生物物理学基础教学大纲

内蒙古师范大学物理与电子信息学院
《生物物理学基础》教学大纲

1、 课程名称：生物物理学基础
2、 课程性质：高等师范院校物理系的一门任意选修课
3、 教学目的：随着生命科学领域中不断取得重大突破，生命科学已经成为当今科学中发展最快的学科之一。生物物理学是生命科学的一个重要分支，生物物理学是应用物理学的概念、理论和方法研究生命现象中的物理过程和物理规律的一门科学，它是生物学与物理学向结合而产生的一门边缘学科。通过本门课程的学习，使学生了解生物物理学研究的对象、包含的基本内容和涉及的热点研究领域，掌握有关生物物理学中一些最基本的知识，为今后的深入学习和深造做好知识准备。
4、 教学原则和方法：由于生物物理学的覆盖面很宽，在非常有限的课时内只能挑选一些重点内容进行讲授。在本课程中集中介绍和讲授分子生物物理学及研究生物系统的物理方法和技术等内容。教学中通过教师的课堂讲授与学生课后广泛阅读相关资料向结合，使学生能够掌握基础知识，同时对有关领域的新进展有所了解。
5、 教学课时：36学时
6、 考核形式：平时作业与开卷考核相结合评定成绩
7、 教学内容要点与建议学时分配：
教学内容要点
第一部分 分子生物物理部分
一、蛋白质分子结构与构象（4学时）
1、 蛋白质的生物学功能
2、 蛋白质分子的化学结构
3、 蛋白质分子的空间结构
二、蛋白质的折叠（4学时）
1、 蛋白质的解折叠
2、 蛋白质结构的柔性
3、 蛋白质折叠的机理
三、蛋白质的结构和功能（7学时）
1、 血红蛋白分子结构
2、 血红蛋白分子对氧分子的结合
3、 血红蛋白分子的别构效应
4、 血红蛋白分子的别构过程
5、 血红蛋白分子与氧分子结合的氧合曲线的生理意义
6、 分子病简介
7、 蛋白质分子的进化
四、核酸分子及核酸分子的结构（6学时）
1、 核苷酸的结构与性质
2、 核酸结构：
（1） DNA的碱基组成
（2） DNA的结构
（3） RNA的碱基组成
（4） RNA的结构
3、核酸的生物学功能
五、生物大分子中的平衡配体反应与生物活性调节（8学时）
1、 配体与结合部位
2、 微观平衡常数与宏观平衡常数
3、 平衡反应的基本类型
4、 协同结合与协同相互作用
5、 两种不同配体的结合和偶联自由能
6、 对核酸的结合
7、 研究配体与生物大分子作用的方法

第二部分  研究生物系统的物理方法和技术

一、圆二色性光谱（3学时）
1、 圆二色性光谱仪工作的基本原理
2、 圆二色性光谱测量在分子生物学研究中的应用实例
二、核磁共振光谱（2学时）
1、 核磁共振的基本原理
2、 获得信息与主要参量
3、 核磁共振谱的应用
三、原子力显微镜在生物学中的应用（2学时）
1、 原子力显微镜的成像原理
2、 原子力显微镜对蛋白质分子的观测
3、 原子力显微镜测量分子间相互作用力

主要参考文献

1、 赵南明、周海梦主编：生物物理学（高等教育出版社，2000年版）
2、 李庆国、汪和睦、李安之编：分子生物物理（高等教育出版社，1992年版）
3、 陈极济，林克椿主编：生物物理学（高等教育出版社，1981）
4、 Ralph J.Nossal and Harold Lecar. Biophysics (ADDISON-WESLEY PUBLISHING COMPANY,1995)