生物化学（实习年） BSc (Hons)

Lancaster University - 兰卡斯特大学

本模块描述了支撑分析化学的原理和实践，并通过一系列具有挑战性的分析应用来说明其效用。学生将获得对仪器技术的理解，如分光光度法、分光荧光法、原子光谱法、质谱法、电分析和分析分离，他们将了解这些技术与化学分析的绝对技术之间的区别。在实践环节中，学生将测量强酸/强碱、强酸/弱碱和强酸/弱酸/强碱系统的定量溶液电导率。他们将使用离子选择性的Li、Na和K电极研究选择性系数。这些课程还有助于发展连续稀释和校准的技能，以及使用电位计，通过紫外/可见光光谱分析多成分混合物。

该模块提供了化学反应动力学理论和实践的完整概述，使学生了解反应动力学的动力学原理。利用这些知识，学生将从动力学测量中确定反应的顺序、速率常数和活化能。该模块探讨了温度和速率之间的关系，并介绍了阿伦纽斯方程。更高级的课题，包括碰撞理论、过渡态理论和复杂反应的动力学将被研究。学生将熟悉稳态近似，并学习如何使用它来推导复杂反应的速率规律。实践课提供了测量物理特性的实践经验，并加强了讲座中所教授的理论概念。

在这里，主要的物理化学课题有：大量的材料；热力学、化学平衡和反应动力学，它们控制着反应的速度、反应的产量和化学系统的稳定性，这些都被介绍了。该模块还将这些原理与催化作用和酶催化反应联系起来，并为第二年的模块提供相关材料的基础。实践性的实验课将建立在准确性和精确性的概念上，并将涉及使用pH计测量的酸碱系统的定量反应。学生将计算弱酸的解离常数，并通过溶解度测量确定溶液的焓值。他们还将研究反应速率随温度变化的情况.

本模块提供了A-level和本科化学之间的联系。它涵盖的主题包括元素和周期表、原子结构、原子的特性、分子形状、键的类型和光谱技术的基本原理及其在分子识别中的应用。实践实验课包括化学合成的介绍，以建立在A-level学习的技能上，并介绍新的实验技术。学生将使用他们可能认识的一些技术，以及一些新技术，来合成和反应一些简单的金属络合物。

该模块向学生介绍了微生物学的世界。他们将接受在微生物学研究前沿工作的讲师的指导。将涵盖与病毒、细菌、真菌和原生动物有关的主题。实践课程将帮助学生了解细菌生长的动态，如何培养和计数微生物，抗生素抗性检测和细菌的识别。学生们将开始了解细菌用来引起人类疾病的机制。将对几种真菌进行研究，学生将学习真菌在工业中的利用方式。最后，学生将被介绍给原生动物；检查美丽的纤毛虫和鞭毛虫，并观看捕食性原生动物的行动。

本模块涵盖了从病毒到蠕虫的各种感染性生物，全面介绍了感染和宿主的免疫反应。感染生物体的生物学特性和宿主的免疫反应都将被研究，因为这些是了解不同类型感染性质的重要组成部分。将在讲座和实践中详细研究选定的感染，并将其作为范例来说明宿主/病原体相互作用的原则。

本模块介绍了分子轨道理论在理解有机反应性方面的重要性，并解释了这种反应性如何通过卷曲箭头机制来准确表示。此外，还将向学生介绍酸度、碱性、pKa和离群能力等重要概念。掌握了这些关键信息，就可以很容易地解释广泛的有机官能团的反应性。因此，在本模块的前半部分，学生将具备预测各种羰基化合物和取代反应的反应性的技能。在本模块的后半部分，将描述包括饱和碳和消除反应的取代反应。在这种情况下，学生将能够分析参与决定这些反应结果的各种因素，并预测各种有机底物的反应性。最后，将介绍烯烃和烯醇的形成，以及醛类反应。

在介绍有机化学时，本模块提供了对关键概念的基本理解，如命名法、结合和结构、形状和异构体以及电负性。学生将熟悉有机分子的结构和形状，并能解释这些结构是如何命名和表示的，以及如何通过光谱方法确定这些结构。他们将了解官能团的概念及其在生物或环境方面的重要性，并能提供这些官能团参与的化学反应的例子。在实验室的实践课程中，培养微观有机化学技术的技能，包括烯烃的卤化，通过酮的还原形成醇，以及醇的脱水。

在本模块中，学生将探索一些对生命最重要的分子的化学，包括水、核酸、碳水化合物、蛋白质和脂类。本模块首先概述了基本化学知识，如原子结构、键合、pH值和分子形状。本单元研究了水的特性以及这些特性如何使水能够支持生命。探讨核酸、蛋白质和碳水化合物的结构和结合，并强调这与细胞内的功能有何关系。最后，描述了脂类的结构和功能，重点是脂类、蛋白质和碳水化合物在生物膜中的作用。本模块的研讨会能够使用RasMol分子建模软件，制作分子模型和基于问题的学习。

本模块介绍并提供生物科学研究所需的一般技能培训。这些技能包括实验室设备的使用和维护，如显微镜、分光光度计、微量吸管和离心机。它还将教授液体处理技能，以及计算溶液的浓度、体积和稀释度，特别是摩尔概念的重要性和使用。将使用MS Excel来生成统计数据和绘制曲线。

生物技术是生物科学中发展最快的领域之一。基因工程技术使人们能够操纵微生物、植物和动物来生产具有商业价值的化合物，或使其具有更好的特性。本模块研究了用于基因操纵的技术，并考察了该技术如何应用的例子。还考虑了基因组测序项目的实际成果，以及人类基因组知识如何应用于医学和法医学的问题。实践课和研讨会使学生能够为自己执行一些关键技术。

本模块是对原核细胞和真核细胞的结构和功能的介绍。本模块的前五个讲座将研究原核细胞和真核细胞的主要组成部分，以及真核细胞组织成组织的方式。用于研究细胞的技术也将被回顾。接下来的两个讲座将详细研究线粒体和叶绿体的结构和功能以及化能理论。随后将讲授细胞组织成组织的方式。最后四个讲座将涵盖原核细胞和真核细胞的繁殖以及真核细胞周期。讲座还辅以两节实践课，第一节是光镜技术，第二节涉及细胞器的分离。

本单元的目的是在BIOL111中介绍的蛋白质的基础上进行扩展。我们的方法是使用具体的例子来展示蛋白质结构的不同方面，并说明单个氨基酸的不同属性如何有助于它们组成的蛋白质的功能。该课程分为两个相关的主题。首先，介绍了蛋白质的主要结构特征，重点是蛋白质结构与功能的关系。第二，介绍酶的生物化学。我们考虑酶是如何催化生化反应的，如何定量地描述它们的活动，以及酶在细胞内是如何被调节的。

本模块研究由细胞的DNA编码的遗传信息如何被复制并传递给每一代新的细胞和整个个体。在分子水平上探讨了基因影响细胞或生物体特征的方式。这些过程的基本原理在所有生物体中都非常相似，但真核生物和原核生物的独特特征被强调。我们还将研究突变的后果，并看一些由缺陷基因和染色体数目或结构的改变所引起的疾病和状况的例子。

在无机化学模块的基础上，本模块通过讲座和实践的结合，展示了如何制备涉及主族元素的常见化合物，并教导学生能够解释观察到的s或p族元素的反应性。学生将使用晶体场理论来解释过渡金属配合物所采用的不同几何形状，并将描述和讨论过渡金属和常见配体（包括有机金属）之间的结合。在早期实践课程的基础上，学生将进一步学习无机化学技术。实践的内容包括让维尔纳的诺贝尔奖复合物反应形成简单的八面体金属复合物；金属乙酰丙酮复合物的合成；以及多碘复合物的合成和定量分析。作为实践工作的一部分，将通过各种光谱技术对合成的分子进行定性。

本模块介绍了真核生物重组DNA技术、DNA测序、基因组学和功能基因组学的高级技术。生物信息学，对基因组测序产生的数据进行基于计算机的分析，以及了解基因功能和表达的基因组学方法，都在研讨会上得到介绍和发展。该模块的实践提供了采用广泛使用的最先进的PCR（聚合酶链式反应）技术的基因表达定量分析的实践经验。学生将获得这些技术的知识和理解，这将为后续本科研究项目所需的初级实验生物研究文献的知情阅读和理解提供基础。这些技术支撑着越来越多的现代生物研究，特别是在生物医学学科中，并构成了在个性化医疗领域快速发展的应用基础。

本课程研究微生物和宿主之间的关系；特别关注细菌和病毒病原体。探讨细菌的结构、功能和代谢的多样性，并介绍细菌学的实用技能。研究病毒的形态和繁殖策略，并描述通过接种疫苗或抗病毒疗法控制病毒感染的方法。该课程通过关注流行病学、诊断、感染治疗和宿主免疫防御，介绍了临床微生物学的原则。主题是 "出现"，说明一些新的感染是如何成为卫生保健的问题，以及保护性共生微生物的重要性。实验课的重点是诊断过程，说明微生物实验室对临床决策和流行病学的贡献。本课程还涉及病原体（主要是细菌）在环境中的生存方式，有时甚至生长，以及这对社区健康的影响。该课程是与莫克姆湾大学医院NHS信托基金的卫生服务顾问和工作人员合作开设的。

本模块旨在为学生做好准备，使他们在工作场所获得最大的收益。它将确定组织在哪里以及如何成为一个学习的地方，并帮助学生发展对基于工作背景的学习方法和途径的批判意识。学生将学习他们的学科在工作场所的作用和影响，以及如何批判性地反思他们的经验并将其与理论联系起来。

本模块的目的是为学生提供开始其未来职业所需的技能。该模块将提高职业意识，发展口语交流技能，发展简历和求职信的写作。研讨会包括关于LinkedIn、信息技能、评估中心、面试技巧和创业的会议。

本模块是对细胞生物化学的介绍，重点是中间代谢的核心途径，这是细胞功能的核心。具体来说，它侧重于生物化学的两个相关和关键领域。首先是酶学；蛋白质如何作为生物催化剂发挥作用，以及细胞内的化学反应是如何控制的？学生将研究参与新陈代谢的许多化学反应是如何被准确地调节和组织的。第二是细胞代谢；特别是，细胞如何从周围环境中获得能量以维持其复杂的秩序？该模块将涵盖几个具有开创性和获得诺贝尔奖的研究课题，包括详细了解柠檬酸循环的关键反应以及电子运输、质子泵和ATP合成的耦合。所涉及的生物化学概念和领域将通过参考病理状态和人类疾病来进一步说明，这些疾病是由生化途径和反应的具体故障造成的。

本模块旨在为蛋白质纯化中使用的核心技术提供基础。每周的讲座和实践都会引导学生学习用于纯化蛋白质的各种技术。讲座使学生了解常用的生物化学方法及其在蛋白质纯化策略中的重要性。实践将与讲座紧密联系，要求学生在该模块的过程中遵循纯化策略。从一个蛋白质的混合物开始，学生要根据其生化特性来纯化其中一种蛋白质。本模块有四个核心主题，指导学生完成纯化过程。它们是蛋白质纯化和批量初步纯化技术的介绍，蛋白质纯化的色谱技术，蛋白质和酶的测定技术，凝胶电泳和相关技术.

本模块探讨了在细胞内和细胞间发生的相互作用，这些作用使细胞在整个机体内发挥其功能。学生将考虑细胞生物学中的五个关键主题。用于研究细胞的方法和细胞骨架的动态性质。 跨膜运输的机制和生理意义；细胞接收来自细胞外的信息并对其采取行动的机制；整个生物体的发育机制，研究单个细胞如何在发育过程中致力于特定功能；细胞周期、生长和发育的调节。我们将使用来自一系列生物系统的例子来说明这些主题，。

本模块采用分子方法来理解从细菌到人类的生物体的遗传性和基因功能。它首先回顾了基因组的多样性以及基因组是如何准确复制的，比较和对比了细菌和人类的复制过程。该模块详细讨论了分子机制，特别是那些确保基因组编码的信息被适当地转录和翻译以产生细胞蛋白质的机制。学生们将集中讨论保持基因组稳定性的重要性以及基因组突变对人类健康的破坏性影响。例子来自于一系列遗传性基因疾病，如苯丙酮尿症和镰状细胞贫血症，特别关注关键基因的突变是如何推动癌症发展的。教学通过一系列的讲座进行，并辅以各种实践工作、研讨会、指导阅读和在线资源。实验室实践包括研究细菌暴露在紫外线下如何诱发突变？为了解皮肤癌如何因过度日晒而发展提供模型。

学生在第三学年将在一个研究生级别的职位上工作9至12个月，同时继续得到学术和教务人员的支持。在这一年里，学生将发展一系列的技能和经验，以加强他们在进入竞争激烈的毕业生就业市场时的地位。本模块有两个评估要素。学生将在工作的前几周制定一份学习协议，并在实习期间通过保持个人学习日志来评估和反思其技能和知识的发展。最后，学生还将为他们的专业实习作品集持续整理材料，作为他们学习和发展的记录，这将构成他们的最终评估，并在最后一年中上交。

学生将被介绍到寄生原生动物内部以及一系列寄生原生动物和其宿主之间的分子、代谢和细胞相互作用的重要性。该课程将使学生了解原生动物使用的生命周期策略如何使它们能够进入宿主体内并在宿主体内生存，以及原生动物寄生虫对人类健康的影响。实践活动将为学生提供一个机会，应用免疫学技能来研究宿主-寄生虫的相互作用。

学生将在专业背景下反思他们的学习。他们将对基于工作的学习理论和实践进行批判性反思，并对自己和他人的经验进行深入的回顾。将考虑在实习中出现的道德问题，并确定和分析工作场所中非正式和正式学习的影响。最后，学生将阐述他们未来的职业目标和发展领域。

研究项目为学生提供了第一手的研究经验，也为他们提供了沉浸在当前感兴趣的工作领域中并学习的机会。学生们计划、进行并报告一项开放式的调查，通常与某位工作人员的研究兴趣有关。项目涵盖了非常广泛的主题，并可能以各种方式进行。这些项目涉及大量的原创工作和分析，由学生进行，以便他们获得一系列技能的经验，包括实验设计和假设的测试。研究结果将以8000字的论文和口头报告的形式报告。

了解生命如何运作，在很大程度上取决于了解蛋白质如何运作。由于人类基因组计划，我们现在有一个人类基因组中编码的所有蛋白质的目录。这可以被认为是生命的工具箱。接下来的问题是：这些工具是如何工作的；它们是如何相互作用的；以及它们是如何在几十亿年的进化过程中演变出我们的？本模块介绍了研究蛋白质结构、功能和进化的现代技术。讲座内容包括：蛋白质的结构-功能关系；检测蛋白质进化中达尔文选择作用的方法；重建导致当今蛋白质的进化事件的方法；以及使我们能够大规模研究蛋白质功能的新实验室技术。在实践课程中，你将获得分子系统论的实践经验，这是研究分子水平进化的主要工具，因为它被应用于蛋白质。评估是通过考试和一篇关于你选择的蛋白质的课程作业论文，让你有机会将你在蛋白质生物化学方面的新知识应用到你自己感兴趣的生物学领域。