BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập Tự do Hạnh Phúc ĐỀ CƢƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN 1. Tên học phần : Sinh Hóa (Biochemistry) - Mã số học phần : CS114 - Số tín chỉ học phần : 3 tín chỉ - Số tiết học phần : 45 tiết (giảng dạy lý thuyết 40 tiết, bài tập và thảo luận 5 tiết). 2. Đơn vị phụ trách học phần: - Bộ môn : Công nghệ Sinh học Phân Tử - Viện: Nghiên cứu & Phát triển Công nghệ Sinh học 3. Điều kiện tiên quyết: - Hóa vô cơ và hữu cơ đại cương (TN021) - Sinh học đại cương A1 (TN025) - Sinh học đại cương A2 (TN028) 4. Mục tiêu của học phần: Học phần này nhằm giúp cho người học hiểu được lịch sử phát triển của lĩnh vực kỹ thuật về sinh hóa học, những thành tựu và triển vọng phát triển của nó trong nhiều lĩnh vực của đời sống. Nó cung cấp những kiến thức cơ bản trong sinh hóa và những thông tin về sinh chất đóng vai trò quan trọng trong cơ thể sống. Các kiến thức nền tảng của sinh hóa học về cấu tạo sinh chất và xúc tác sinh học, quá trình chuyển hóa các chất trong cơ thể sống bao gồm tổng hợp và phân giải các hợp chất hữu cơ, sự phát sinh và trao đổi năng lượng có liên quan đến bản chất của sự sống sẽ được đề cập. Môn học trang bị cho người học kiến thức cơ bản để học tốt các môn sinh lý học, các môn khoa học về sự sống, hoá học về các hợp chất thiên nhiên, môi trường và chế biến thực phẩm. 4.1. Kiến thức: Sau khi hoàn thành khóa học này, người học được dự kiến sẽ đạt được kiến thức về: 4.1.1. Vai trò của sự cân bằng nước và các chất trong cơ thể. 4.1.2. Cấu trúc và chức năng của các chất sinh hóa như: carbohydrate, lipid, các amino acid, peptide, protein, vitamin, nucleotide và nucleic acid, enzyme và các chất xúc tác sinh học. 4.1.3. Kỹ thuật ly trích và xác định protein 4.1.4. màng sinh học và vận chuyển qua màng. 4.1.5. Các nguyên tắc của trao đổi năng lượng. 4.1.6. Sự trao đổi chất, sinh tổng hợp và phân hủy các phân tử nhỏ trong các tế bào sống.. Kỹ năng:.1. Người học sẽ được đào tạo để có được những kiến thức tiên tiến, kỹ năng chuyên môn và năng lực để thực hành trong ngành sinh hóa..2. Người học có thể thiết kế, thực hiện, phân tích và đánh giá các thí nghiệm sinh hóa..3. Người học sẽ được đào tạo để có được những kỹ năng: kỹ năng làm việc theo nhóm; kỹ năng tìm kiếm thông tin khoa học; tổng hợp, phân tích và đánh giá các kỹ năng thông tin; kỹ năng viết và kỹ năng trình bày.
. Thái độ:.1. Người học cần hiểu được vai trò quan trọng của sinh hóa trong khoa học đời sống..2. Người học cần được phát triển thái độ có liên quan đến việc áp dụng các kiến thức sinh hóa trong thực tiễn như quá trình sinh học, y sinh học và công nghệ sinh học..3. Người học phải có một cảm nhận tích cực trong việc tự học của mình. 5. Mô tả tóm tắt nội dung học phần: Nội dung của học phần này gồm các kiến thức cơ bản và chuyên sâu về cấu trúc và chức năng của các phân tử sinh học của carbohydrate, lipid, amino acid, peptide, protein, vitamin, nucleotide và nucleic acid, enzyme và các chất xúc tác sinh học, màng sinh học và vận chuyển qua màng cũng được giải thích. Các kiến thức cơ bản để tách và tinh sạch protein hay các hợp chất hữu cơ sẽ được giải thích để giúp người học có được ứng dụng thực tế trong nghề nghiệp và làm nền tảng cho việc học các môn học có liên quan. Những kiến thức cơ bản của học phần giúp người học hiểu rõ về năng lượng sinh học, sinh tổng hợp và chuyển hóa các hợp chất hữu cơ và các phân tử có liên quan. Người học sẽ hiểu được tính chất của các phân tử sinh học ảnh hưởng đến đời sống của sinh vật. Hơn nữa, họ sẽ có thể sử dụng kiến thức này để mô tả cách thay đổi hóa học làm thay đổi chức năng của các hệ thống sinh học. 6. Cấu trúc nội dung học phần: Nội dung Phần I: Cấu tạo và chức năng của sinh chất Chƣơng 1 Giới thiệu về sinh hóa học 1.1 Khái niệm chung về sinh hóa học 1.2 Lịch sử phát triển của sinh hóa học 1.3 Kiến thức cơ bản để nghiên cứu sinh hóa học Chƣơng 2 Tính chất của nƣớc, độ ph và ion 2.1 Những tương tác yếu trong dung dịch nước 2.2 Sự ion hóa của nước, những acid yếu và base yếu 2.3 Dung dịch đệm làm hạn chế sự thay đổi ph trong hệ thống sinh học 2.4 Nước như thể chất tham gia phản ứng 2.5 Sự phù hợp của môi trường nước đối với sinh vật sống Chƣơng 3 Carbohydrate 3.1 Định nghĩa, phân loại và vai trò của carbohydrate 3.2 Monosaccharide 3.3 Oligosaccharide 3.4 Polysaccharide Chƣơng 4 Lipid 4.1 Khái quát chung về lipid Các nhóm lipid Các phân tử lipid có hoạt tính sinh học đặc hiệu Số tiết Mục tiêu 2.3 3 4.1.1.3 4 4.1.2 3 4.1.2
Chƣơng 5 Amino acid và protein 5.1 Khái niệm về amino acid và protein 5.2 Amino acid 5.3 Peptide 5.4 Protein 5.5 Ly trích protein Chƣơng 6 Nucleic acid 6.1 Cấu tạo chung của nucleic acid 6.2 Cấu tạo mạch polynucleotide 6.3 Tính chất của nucleic acid Chƣơng 7 7.1 7.2 7.3 7.4. Vitamin Khái niệm về vitamin Vitamin tan trong nước Vitamin tan trong chất béo Các antivitamin Chƣơng 8 Enzyme 8.1 Khái niệm và tình chất chung của enzyme 8.2 Cấu tạo hoá học của enzyme 8.3 Cơ chế tác dụng của enzyme 8.4 Tính đặc hiệu trong xúc tác của enzyme 8.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động xúc tác của enzyme 8.6 Sự phân bố của enzyme trong tế bào 8.7 Cách gọi tên và phân loại enzyme Phần II: Trao đổi chất và trao đổi năng lƣợng Chƣơng 9 9.1 9.2 9.3 9.4 Chƣơng 10 10.1 10.2 10.3 Khái niệm chung về trao đổi chất và trao đổi năng lƣợng Đặc tính sinh hóa chung của cơ thể sống Màng sinh học Những đặc điểm cơ bản của quá trình trao đổi chất Sự trao đổi năng lượng và hô hấp tế bào Trao đổi carbohydrate Sinh tổng hợp carbohydrate ở thực vật Sự tổng hợp các oligosaccharide và polysaccharide quan trọng Phân giải carbohydrate Chƣơng 11 Trao đổi Lipid 11.1 Glycerolipid và phospho lipid trong thành phần của màng 11.2 Sinh tổng hợp chất béo 11.3 Sự phân giải chất béo Chƣơng 12 Trao đổi nucleic acid 12.1 Nguồn đạm và carbon trong sinh tổng hợp nucleotide 12.2 Sinh tổng hợp nucleic acid 12.3 Phân giải nucleic acid Chƣơng 13 Trao đổi amino acid và protein 13.1 Sinh tổng hợp amino acid 13.2 Sinh tổng hợp protein 13.3 Phân giải protein 4 4.1.2 4.1.3 3 4.1.2 3 4.1.2 4 4.1.2 2 4.1.4 4.1.5 3 4.1.6 3 4.1.6 3 3
Chƣơng 14 Ôn tập và thảo luận 13.1 Thảo luận về cấu tạo và chức năng của sinh chất 13.2 Thảo luận về trao đổi chất và trao đổi năng lượng 13.3 Bài tập 5 4.1 7. Phƣơng pháp giảng dạy: Bài giảng lý thuyết, đặt tình huống và giải quyết vấn đề, kiểm tra nhanh, thảo luận và bài tập. 8. Nhiệm vụ của ngƣời học: Người học phải thực hiện các nhiệm vụ như sau: - Tham dự tối thiểu 80% số tiết học lý thuyết. - Thực hiện đầy đủ các bài tập nhóm/ bài tập và được đánh giá kết quả thực hiện. - Tham gia đầy đủ các bài kiểm tra nhanh và kiểm tra giữa học kỳ. - Tham dự thi kết thúc học phần. - Chủ động tổ chức thực hiện giờ tự học. 9. Đánh giá kết quả học tập của ngƣời học: 9.1. Cách đánh giá Người học được đánh giá tích lũy học phần như sau: TT Điểm thành phần Quy định Trọng số Mục tiêu 1 Điểm chuyên cần Số tiết tham dự học/tổng số tiết 5% 2 Bài tập và kiểm tra Đánh giá kết quả bài tập và bài 25% 4.1, 3 Điểm thi kết thúc học phần kiểm tra - Thi trắc nghiệm (70 phút) 70% 4.1,, 9.2. Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần và điểm thi kết thúc học phần được chấm theo thang điểm 10 (từ 0 đến 10), làm tròn đến một chữ số thập phân. - Điểm học phần là tổng điểm của tất cả các điểm đánh giá thành phần của học phần nhân với trọng số tương ứng. Điểm học phần theo thang điểm 10 làm tròn đến một chữ số thập phân, sau đó được quy đổi sang điểm chữ và điểm số theo thang điểm 4 theo quy định về công tác học vụ của Trường. 10. Tài liệu học tập: Thông tin về tài liệu Số đăng ký cá biệt [1] Bài giảng, bài tóm lược và bài tập Người học được [2] Hames B. D. and Hooper N. M, 2000. Instant notes: Biochemistry. BIOS Scientific Publishers Limited. [3] Katherine J. Denniston, Josseph J. Topping, Robert L. Caret, 2001. General organic and biochemistry. Boston: McGraw-Hill. [4] Geoffrey L. Zubay, William W. Parson and Dennis E. Vance, 1995. Principles of biochemistry Dubuque, Iowa: WCB. [5] Mary K. Campbell, 1999. Biochemistry. Orlando, Florida: Harcourt Brace. [6] ERIC E CONN... [et al.], 1987. Outlines of biochemistry. Singapore: John Wiley and Sons. nhận tài liệu copy BC1-1 (Thư viện phòng thí nghiệm sinh hóa) 547/ D411 572.3/ Z93 572/ C189 572/ O.93
11. Hƣớng dẫn ngƣời học tự học: Tuần Nội dung Lý thuyết (tiết) Bài tập (tiết) Phần I: Cấu tạo và chức năng của sinh chất 1 Chƣơng 1. Giới thiệu về sinh hóa học 1.1 Khái niệm chung về sinh hóa học 1.2 Lịch sử phát triển của sinh hóa học 1.3 Kiến thức cơ bản để nghiên cứu sinh hóa học 2 Chƣơng 2. Tính chất của nƣớc, độ ph và ion 2.1 Những tương tác yếu trong dung dịch nước 2.2 Sự ion hóa của nước, những acid yếu và base yếu 2.3 Dung dịch đệm làm hạn chế sự thay đổi ph trong hệ thống sinh học 2.4 Nước như thể chất tham gia phản ứng 2.5 Sự phù hợp của môi trường nước đối với sinh vật sống 3 Chƣơng 3. Carbohydrate 3.1 Định nghĩa, phân loại và vai trò của carbohydrate 3.2 Monosaccharide 3.3 Oligosaccharide 3.4 Polysaccharide 4 Chƣơng 4. Lipid 4.1 Khái quát chung về lipid Các nhóm lipid Các phân tử lipid có hoạt tính sinh học đặc hiệu 5 Chƣơng 5. Amino acid và protein 5.1 Khái niệm về amino acid và protein 5.2 Amino acid 5.3 Peptide 5.4 Protein 5.5 Ly trích protein Nhiệm vụ của ngƣời học 2 0 -Nghiên cứu trước: +Tài liệu [1]: Chương 1. Nội dung từ mục 1.1 đến 1.3. + Tài liệu [2], [3]: Tìm hiểu các khái niệm cơ bản. Hiểu được bản chất của tế bào Prokaryote và Eukaryote. +Tài liệu [1]: Chương 2. Nội dung từ mục 2.1 đến 2.5. +Tài liệu [2], [3]: Tìm hiểu tính chất của nước, ph và dung dịch đệm (buffer). 4 0 -Nghiên cứu trước: +Tài liệu [1]: Chương 3. Nội dung từ mục 3.1 đến 3.4. +Tài liệu [2], [3], [4], [5]: Tìm hiểu về đặc tính chung của carbohydrate, cấu trúc của monosaccharide, oligosaccharide và polysaccharide. +Tài liệu [1]: Chương 4. Nội dung từ mục 4.1 đến. +Tài liệu [2], [3], [4], [5]: Tìm hiểu về đặc tính chung của lipid. Phân loại lipid chứa acid béo và lipid không chứa acid béo. Vai trò sinh học của lipid. 4 0 -Nghiên cứu trước: +Tài liệu [1]: Chương 5. Nội dung từ mục 5.1 đến 5.5. +Tài liệu [2], [4], [5]: Tìm hiểu đặc tính của L-α-amino acid. Giá trị pi. Liên kết peptide. Khái niệm về peptide và protein. Cấu trúc của protein và tính tan trong nước. Phương pháp cơ bản để ly trích protein.
6 Chƣơng 6. Nucleic acid 6.1 Cấu tạo chung của nucleic acid 6.2 Cấu tạo mạch polynucleotide 6.3 Tính chất của nucleic acid 7 Chƣơng 7. Vitamin 7.1 Khái niệm về vitamin 7.2 Vitamin tan trong nước 7.3 Vitamin tan trong chất béo 7.4 Các antivitamin 8 Chƣơng 8. Enzyme 8.1 Khái niệm và tính chất chung của enzyme 8.2 Cấu tạo hoá học của enzyme 8.3 Cơ chế tác dụng của enzyme 8.4 Tính đặc hiệu trong xúc tác của enzyme 8.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động xúc tác của enzyme 8.6 Sự phân bố của enzyme trong tế bào 8.7 Cách gọi tên và phân loại enzyme Phần II: Trao đổi chất và trao đổi năng lƣợng 9 Chƣơng 9. Khái niệm chung về trao đổi chất và trao đổi năng lƣợng 9.1 Đặc tính sinh hóa chung của cơ thể sống 9.2 Màng sinh học 9.3 Những đặc điểm cơ bản của quá trình trao đổi chất 9.4 Sự trao đổi năng lượng và hô hấp tế bào 10 Chƣơng 10. Trao đổi carbohydrate 10.1 Sinh tổng hợp carbohydrate ở thực vật 10.2 Sự tổng hợp các +Tài liệu [1]: Chương 6. Nội dung từ mục 6.1 đến 6.3. +Tài liệu [2], [3], [4], [5]: Tìm hiểu về đặc tính chung của nucleic acid. Khái niệm về nucleoside và nucleotide. Các liên kết hóa học cơ bản trong phân tử nucleic acid. Cấu trúc cơ bản của DNA và RNA. +Tài liệu [1]: Chương 7. Nội dung từ mục 7.1 đến 7.4. +Tài liệu [2], [3], [4], [5]: Gọi được tên thông thường và tên hóa học của vitamin. Phân loại vitamin dựa theo tính tan. Biết được vai trò sinh học đặc biệt của vitamin. Hiểu được vitamin đóng vai trò là các coenzyme trong cấu trúc của các enzyme. 4 0 -Nghiên cứu trước: +Tài liệu [1]: Chương 8. Nội dung từ mục 8.1 đến 8.7. +Tài liệu [2], [3], [4], [5]: Hiểu được bản chất cấu tạo và bản chất xúc tác của enzyme. Hiểu được trung tâm hoạt động của enzyme đơn giản và enzyme phức tạp. Điều kiện phản ứng do enzyme xúc tác. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động xúc tác của enzyme. Cơ chế xúc tác của enzyme. Phân loại và cách gọi tên enzyme. - Ôn lại: +Tài liệu [2], [4], [6]: Hiểu được vitamin đóng vai trò là các coenzyme trong cấu trúc của các enzyme. 2 0 -Nghiên cứu trước: +Tài liệu [1]: Chương 9. Nội dung từ mục 9.1 đến 9.4. +Tài liệu [2], [4], [5]: biết được các nguyên lý của năng lượng sinh học, liên kết hóa học và năng lượng, liên kết cao năng, các hợp chất chứa liên kết cao năng, các hợp chất chứa năng lượng quan trọng trong sự oxy hóa khử. Hiểu được bản chất của màng sinh học và sự trao đổi chất. +Tài liệu [1]: Chương 10. Nội dung từ mục 10.1 đến 10.3. +Tài liệu [2], [3], [4], [5]: Hiểu được bản chất của quá trình tổng hợp carbohydrate ở cây C3, C4 và CAM. Dựa vào bản chất của
oligosaccharide và polysaccharide quan trọng 10.3 Phân giải carbohydrate 11 Chƣơng 11. Trao đổi Lipid 11.1 Triglyceride và phospho lipid trong thành phần của màng sinh học 11.2 Sinh tổng hợp chất béo 11.3 Sự phân giải chất béo 12 Chƣơng 12. Trao đổi nucleic acid 12.1 Nguồn đạm và carbon trong sinh tổng hợp nucleotide 12.2 Sinh tổng hợp nucleic acid 12.3 Phân giải nucleic acid 13 Chƣơng 13. Trao đổi amino acid và protein 13.1 Sinh tổng hợp amino acid 13.2 Sinh tổng hợp protein 13.3 Phân giải protein quang hợp, hiểu được nguyên lý của sự sinh tổng hợp oligosaccharide và polysaccharide quan trọng cũng như các tiền chất khởi đầu sự tổng hợp của chúng. Hiểu được vai trò của các enzyme trong sự phân giải carbohydrate. Hiểu sâu sắc các quá trình thủy phân, phosphoryl phân, đường phân, phản ứng chuyển tiếp tạo thành Acetyl CoA là vật liệu đi vào chu trình Krebs. Năng lượng sinh ra trong quá trình phân giải carbohydrate. Phân biệt các quá trình chuyển quá carbohydrate trong điều kiện kỵ khí và hiếu khí. - Ôn lại: +Tài liệu [1], [6]: Nhắc lại cấu trúc của carbohydrate để dễ tìm hiểu về sự tổng hợp và phân giải chúng. +Tài liệu [1]: Chương 11. Nội dung từ mục 11.1 đến 11.3. +Tài liệu [2], [3], [4], [5]: Đi sâu tìm hiểu về sự sinh tổng hợp của các acid béo, triglyceride và phospholipid. Vai trò của Acetyl CoA trong sự chuyển hóa acid béo. Chú ý sự β oxy hóa acid béo và năng lượng sinh ra. - Ôn lại: +Tài liệu [1], [6]: Nhắc lại cấu trúc của acid béo, triglyceride và phospholipid để dễ tìm hiểu về sự tổng hợp và phân giải chúng. +Tài liệu [1]: Chương 12. Nội dung từ mục 12.1 đến 12.3. +Tài liệu [2], [3], [4], [5]: Chú ý vai trò của enzyme trong quá trình chuyển hóa của nucleic acid. Hiểu được các phản ứng khởi đầu trong sự tổng hợp nucleotide. Các chất nào đã được tổng hợp đầu tiên để tạo ra purine và pyrimidine. Tóm tắt sơ đồ sự phân giải mucleic acid. Các sản phẩm trung gian trong quá trình phân giải. -Ôn lại: +Tài liệu [1], [6]: Nhắc lại cấu trúc của nucleic acid để dễ tìm hiểu về sự tổng hợp và phân giải chúng. +Tài liệu [1]: Chương 13. Nội dung từ mục 13.1 đến13.3. +Tài liệu [2], [3], [4], [5]: Hiểu được bản chất của sự đồng hóa đạm vô cơ thành hữu cơ để biết được các con đường sinh tổng
14 Chƣơng 14. Ôn tập và thảo luận 14.1 Thảo luận về cấu tạo và chức năng của sinh chất 1 Thảo luận về trao đổi chất và trao đổi năng lượng 1 Bài tập TL. HIỆU TRƢỞNG VIỆN TRƢỞNG hợp chính của amino acid. Hiểu được cơ sở của sự sinh tổng hợp protein. Sự phân giải protein với sự phân giải liên kết peptide sinh ra năng lượng thấp hơn khi tổng hợp liên kết peptide. Protein với vai trò là chất cấu trúc cơ thể hay là các enzyme hỗ trợ cho các chuyển hóa khác, vì vậu chúng có vai trò sinh học rất quan trọng. Sự phân giải của protein tạo thành các amino acid để đi vào nhiều quá trình chuyển hóa khác. Ôn lại: +Tài liệu [1], [6] Nhắc lại cấu trúc của amino acid và protein để dễ tìm hiểu về sự tổng hợp và phân giải chúng. 0 5 -Nghiên cứu trước: +Tài liệu [1]: Chương 14. Nội dung từ mục 14.1 đến 1. +Tài liệu [2], [3], [4], [5]: Ôn tập các chương chính để thực hiện các bài kiểm tra xen kẻ với các chương. Ôn lại: +Tài liệu [1], [6]: Ôn lại các khái niệm và nguyên lý chính. Xem các gợi ý ôn tập ở cuối chương. Cần Thơ, ngày tháng năm 2016 TRƢỞNG BỘ MÔN