《医用生物化学自主学习》学习指导

前 言

生物化学是研究生物体的化学组成和生命过程中化学规律的科学，从分子水平探讨生命现象的本质，研究生物体基本物质的化学组成、结构与功能，物质代谢与调节及其在生命活动中的作用，遗传信息传递的分子基础与调控规律。其中核酸、蛋白质等生物大分子的结构与功能及基因结构、基因表达与调控等内容被视为分子生物学，分子生物学是生物化学的重要组成部分，也被视作生物化学的发展和延续。简单地说，生物化学就是生命的化学，而医用生物化学主要研究人体的生物化学，是一门重要的医学基础课程。生物化学的理论和技术已经渗透到医学科学的各个领域，掌握生物化学的基本理论、基本技能和基本实验方法，可以为进一步学习免疫学、微生物学、病理学、药理学、遗传学及细胞生物学等基础医学打下良好基础，现代医学的发展也经常运用生物化学的理论和技术来诊断、治疗和预防疾病，许多疾病的发病机制也需要从分子水平加以探讨。《医用生物化学》课程的教学目的就是为医学生解释、解决医学实践中的有关问题提供理论依据、思路和方法，培养学生的独立观察问题、分析问题和解决问题的能力。

鉴于本学科理论性较强、比较抽象且进展较快的特点，我们的教学方法是在传统的课堂讲授的基础上，加入了自主学习（Self-Directed Learning）的内容，其目的就是希望通过讨论、辩论等形式，加深对相关理论知识的理解掌握和应用，而且通过学生自己包括资料查询、归纳总结以及整合报告的这种锻炼，培养其学习吸纳新知识的能力。因为大学的课堂不仅仅是教会学生掌握若干个概念、公式或某个代谢过程，更应该教会学生在未来的学习和工作过程中，能够独立地分析解决问题，并随着学科的发展能够与时俱进、吐故纳新，后者应该更为重要，而且是能够终生受益的。

根据不同章节教学内容的特点，本学期我们为临床五年制专业安排了4次自主学习，临床七年制专业安排了5次自主学习，具体如下： 临床五年制（理论总学时66学时，自主学习16学时） 1) 第四章第五节 糖代谢紊乱 2) 第五章第五节 胆固醇的代谢 3) 第九章 物质代谢的相互联系和调节 4) 第十三章第三节 真核基因的表达调控

临床七年制（理论总学时75学时，自主学习19学时） 1) Chapter 12 The Respiratory Chain & Oxidative Phosphorylation 2) Chapter 19 Gluconeogenesis & Control of the Blood Glucose 3) Chapter 27 Integration of Metabolism

4) Chapter 31 Conversion of Amino Acids to Specialized Products 5) Chapter 39 Regulation of Gene Expression

尽管我们安排了自主学习的具体章节，但原则是立足于而不拘泥于这些章节涵盖的内容，一定程度上，我们会借助于每次自主学习的机会复习相关的背景知识，有着承上启下融会贯通的作用，因此我们为每个章节的自主学习设计了相关内容，包括引言、问题（围绕本章节需掌握、熟悉的内容提出，也是同学们需要讨论展示的主要内容）、参考文献和复习题。

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对老师的要求：

1) 明确理解教学大纲的要求，掌握、熟悉、了解的内容层次清楚，对于整本教材需全

面掌握，对于学科领域的最新进展和发展方向有一定的了解。

2) 在课堂上是一个倾听者和引导者，能充分调动每一个学生的积极性，善于启发、引

导同学们通过讨论，甚至辩论，来获得知识。

3) 每次自主学习结束之前可对学习内容进行简单扼要的总结，更为重要的是以组为单

位进行评价（详见附表1和附表2），评价的目的是为了更好地完成下一次的学习，而不是简单的打分。

4) 有效利用与学生的互动平台，认真阅读学生填写的课程及教师评价表（附表4），

积极反馈，及时调整，教学相长。 对同学们的要求：

1) 每班同学按7-8人/组分成4组，推选出组长，在每次上课前组长需组织全体组员

充分准备自主学习的内容（引言、问题和参考文献），并指定2人为主要完成人（可轮流担任），由两人共同完成围绕问题展开的10-15分钟的PowerPoint文档（一组一题）。

2) 上课时每组由1位同学进行ppt展示，另一位同学回答别组同学或老师的提问，当

然同组的其他同学可提供帮助。在提问环节，希望全体同学积极参与，这也是老师评分参考的重要指标之一（详见附表1和附表2）。

3) 为了我们的共同进步，请每位同学认真填写自评与互评评价表和对课程及任课教师

评价表（详见附表3和附表4）。

无论对于老师还是学生，自主学习都是一种全新的学习方式，需要我们敞开心扉，开放视野，积极探索，勇于实践，因为我们的目标是一致的，相信在老师和同学们的努力下， 我们一定会有所收获，共同进步，大家一起加油！

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临床五年制自主学习一

第四章第五节 糖代谢紊乱 引言

一段引自百度百科的人物介绍

沈殿霞（Lydia Sung），1945年7月21日出生于上海，中国香港影视歌多栖女艺人。因身形异常丰满、在人前乐观爱笑而被人昵称为“肥肥”、“开心果”， 出道40余年，拍摄影视剧近百部，主持香港王牌综艺节目《欢乐今宵》长达20年之久，其亲切、可爱、豁达、善良、幽默的形象赢得“香港开心果”的美誉。由于长期患有糖尿病和高血压，沈殿霞于2006年因健康状况问题停止了演艺工作。2007年期间多次身体不适入院治疗，几度传出病危消息，引发民众关注。2008年2月19日，沈殿霞因肝癌在香港玛丽医院病逝，享年62岁。 问题

1) 肥胖会导致糖尿病吗，请从分析血糖的来源与去路以及血糖浓度调节的角度来解释

这个问题。

2) 瘦人也会得糖尿病吗，你所了解的糖代谢紊乱都有哪些类型，请尝试列出几种糖代

谢紊乱的病因、临床表现、生化机制以及预后。

3) 减肥可以治疗糖尿病吗，运用你所学习的糖酵解、有氧氧化、糖原分解与合成以及

糖异生的相关知识，尝试解释一下几种糖尿病预防治疗（包括运动、膳食结构、药物等）方法中的生化机制。

4) 糖尿病病人会出现明显消瘦，到底高血糖会对机体会产生哪些损害，试述其中涉及

哪些代谢变化，可以仅就糖代谢过程来阐述。 参考文献

1. Alves MG, Martins AD, Cavaco JE, Socorro S, Oliveira PF. Diabetes, insulin-mediated glucose metabolism and Sertoli/blood-testis barrier function. Tissue Barriers. 2013 Apr 1;1(2):e23992

2. Zimmet PZ, Magliano DJ, Herman WH, Shaw JE. Diabetes: a 21st century challenge.Lancet Diabetes Endocrinol. 2014 Jan;2(1):56-64

3. Triplitt CL. Examining the mechanisms of glucose regulation.Am J Manag Care. 2012 Jan;18(1 Suppl):S4-10

4. Triplitt CL Understanding the kidneys' role in blood glucose regulation. Am J Manag Care. 2012 Jan;18(1 Suppl):S11-6

5. Woo JT, Park KS, Byun DW, Ko KS, Chung YS, Kim DM, Park TS, Cha BS, Lee IK, Park JY, Son HS, Lee MK, Kim KW, Son HY. Regulation of glucose control in people with type 2 diabetes: a review and consensus. Korean Diabetes J. 2010 Feb;34(1):16-20

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复习题

1. 人体内血糖的调节有哪些途径？ 2. 何谓耐糖现象？请举例说明。

3. 何谓低血糖？如何产生及有哪些防治措施？ 4. 何谓高血糖？糖尿病的定义？临床上如何防治？

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临床五年制自主学习二

第五章第五节 胆固醇的代谢 引言

一份临床检验报告单

问题

1) 现在人们已知高胆固醇可导致动脉粥样硬化引发心脑血管疾病，甚至到了“谈胆固

醇色变”的程度，请你从胆固醇来源的角度（外源性摄取和内源性合成）试述血中胆固醇增高的原因。

2) 化验单中除了人们比较熟悉的总胆固醇、甘油三酯等，还出现了载脂蛋白和脂蛋白，

请运用你所学习的血浆脂蛋白代谢的相关知识，试述胆固醇在血液中和细胞内的代谢平衡和调节方式。

3) 病人出现异常胆固醇血症，请你尝试制订几个有效的治疗策略（饮食、运动、药物

及其作用机制等），如果由你来开发一种治疗高胆固醇血症的新药，你会从哪个代谢过程切入，试述其作用机制。

4) 你所了解的异常胆固醇血症有何危害，如何评价胆固醇在机体代谢中的作用，如果

胆固醇有百害而无一利，难道应该推广胆固醇零摄入吗？这样就能避免心脑血管疾病的发生吗？ 参考文献

1. Hage MP, Azar ST. Treating low high-density lipoprotein cholesterol: what is the evidence? Ther Adv Endocrinol Metab. 2014 Feb;5(1):10-17

2. Schwingshackl L, Hoffmann G. Long-term effects of low-fat diets either low or high in protein on cardiovascular and metabolic risk factors: a systematic review and meta-analysis. Nutr J. 2013 Apr 15;12:48

3. Mazein A, Watterson S, Hsieh WY, et al. A comprehensive machine-readable view of the mammalian cholesterol biosynthesis pathway. Biochem Pharmacol. 2013 Jul 1;86(1):56-66

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4. Fisher EA, Feig JE, Hewing B, et al. High-density lipoprotein function, dysfunction, and reverse cholesterol transport. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2012 Dec;32(12):2813-20 5. Bruckert E, Ferrières J. Evidence supporting primary prevention of cardiovascular diseases with statins: Gaps between updated clinical results and actual practice. Arch Cardiovasc Dis. 2014 Mar;107(3):188-200

6. Alemany L, Barbera R, Alegría A, Laparra JM. Plant sterols from foods in inflammation and risk of cardiovascular disease: A real threat? Food Chem Toxicol. 2014 Apr 16. [Epub ahead of print] 复习题

1. 胆固醇的生理功能有哪些？ 2. 简述胆固醇的来源。 3. 胆固醇的转化形式有哪些？

4. 简述异常胆固醇血症的治疗策略及其生化基础。

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临床五年制自主学习三

第九章 物质代谢的相互联系和调节 引言

一个热门话题--减肥

肥胖的根本原因是能量摄入超过能量消耗。热量来源于摄入食物中的供能物质：蛋白质、脂肪和碳水化合物，热量消耗主要由三方面：基础代谢、身体活动和食物热效应。减肥的中心在于使热量达到负平衡（热量摄入量小于消耗量）。所有减肥方法均是直接或间接围绕热量为中心，有效指标为减少热量，健康指标为保护基础代谢 ，持续指标为食欲控制中的饱腹感和满足感。减肥方法有运动、节食、药物和手术等。 问题

1) 你是否关注过减肥，如果你是绿色减肥的倡导者，请从“三羧酸循环是三大物质代

谢的纽带”的角度评论运动如何减肥。

2) 如果你坚持减少能量摄入是减肥的最有效措施，没有“之一”，请从“三羧酸循环

是三大物质代谢的纽带”的角度评论节食如何减肥。

3) 请从物质代谢细胞水平、激素水平和整体水平三级调控的角度，试述饱食、早期饥

饿和长期饥饿时机体内糖及脂类代谢各有哪些特点。

4) “左旋肉碱”，你听说过吗，到底它能不能减肥，请运用你所学习的物质代谢的相

关知识，解释一下在什么情况下肉碱能够减肥。 参考文献

1. Shimobayashi M, Hall MN. Making new contacts: the mTOR network in metabolism and signalling crosstalk. Nat Rev Mol Cell Biol. 2014 Mar;15(3):155-62

2. Heath V. Metabolism: Feel the burn-muscle metabolite couples exercise to heat production. Nat Rev Endocrinol. 2014 Apr;10(4):188

3. Kimball SR. Integration of signals generated by nutrients, hormones, and exercise in skeletal muscle. Am J Clin Nutr. 2014;99(1):237S-242S

4. Zoncu R, Efeyan A, Sabatini DM. mTOR: from growth signal integration to cancer, diabetes and ageing. Nat Rev Mol Cell Biol. 2011;12(1):21-35

5. Zhang EE, Kay SA. Clocks not winding down: unravelling circadian networks. Nat Rev Mol Cell Biol. 2010;11(11):764-76 复习题

1. 如何理解物质代谢的相互联系？ 2. 如何理解物质代谢的三级调控？

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临床五年制自主学习四

第十三章第三节 真核基因的表达调控 引言 一则新闻

美国影星、性感女神安吉丽娜·朱莉在2013年4月27日接受预防性的双侧乳腺切除术，以降低罹癌风险。原因是朱莉的母亲患有乳腺癌，与癌症抗争近十年，最终仍于56岁时去世，而朱莉也发现她体内有家族遗传性的BRCA1基因突变，导致患乳腺癌和卵巢癌的几率要比较高，分别是87%和50%。她在给《纽约时报》的文章中解释了自己决定手术的原因，并呼吁女性注意预防乳腺癌。

Angelina Jolie revealed Tuesday that she has undergone a preventive double mastectomy because she had a very high risk of breast cancer.

The 37-year-old American actress wrote in an opinion piece entitled \Medical Choice\in The New York Times that she had chosen the procedure because she carries a faulty gene that increases her risk of both breast and ovarian cancer.

Jolie, one of Hollywood's best-known faces and the partner of actor Brad Pitt, said that because of this gene, known as BRCA1, her doctors estimated she had an 87 percent risk of breast cancer and 50 percent risk of ovarian cancer. Her mother died of cancer at the age of 56, she said.

\as much I could. I made a decision to have a preventive double mastectomy,\ \cancer, and the surgery is more complex,\ 问题

1)

请你结合所学过的分子生物学基础知识，查阅相关文献，介绍一下你所了解的BRCA1基因以及BRCA1基因突变，比如从什么样本里提取的DNA进行基因检测，所取样本DNA与其乳腺组织的DNA是否是一致的等等。

2) 复习一下你刚学过的基因表达调控的概念和原理，尝试解释为何BRCA1基因突变，

只导致罹患乳腺癌和卵巢癌的几率增加，而并未增加其它癌症的罹患几率，你还能列举出几个涉及基因表达调控概念和原理的例子吗？

3) 通过对BRCA1基因结构的了解，比如外显子（exon），内含子（intron），启动子

（promoter），启动子属于哪类真核基因启动子，特征序列距离转录起始点的具体位置，BRCA1基因转录需要哪些转录因子（general transcriptional factor），有几个转录本等等，你能否为大家简要介绍一下真核基因的结构特点以及真核基因的转录激活调节？

4) 在你刚学过的DNA生物合成的章节中DNA修复合成部分曾涉及到基因突变， 而

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BRCA1基因突变位点具体位于哪个外显子，突变的结果是怎么样的你知道吗，关于基因突变你还有哪些了解，能否简单介绍一下？ 附：关于BRCA1基因的2篇文献

参考文献

1. Hewitt KJ, Sanalkumar R, Johnson KD, Keles S, Bresnick EH. Epigenetic and genetic mechanisms in red cell biology. Curr Opin Hematol. 2014;21(3):155-64

2. Fugman SD: RAG1 and RAG2 in V(D)J recombination and transposition. Immunol Res 2001;23:23

3. Chen X, Vega VB, Ng HH. Transcriptional regulatory networks in embryonic stem cells. Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 2008;73:203-9

4. Pawlus MR, Hu CJ. Enhanceosomes as integrators of hypoxia inducible factor (HIF) and other transcription factors in the hypoxic transcriptional response. Cell Signal. 2013;25(9):1895-903

5. Berger SL, Felsenfeld G: Chromatin goes global. Mol Cell 2001;8:263

6. Buckingham M, Rigby PW. Gene regulatory networks and transcriptional mechanisms that control myogenesis. Dev Cell. 2014;28(3):225-38 复习题

1. 简述真核基因结构特点。 2. 简述真真核基因转录激活调节。 3. 什么是顺式作用元件，反式作用因子？

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附表1

“自主学习”教学教师对小组整体表现的评分表（生物化学）

年级： 专业： 班级： 组长： 组别：

成员：

评价项目 评价内容 收集信息能力（9分） 解决问题的能力（10分） 能力提高（38%） 知识认知能力（10分） 分析判断能力（9分） 参与程度（12分） 学习态度（22%） 准备情况（10分） 合作态度（6分） 交流（6分） 合作情况（24%） 配合（6分） 完成任务情况（6分） 口头表达（8分） 小组综合（16%） 书面报告（8分）

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分 数

附表2

“自主学习”教学教师对小组整体表现的评分表（生物化学）

评价内容 评价内容 评价具体指标 收集信息能力（9分） 能否紧扣问题，从多渠道收集与案例有关的信息 解决问题的能力（10分） 能力提高 （38% ） 知识认知能力（10分） 是否有效地解决所提出的问题，正确解答 是否对提出的问题有创意性和引起新的讨论议题 能否对学习过程中遇到的问题做出及时的判断、分析并提供有效办法 发言是否积极、主动，讨论是否热烈 是否讨论内容准备充分，包括是否准备好小组讨论时的分析判断能力（9分） 参与程度（12分） 学习态度（22%） 准备情况（10分） 参考资料、发言提纲、文字表达逻辑性、制作的表格和图片等 合作态度（6分） 态度是否认真、积极。能否积极配合小组成员讨论 能否积极、主动与他人交流所获信息，交流所获信息是否与案例有关 能否相互提供直接或间接有效的共享信息资源，寻找解决答案 是否完成了本小组中所承担角色应做的任务 小组语言表达是否条理性、逻辑性、准确性，发言的深度和广度如何 小组结论是否符合逻辑，有无包含细节内容 交流（6分） 合作情况（24%） 配合（6分） 完成任务情况（6分） 小组综合（16%） 口头表达（8分） 书面报告（8分）

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附表3

“自主学习”小组学生自评与互评评价表（生物化学）

年级： 专业： 班级： 组长： 组别：

成员：

评价结果（对应项划√） 序号 评价内容 非常赞同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 本组同学参与度良好 本组同学间互动良好 本组讨论进程掌控良好 本组讨论内容系统、充实 本组同学均很认真地搜集资料 本组同学的学习兴趣高昂 本组同学大多能达到预定的学习目标 本人的整体表现良好 此次小组学习自己知识增进很多 赞同 没意见 不赞同 此次小组学习对自己的学习方法影响很大 1、您对自己的评价： 2、对同组其它同学的建议： 评议人： 年 月 日

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附表4

“自主学习”小组学生评价课程及任课教师评价表（生物化学）

年级： 专业： 班级： 组长： 组别：

成员：

评价结果 （对应项划√） 序号 评价内容 非常赞同 赞同 1 2 3 4 “自主学习”教学目标清楚 “自主学习”教学的组织方式恰当 “自主学习”教学案例恰当、吸引人 “自主学习”教学能激励学生的学习积极性和主动性 “自主学习”教学能推动对课程的理解，有助于启发思维，让学生感到学有所用 教师聆听问题耐心、专注 能鼓励每位学生表达己见，参与讨论，并能有效地引导学生的讨论 引导学生的逻辑思考与判断 对教学时间分配恰当 期待下一次“自主学习”课程 没意见 不赞同 5 6 7 8 9 10 优缺点及改进建议： 评议人： 年 月 日

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