课程简介
在本课程中,你将遨游于共同构成光合作用的物理、化学和生物反应的网络。我们将从光的捕获(light harvesting)开始,跟随光子(proton)来到原初光化学反应的位点:光反应中心(photoreaction centers)。在分子水平上我们将看到蛋白质复合体捕获和活化电子的微小细节。然后,我们将学习电子参与的多种反应途径。随之发生的反应,比如糖类合成过程中ATP的合成和CO2的还原, 都将会在分子结构细节上讨论。最后,我们将进一步探究这些系统的进化,并讨论其他光合作用的策略,例如,光驱动的质子泵 (light-driven proton pumps) 和不产氧光合作用 (anoxygenic photosynthesis) 。本课程包括参观电子显微镜,使学生直接观察光合作用中所涉及的蛋白。
课程设计
每节课上,我们将以讨论的方式分析两篇文章。每位同学都要在课前阅读两篇文章,并且要准备好提问和回答问题。在每节课开始的时候,我们将进入一个问答阶段,授课教师和同学们回答同学阅读文章时思考到的任何问题。余下的时间,我们将通过分析每个图表和结论来讨论文章中的数据。每节课结束时都将由授课教师简明扼要地概述下一节课的内容。
教学期望
希望同学们每一次课都到课,按时上交所有作业。课程重点是科学文章的讨论和解释,所以同学们的出席和参与是必需的。除了第一节课,不会再有教师全程讲述,同学们需要在课前作好准备,以参与所布置的文章的讨论。只有在极端情况下才可以缺课。如果有同学不得不缺课,他/她必须提前告知指导教师并且得到允许。被准假的同学需要就所缺课上讨论的文章完成书面作业。
评分和评价
本课程不考试,有及格/不及格的评分系统。本课程有两个2页的书面作业和一个项目设计。第一个作业是一个项目,要求用蛋白质数据库(Protein Data Bank, PDB)中蛋白质的三维结构数据,创建一个光合作用相关蛋白的图示。你构建蛋白模型的目的是强调和虚拟地表示蛋白结构对其功能的重要作用。蛋白的图示应该在第四节课完成。关于第二个作业,同学们会得到一篇科学文章的摘要,要求设计实验来支持文章中的结论。这个作业要在第6节的下午5点整之前完成。最后一个作业将伴随一个口头陈述,对其他同学提出一个有独创性的研究提议,然后接受大家评论。同学们需要与指导教师讨论想法和研究题目。书面的研究提议要在第12节的下午5点整之前交。希望同学们根据指导老师的改进意见重新写出研究计划,并且在最后一节课提交修改稿。课程第15节课由同学们介绍各自的研究计划。
前提
因为课程的目标是使学生熟悉对光合作用领域的原初研究文献(研究性文章)的阅读和严谨地评价,所以期望学生完成7.03,7.05,7.06或7.08。