等 2.实验原理和方法 讲解、学生实际动手操作或学生自主设计实验项目(必选实验项目) 4 1.了解糖酵解过程的某一中间步骤及利用抑制剂来研究中间代谢的方法。 2.增加对糖酵解过程的认识。 17 氨基酸层析或蛋白、DNA电泳实验 1.测定实验目的、准备等 2.实验原理和方法 讲解氨基酸的层析、蛋白或DNA电泳的原理方法，学生选择其一进行实际动手操作(可选实验项目) 4 1.掌握层析或电泳的原理和操作方法。 2.熟悉识读电泳图谱的方法。 合计 56 四、教学方法及组织形式 教学方法 1.研讨式教学 对课程内容进行优化和整合，构建课程内容基础平台，营造学生参与讨论的空间。课程的知识体系，其发展脉络、主要观点及相关主题是后续研讨式教学的厚实理论基础。整合知识内容，按模块化设置内容，分为巩固性内容、强化性内容和拓展性内容等。 2.学术驱动式教学 通过师生互动、课堂研讨以及课外作业的模式，在问题发现与解决、主动性培养等科研基本能力和态度方面提高研究生科研能力，使其快速进入科研状态的教学方法。围绕“科学问题”和“学术工具”展开，以基础知识为应用。在授课过程中，讲述范例中学术问题的由来、凝练和描述，使学生理解“科学问题”；通过讲解科学问题的求解过程，使学生理解“学术工具”，即基础知识如何运用。 3.体验式教学 学者一定量的合适的教学内容，让学生分组准备，在课堂上让学生自主讲授，以答辩和展示其课程。 学生根据课程模块和内容，自主选择讲述课题，从选题、收集资料开始到撰写报告、成果展示的全过程，都是学生自己的自主决断过程，教师只起指导者和协助者的作用。 4.案例教学法 着眼于培养学生的知识实际运用能力，强调学生对学习过程的参与。通过合理整合课程内容、深入解析应用范例、强化教学过程互动，突出课程的应用性特点，增加学生对应用过程的认知，调动学生的学习兴趣和主动性，从而提高课程的教学效果。从创新教学方法入手，培养一支教学与科研双能的教学队伍，是做好案例教学的重要条件。 5.科研促进教学 食品生物化学教学中，不仅要注重理论知识的讲授，还必要联系食品领域的科研实践，使学生熟悉生物化学在食品科研与生产中的地位和作用，让学生多接触相关实验如质粒提取、荧光定量PCR等，帮助理解掌握抽象的理论知识，并为今后的实际工作打下良好的基础。 教学组织形式 1. 课前布置导学任务单 在课程的每一章节上课之前1-2周，在网络教学平台上布置要讲授内容的导学任务单，使学生在课前明确各章节的教学目标和重点、难点；在课程网络教学平台上，上传任课教师的教学资料、教案、习题、课件、模拟试卷以及课前预习通知、课后作业辅导和问题讨论等多项内容。 2. 课堂教学 在课堂教学过程中，根据内容的不同，不断加大信息化教学内容，将计算机多媒体教学与板书教学相结合，加研讨式教学、学术驱动式教学、案例教学法、直观教学、课堂讨论、体验式教学和翻转课堂教学的力度。询问式、探究式、讨论式教学方式成为教学模式主体，充分发挥现代与传统教学方法的优势，扬长避短，改变传统的“填鸭式”教学模式，解决学生被动、消极听课，互动性差、生动形象性差等问题。 3. 实验教学及考核 根据各个实验项目的具体情况，将实验中每小组改为2-3人。让学生在实验前先预习, 明确实验目的、原理、操作步骤及注意事项等，老师根据学生预习实验情况和实验课上表现进行检查和打分，占10%；实验报告实行在线提交，要求报告中附有试验中关键现象照片10%。有力的减少学生在实验过程中的盲目性,加强学生对实验的内容和关键技术掌握，降低实验物品的损耗率，提高学生从事创新性科学实践活动的积极性和主动性。 4. 课后讨论及答疑 建立课程QQ群及课程信息员，及时了解和掌握学生在学习过程中的学习效果及存在问题。通过《食品生物化学》课程网络教学平台和课程QQ群及课程信息员，将课件、习題、实训、案例等相关内容及时上传、更新，使学习辅助资源网络化，学生能够通过网络平台、课程QQ群及课程信息员获取各种学习资源，随时可以进行自学或课后的讨论答疑，加强教师与同学互动，拓展学生的眼界和知识面。 五、学生学情分析 《食品生物化学》在第四学期开设，学生在学习本课程前，已修完《无机与分析化学》、《有机化学》、《物理化学》、《食品化学》等课程，已经具备较全面的基础化学知识，为《食品生物化学》各个知识点的学习打下了坚实的基础。 对学生的学习目标、学习动机及学习过程等的分析发现，大部分学生的学习目标是以“就业”为导向、倾向于实用性质目标和实现社会价值，这与我国现阶段社会转型、经济迅速发展的社会环境密切相关。本专业大学生的大部分学习动机，基本是来自“专业”、“兴趣”和“压力”三个方面，食品生物化学是本专业的基础课程，与大部分的专业兴趣相一致，学生的学习动机较强。学习过程中，除了课堂听课以外，课前预习和课后复习对于该课程的内化和融会贯通至关重要。学生课堂学习态度普遍比较积极认真，结合课后作业的完成，课后复习情况良好，课前预习受到繁重课程任务的影响，预习效果有待提高。 六、前修与后续课程 《食品生物化学》是食品科学与工程专业的专业基础课之一，以《无机与分析化学》、《有机化学》、《物理化学》以及《食品化学》等课程为前导课程和基础，涉及知识面广、理论与实验相结合授课。该课程开设后，为后续《食品微生物学》、《果蔬贮藏学》、《食品生物技术》等专业课程的学习打下基础。 七、教材与参考资料 教材： 《基础生物化学》（第3版），郭蔼光、范三红主编，高等教育出版社，2018.08. 参考书目： 1.《生物化学》，朱圣庚，徐长法主编，高等教育出版社，2017.01. 2.《食品生物化学》，谢达平主编，中国农业出版社，2004. 3.《食品生物化学》，杜克生编著，化学工业出版社，2002.01. 八、课程特色 1.通过教育信息化试点项目建设，实现信息技术与课程教学的深度融合； 2.在教学内容设计上既遵循食品生物化学的教学基本要求，又密切联系实际，跟踪学科发展前沿。既重视课程基本知识点的介绍，又重视引入学科最新研究成果，在教学中取得实效。 3.课程团队教师围绕国际、国内食品生物化学领域的最新进展，结合各自的专业和学科特长，设计专题，将自己在该领域的研究成果转化为教学内容，科研促进教学效果明显，提升了教学的深度和专业化水平。考试和评价方式也随之大胆改革，以学生完成作业、课程论文和课程学习答辩为主要评价依据，突出了学习的自主性，极大地调动了学生学习的积极性。 4.团队教师充分利用外出参加学术会议的机会，录制大量本领域知名专家的相关专题报告视频，大大丰富了课程的教学资源。