ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC HÓA SINH HỌC

Tóm tắt môn học : Hóa sinh học là khoa học nghiên cứu thành phần hóa học, cấu trúc và tính chất các hợp phần của tế bào, nghiên cứu quá trình trao đổi chất và năng lượng trong cơ thể si

ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC Tên môn học : HÓA SINH HỌC Tên tiếng Anh : Biochemistry

Số tín chỉ : 5 - Hóa sinh đại cương I : 2

- Hóa sinh đại cương II : 2

- Thực hành : 1

Người biên soạn : PGS,TS.Nguyễn Phước Nhuận

I Tóm tắt môn học :

Hóa sinh học là khoa học nghiên cứu thành phần hóa học, cấu trúc và tính chất các hợp phần của tế bào, nghiên cứu quá trình trao đổi chất và năng lượng trong cơ thể sinh vật, hay nói khác đi sinh hóa học là khoa học nghiên cứu cơ sở hóa học của sự sống

Người ta chia hóa sinh học hiện đại làm ba phần lớn :

1 Sinh hóa học tĩnh : Nghiên cứu thành phần hóa học của cơ thể sống, thành phần hóa học ở đây được hiểu không những là thành phần chất lượng và cấu trúc các hợp chất, mà cả hàm lượng, số lượng của chúng trong cơ thể động, thực vật

2 Sinh hóa học động : Nghiên cứu qúa trình trao đổi chất và năng lượng trong

cơ thể sinh vật

3 Sinh hóa học chức năng : Chỉ rõ mối tương quan giữa cấu trúc các hợp chất hóa học và quá trình biến đổi của chúng với chức năng của các mô bào và các cơ quan

Summary : Biochemistry is the study of life on the molecular level The

objectives of this subject are to introduce students to structure and properties of chemical compounds important in living organisms; bioennergetics; the metabolic pathways and biosynthesis of biomacromoleculars (DNA, RNA, proteins, carbohydrates )

II Mục tiêu của môn học

- Cung cấp cho sinh viên kiến thức sâu ở mức độ cơ chế phân tử của các qúa trình sống : cấu tạo hóa học và tính chất của các sinh chất cùng các con đường chuyển

hóa các chất này trong cơ thể sống như : cơ chế xúc tác của enzyme; sự hô hấp mô bào; cơ chế quang tổng hợp ở thực vật; cơ chế chuyển vận các chất qua màng tế bào; các nguồn cung cấp và dự trữ, các con đường chuyển hóa năng lượng; các giai đoạn trung gian trong sự thoái hóa và tổng hợp các chất glucid, lipid, protein và acid nucleic; sự bảo tồn và truyền đạt thông tin di truyền

- Với các kiến thức trên sinh viên dễ dàng tiếp thu và hiểu sâu hơn các môn học cơ sở khác và các môn chuyên ngành có liên quan như : Hóa thực phẩm, Vi sinh, Bảo quản và Chế biến thực phẩm Bên cạnh ý nghĩa thực tiễn đó, sinh hóa học cũng

giúp tạo nên ở người học một thế giới quan khoa học duy vật biện chứng

- Phần thực hành giúp sinh viên nắm được một số phương pháp phân tích định tính và định lượng trong phòng thí nghiệm sinh hóa

III.Các môn học trước

- Hóa hữu cơ

- Hóa phân tích

- Hóa lý

IV Nội dung môn học

HÓA SINH ĐẠI CƯƠNG I (Sinh hóa học tĩnh) : 02 tín chỉ

Bài mở đầu : Khái quát về hóa sinh và chức năng của tế bào – 02 tiết

Khái quát về hóa sinh, chức năng của tế bào Sơ đồ cấu trúc của vi khuẩn, virus,

tế bào có nhân (động vật và thực vật) kèm chỉ dẫn về thành phần hóa học và chức năng của mỗi cấu trúc dưới tế bào

Chương I : Glucid – 02 tiết

1.1 Đại cương về glucid

1.2 Cấu tạo hóa học

1.3 Phân loại và công thức cấu tạo của một số pentose, hexose, disaccharide, polysaccharide phổ biến

Chương II : Lipid – 02 tiết

2.1 Đại cương về lipid

2.2 Cấu tạo hóa học : Acid béo : công thức cấu tạo của các acid béo mạch thẳng,

no, không no và acid béo không no thiết yếu Các rượu thường gặp trong chất béo

2.3 Phân loại : Công thức cấu tạo, tính chất và vai trò của một số nhóm lipid điển hình Các chỉ số đặc trưng của lipid

Chương III : Protein và amino acid – 06 tiết

3.1 Đại cương về protein : Định nghĩa, phân bố và vai trò sinh học của protein 3.2 Amino acid : định nghĩa và phân loại Công thức cấu tạo cảa các amino acid thường gặp trong protein thiên nhiên

3.3 Cấu trúc phân tử protein : Liên kết peptid và ý nghĩa của cấu trúc bậc nhất Các domain cấu trúc, cấu trúc bậc hai, ba và bốn và ý nghĩa của chúng

3.4 Phân loại : Các nhóm protein đơn giản và protein phức tạp

Chương IV : Nucleic acid – 03 tiết

4.1 Đại cương về nucleoprotein và nucleic acid

4.2 Cấu tạo hóa học ( gốc purine và pyrimidine, nucleoside và mononucleotide) 4.3 Cấu trúc sơ cấp của nucleic acid

4.4 Phân loại : RNA và DNA : cấu trúc phân tử và vai trò sinh học

Chương V : Vitamin – 03 tiết

5.1 Đại cương về vitamin và chức năng sinh học của chúng

5.2 Phân loại : các vitamin hòa tan trong dầu và các vitamin hòa tan trong nước Công thức cấu tạo và vai trò sinh học của từng vitamin

Chương VI : Enzyme và xúc tác sinh học – 03 tiết

6.1 Khái niệm về enzyme và xúc tác sinh học

6.2 Cấu trúc của enzyme : phần protein (apoenzyme) và phần ghép (coenzyme

và các dẫn xuất của vitamin) Các trung tâm hoạt động của enzyme

6.3 Cơ chế xúc tác, năng lượng hoạt hóa, động học của phản ứng enzyme 6.4 Các điều kiên ảnh hưởng đến hoạt lực xúc tác của enzyme Hiện tượng hoạt hóa và ức chế enzyme Tính đặc hiệu

6.5 Danh pháp và phân loại enzyme Những ứng dụng thực tiễn

Chương VII : Hormone – 03 tiết

7.1 Đại cương về hormone

7.2 Cơ chế điều hòa phân tiết hormone và cơ chế tác động của hormone tại tế bào mục tiêu

7.3 Phân loại : các hormone có bản chất protein, peptide và dẫn xuất của amino acid; các hormone có bản chất steroide Chức năng sinh lý của một số hormone quan trọng

Sinh viên viết các chuyên đề tự chọn và tổ chức thảo luận ở lớp : 03 tiết

Thi phần Sinh hóa đại cương I

Phần II : HÓA SINH ĐẠI CƯƠNG II (Sinh hóa biến dưỡng) - 02 tín chỉ

Chương I : Năng lượng sinh học và quá trình chuyển hóa trung gian – 03 tiết

1.1 Đại cương về trao đổi chất và năng lượng sinh học

1.2 Sự chuyển hóa năng lượng trong cơ thể sống : Năng lượng tự do trong các phản ứng trao đổi chất Các hợp chất cao năng Sự luân chuyển ATP trong tế bào

1.3 Sự hô hấp mô bào (sự oxy hóa-khử sinh học) : Mục đích, đặc điểm và cơ chế chuỗi hô hấp mô bào Sự phosphoryl-oxy hóa thành lập ATP

Chương II : Sự biến dưỡng glucid – 08 tiết

2.1 Vai trò của sự biến dưỡng glucid trong đời sống sinh vật

2.2 Biến dưỡng glycogen : sự tổng hợp và thoái biến glycogen

2.3 Các con đường chủ yếu của sự oxy hóa glucose :

2.3.1 Sự oxy hóa kỵ khí glucose : sự đường phân trong mô bào động vật

và các dạng lên men do vi sinh vật (lên men rượu, lên men lactic, lên men propionic, lên men butyric)

2.3.2 Sự oxy hóa hảo khí glucose : Chu trình Krebs và vai trò chuyển hóa trung tâm của nó

2.3.3 Sự oxy hóa trực tiếp glucose-6-phosphate : Con đường tắt HMP (Hexose Mono Phospate Pathway)

2.4 Sự tân sinh đường

2.5 Sự điều hòa và các rối loạn trong trao đổi đường

Chương III : Sự biến dưỡng lipid – 06 tiết

3.1 Vai trò của sự biến dưỡng lipid Sự tiêu hóa, hấp thu và dự trữ lipid ở mô

bào động vật

3.2 Sự β-oxy hóa acid béo và chuyển hóa các thể ketone

3.3 Sự tổng hợp acid béo và triglyceride

3.4 Sơ lược về chuyển hóa phospholipid và steroide

3.5 Sự điều hòa biến dưỡng lipid Vai trò của gan trong chuyển hóa mỡ Một số hiện tượng bệnh lý thường gặp

Chương IV : Sự biến dưỡng amino acid và protein - 08 tiết

4.1 Vai trò và đặc điểm của sự biến dưỡng amino acid và protein

4.2 Sự phân giải protein trong ống dạ dày, ruột và trong mô bào động vật

4.3 Các phản ứng chuyển hóa chung của amino acid và ý nghĩa của chúng : sự chuyển amine, sự khử amine và sự khử carboxyl của amino acid Sự oxy hóa sườn carbon của các α-keto acid

4.4 Các con đường khử độc ammoniac : sự thành lập muối ammonium, urea và acid uric

4.5 Sự sinh tổng hợp protein

4.6 Điều hòa biểu hiện gene.Vài ứng dụng thực tiễn của những hiểu biết này 4.7 Sự chuyển hóa của nucleoprotein và chromoprotein

4.8 Điều hòa trao đổi protein Rối loạn trao đổi protein và một số hiện tượng bệnh lý thường gặp

Chương V : Sự trao đổi nước và chất khoáng – 02 tiết

5.1 Sự trao đổi nước : Vai trò sinh học của nước Các dạng nước trong cơ thể Nhu cầu và sự thải tiết nước

5.2 Sự trao đổi chất khoáng : Vai trò sinh học của chất khoáng Các dạng khoáng trong cơ thể động vật Các chất khoáng và chức năng của chúng Nhu cầu của động vật đối với các chất khoáng đại lượng và vi lượng

Sinh viên viết các chuyên đề tự chọn và tổ chức thảo luận ở lớp : 03 tiết

Thi phần Sinh hóa đại cương II

PHẦN THỰC HÀNH – 01 tín chỉ

Giảng chung cả lớp về nội dung các bài thực hành 04 tiết Bài I : Thực nghiệm về glucid 04 tiết

Bài II : Thực nghiệm về lipid 04 tiết

Bài III : Thực nghiệm về protein và amino acid 04 tiết

Bài IV : Thực nghiệm về enzyme 04 tiết

Bài V : Thực nghiệm về vitamin , hormone và chất khoáng 04 tiết

Kiểm tra phần thực hành

V Cách kiểm tra và đánh giá môn học

Môn Hóa sinh tổ chức thi ba phần riêng với hệ số như sau :

- Điểm thi phần Sinh hóa học tĩnh (A) : hệ số 03

- Điểm thi phần thực hành (B) : hệ số 02

- Điểm thi phần sinh hóa biến dưỡng (C) : hệ số 05

Hình thức thi của các phần lý thuyết : tự luận và trắc nghiệm

Khi điểm bình quân dưới 5, sinh viên chỉ thi lại học phần nào chưa đạt yêu cầu

VI Tài liệu tham khảo

Giáo trình học tập chính thức :

1 Nguyễn Phước Nhuận, Phan Thế Đồng, Lê Thị Phương Hồng, Đỗ Hiếu Liêm và

Đinh Ngọc Loan, Giáo trình Sinh hóa học (Phần I : Sinh hóa học tĩnh) , NXB

ĐHQG TP.HCM – 2003

2 Nguyễn Phước Nhuận, Đỗ Hiếu Liêm và Huỳnh Thị Bạch Yến, Giáo trình Sinh hóa học (Phần II : Trao đổi chất và năng lượng), NXB ĐHQG TP.HCM – 2003

Các tài liệu tham khảo khác :

3 Lê Doãn Diên, Hóa sinh thực vật – Nhà xuất bản Nông nghiệp –1993

4 Đỗ Đình Hồ và các tác gỉa khác, Giáo trình hóa sinh, Đại học Y Dược TP.HCM,

1996

5 DONALD VOET, JUDITH G.VOET, Biochemistry – 2nd ed John Wiley & sons, Inc New York, 1995

6 LUBERT STRYER, Biochemistry - 4th ed., W.H.Freeman and Company N.Y –

1995

7 A.White, P.Handler, E.L.Smith, R.Hil, I.Lehmen, Principles of biochemistry – sixth

edition -1997

KHOA CHĂN NUÔI-THÚ Y ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP

B/M SINH LÝ-SINH HÓA MÔN HÓA SINH ĐẠI CƯƠNG

- -

I Phần Sinh hóa học tĩnh

1 Định nghĩa, đối tượng và nhiệm vụ môn Hóa sinh ?

2 Glucid : định nghĩa và vai trò của lớp chất glucid? phân loại tổng quát? Các dạng đồng phân dãy D và L, đồng phân α và β của monosaccharide ? Công thức cấu tạo của các đường đơn, đường đôi và đường đa phổ biến (ribose, deoxyribose, glucose, galactose, fructose, saccharose, maltose, lactose, tinh bột, glycogen và cellulose ? )

3 Lipid : định nghĩa và phân loại tổng quát? Công thức cấu tạo của các acid béo no và không no thường gặp trong dầu, mỡ tự nhiên và các acid béo không no thiết yếu?

4 Công thức cấu tạo và chức năng sinh học của mỡ trung tính và các loại phospholipid

?

5 Công thức cấu tạo và chức năng sinh học của các dẫn xuất từ cholesterol : vitamin

D3, các acid mật, các hormone sinh dục đực và cái ?

6 Định nghĩa protein theo quan điểm hóa học và sinh vật học ? Vai trò sinh học của lớp chất này?

7 Amino acid là gì? Công thức cấu tạo ? Phân loại ?

8 Các dạng cấu trúc bậc nhất, bậc hai, bậc ba và bậc bốn của protein và ý nghĩa của chúng ?

9 Các tính chất của protein ( trạng thái keo ? tính lưỡng tính và điểm đẳng điện ? sự

sa lắng và biến tính ?) và ý nghĩa của chúng ?

10 Phân loại protein : các nhóm protein đơn giản và protein phức tạp và chức năng sinh học của mỗi nhóm?

11 Các tiểu phần protein huyết thanh và chức năng của chúng ?

12 Cấu tạo và cơ chế hoạt động trao đổi khí của hemoglobin ?

13 Cấu tạo và chức năng sinh học của DNA ?

14 Cấu tạo và chức năng sinh học của các loại RNA ?

15 Công thức cấu tạo và vai trò của c.AMP ?

16 Vitamin : định nghĩa ? phân loại ? công thức cấu tạo và chức năng sinh học của các vitamin hòa tan trong mỡ (A , D , E , K ) và các vitamin nhóm B ?

17 Enzyme : bản chất hóa học của enzyme? Trung tâm hoạt động của enzyme ? Các điều kiện môi trường ảnh hưởng đến khả năng xúc tác của enzyme ? Phân loại enzyme theo 6 lớp ?

18 Hormone : định nghĩa ? phân loại ? phân biệt hormone với enzyne ?

19 Cơ chế hoạt động điều hòa trao đổi chất của hormone (cơ chế phản hồi âm tính) , cách tác động của các hormone có bản chất là protein, peptide và dẫn xuất của amino acid và cách tác động của các hormone có bản chất steroid ở tế bào mục tiêu?

II Phần trao đổi chất và năng lượng

20 Năng lượng sinh học là gì ? Vai trò của các hợp chất cao năng ? Chu trình ATP/ADP và chu trình CP/C ?

21 Đặc điểm, mục đích và cơ chế của chuỗi hô hấp mô bào ?

22 Sự phosphoryl hóa tích trữ năng lượng vào ATP ?

23 Sự tổng hợp và phân ly glycogen ? Các hormone tham gia điều hòa qúa trình này ? Vai trò của chu trình CORY ?

24 Đường phân EM : mục đích và chuỗi phản ứng ? So sánh sự đường phân với sự lên men rượu ?

25 Chu trình KREBS : mục đích và chuỗi phản ứng ? Quan hệ giữa chu trình Krebs với sự đường phân ? với sự β-oxy hóa acid béo ? với sự khử amin-oxy hóa ? và với chuỗi hô hấp mô bào ?

26 Sự tân sinh glucose và glycogen từ lactate, glycerol và amino acid ?

27 Chu trình HMP và ý nghĩa của nó ?

28 Sự điều hòa qúa trình trao đổi đường và những rối loạn thường gặp ?

29 Sự β-oxy hóa acid béo : mục đích ? chuỗi phản ứng ? hiệu qủa năng lượng ? quan

hệ giữa β-oxy hóa acid béo với chu trình Krebs và chuỗi hô hấp mô bào ?

30 Sự tổng hợp acid béo ngoài ty thể trên hệ thống multienzyme : nguồn nguyên liệu ? chuỗi phản ứng ? Sự tạo thành mỡ trung tính và các phospholipid ?

31 Sự điều hòa trao đổi lipid ? Những rối loạn thường gặp ? Thể ketone và chứng ketoacidosis ?

32 Đặc điểm của qúa trình trao đổi protein ?

33 Sự tổng hợp amino acid ở thực vật và động vật ? Ý nghĩa của phản ứng chuyển amine ?

34 Sự khử carboxyl của amino acid trong mô bào động vật ? Vai trò của các amine hữu cơ sinh ra từ phản ứng này ?

35 Sự khử amine-oxy hóa của amino acid ? Sự oxy hóa sườn carbon của các ketoacid sinh ra từ phản ứng này ?

36 Các con đường khử độc ammoniac trong mô bào động vật (chu trình Ornithine tổng hợp urea ở gia súc và sự tổng hợp acid uric ở gia cầm ?)

37 Sự phân hủy protein ở ruột gìa và cách khử độc của gan ?

38 Sinh tổng hợp protein : các điều kiện ? các giai đoạn của tiến trình tổng hợp ? cơ chế điều hòa hoạt động của gene trong qúa trình tổng hợp protein ?

39 Sự tổng hợp và phân giải hemoglobin ? Các con đường bài tiết sắc tố mật ?

40 Sự rối loạn trao đổi protein ?

41 Vai trò sinh học của nước ?

42 Vai trò sinh học của chất khoáng ?

GIẢNG VIÊN : PGS.TS.NGUYỄN PHƯỚC NHUẬN

ThS.ĐỖ HIẾU LIÊM ThS.HUỲNH THỊ BẠCH YẾN