楊文斌 李芳

摘 要:生物化學教學過程中教學難點較多,明顯突出,往往還是核心知識大點,不突破將影響后續(xù)內容的學習,直接影響到生化這門課能否繼續(xù)深入學習下去和繼續(xù)掌握好。通過教學實踐,筆者總結出通過形象比喻、抓住主線條等幾種突破蛋白質結構、核酸結構、生物氧化等教學難點的做法嘗試。
關鍵詞:生物化學;教學;突破難點;方法嘗試
生物化學教學過程中教學難點較多,明顯突出,往往還是核心知識大點,知識的連貫性依托性密不可分,不突破前章節(jié)的難點,將影響后續(xù)內容的學習,直接影響到生化這門課能否繼續(xù)深入學習下去和繼續(xù)掌握好。通過教學實踐,筆者總結出在教學過程中突破難點的幾項具體做法,供同行探討、分享。
1 形象比喻的運用
1.1 蛋白質學習過程中難點的突破
將鋼絲看成蛋白質一級結構氨基酸排序,彈簧看成α-螺旋二級結構,用彈簧進一步盤曲折疊制成的復雜零件看成三級結構,幾個該復雜零件組合在一起構成的更復雜零件看成四級結構。抽象的蛋白質結構概念被具體化后,轉化成能想象得出被固化的形態(tài),移植到蛋白質結構理解上,由抽象的難以接受的蛋白質的空間構象,轉為直觀的易于接受的能夠想象得出的形態(tài)。降低了理解難度。
1.2 酶活性中心與必須基團
將汽車前艙發(fā)動機看成酶的活性中心,發(fā)動機火花塞看作結合基團,三元催化裝置看作催化基團,發(fā)動機火花塞三元催化裝置比喻為是活性中心內的必須基團,發(fā)動機火花塞三元催化裝置所占的空間看成酶的活性中心,倉內的電線、油路管道看作多肽鏈,電瓶看作活性中心外的必須基團。這樣打比方后使抽象的關于酶的概念簡單化了。拍照標明上述各部位,汽車前艙講過后,圖示酶的活性中心示意圖,再次講解相關酶的知識點。同學們對酶的理解障礙明顯消除。
2 抓住主線突破難點
在講授糖代謝過程中,先放開眾多的反應,不平均使力,抓住代謝過程的開始和最終結果兩個點,不突出整個過程,不去顧及紛繁的中間反應,讓主要知識點突出出來,三個代謝途徑中的20多步反應轉變成只需先掌握三步,而后再去解決其他的知識點,漸漸展開到全面覆蓋。
2.1 糖的無氧氧化
首先抓住主線條,由于這一過程反應多達10步,靠課上記住不現實甚至理解都還成問題,首先突出出重點,抓住1分子葡萄糖經無氧氧化生成2分子乳糖這個點,以實際例子體內產生了乳酸佐證,如全身酸痛是肌肉中沉積乳酸所致,當人們劇烈運動,大口急促喘氣,所需能量都滿足不了人體所需時,不得不采用無氧氧化來迅速供給能量。
2.2 糖的有氧氧化
以人體代謝為例,首先抓住血糖經過18步反應后生成水和CO2的過程,以人們每時每刻都吸入氧氣,呼出CO2來佐證,是正常生理條件獲得能量的主要方式。產生的能量最多。
2.3 磷酸戊糖途徑
抓住葡萄糖經5步反應后生成5-磷酸核糖和NADPH+ H+這一主線條。
三個代謝途徑反應眾多,平均使力抓不住重點,強調明確葡萄糖生成乳酸、生成二氧化碳和水、生成5-磷酸核糖和NADPH+H+,問題就簡單多了。
3 循序漸進突破難點
三羧酸循環(huán)既是教學難點又是重點:①清楚完成一次循環(huán)周而復始的發(fā)生9步反應,完成一次循環(huán)后都由頭次循環(huán)的最終產物草酰乙酸和乙酸輔酶縮合開始接下來的再循環(huán),周而復始;②掌握乙酰輔酶A的來源:乙酰輔酶A可以由三大營養(yǎng)物質之一的糖、脂肪、蛋白質代謝后提供。糖、氨基酸則同時可提供三羧酸循環(huán)中的中間酸如α-酮戊二酸等4種羧酸;③清楚能量變化的反應,第3、4、6步脫氫每步產生2.5分子ATP,第5步通過水平磷酸化得到1分子ATP,第8步脫氫產生1.5分子ATP,完成一次循環(huán)生產10分子ATP;④了解每步反應的變化(對高要求學生提供)來掌握具體的9步反應;⑤明確三羧酸循環(huán)的生理意義:a.提供能量,10分子ATP;b.三大營養(yǎng)物質徹底氧化的共同途徑;c.代謝樞紐,三大營養(yǎng)物質的互變場所;d.由NADH氧化呼吸鏈和FADH2氧化呼吸鏈供氧。
4 應用結構模型
DNA的結構因為有結構模型,應該算是講結構中好講的內容了,但看到了模型不一定就理解掌握DNA結構,掌握關鍵知識點后結合結構模型,讓同學們掌握DNA結構是筆者要探討的問題。第一,要熟悉組成核酸組成物,熟悉三個嘧啶堿和兩個嘌呤堿結構。以做題的方式達到熟悉這5個結構的目的。1,3,7,9-四氮茚就是嘌呤堿的母體。第二,要求同學們寫出戊糖的直鏈結構,熟悉后推出核糖和脫氧核糖的透視式結構,知曉代表5個堿基的相應字母。第三,熟悉堿基與脫氧核糖之間形成的糖苷鍵。第四,明確脫氧核苷酸鏈的磷酸二酯鍵。第五,知曉堿基A-T配對C-G配對所形成的氫鍵。在熟悉上述內容后,展示DNA模型,根據模型拆分部位去認知,找到5種堿基、脫氧核糖等物質在模型中的位置,驗證磷酸二酯鍵、堿基與脫氧核糖形成的糖苷鍵、連接兩條脫氧核苷酸鏈之間的氫鍵,知曉了這些知識點,DNA結構的內容量似乎少多了,模型結構也簡單多了。
5 緊扣教材圖表攻克內涵外延知識點
生物氧化部分一直都是同學們最難接受的內容。充分利用教材圖表,結合教師提出的問題,調動學生積極思考搭建形成知識鏈。
5.1 認識遞氫體和遞電子體
常見的遞氫體和遞電子體歸納如下:①NAD+;②FAD;
③FMN;④Fe-S;⑤CoQ,Q;⑥Cyt名稱為①②③④⑤⑥;
遞氫的為①②③⑤;遞電子的為①④⑥;既遞氫又遞電子的為①。
5.2 呼吸鏈中氫和電子的傳遞順序
NADH氧化呼吸鏈:上述呼吸鏈中只起到遞氫作用的為FMN、CoQ;遞電子的為NADH、Fe-S、cyt;給出氫離子的為SH2、NADH+H+、FMNH2、CoQH2;給出電子的為NADH+H+、Fe-S、cyt;接受電子的為NAD+、Fe-S、cyt;接受氫離子的為NAD+、FMN、CoQ。小結:被氧化脫氫物SH2經NAD+接受氫和電子,氫通過FMN,電子通過鐵硫蛋白傳遞給CoQ,通過Fe2+Fe3+、Cu2+Cu+的可逆?zhèn)鬟f電子,使O2獲得兩個電子生成O2-而與2H+結合生成水。同一物質在體內外氧化,耗氧、產物、產生的能量均相同。
5.3 影響氧化磷酸化因素
圖中標出的物質能使呼吸鏈中氫和電子的傳遞中斷。生物氧化終止。
5.4 鞏固練習
哪一種藥物能導致魚類死亡而人類不會死亡的是( )
A.魚藤酮 B.抗霉素 C.CO D.KCN E.H2S
魚類只有一條NADH氧化呼吸鏈,而人類有兩條呼吸鏈,對魚類來說,上述藥物任何一種都能使魚死亡。
任何一門課的學習都得化時間精力去潛心專研,得沉下心來攻克每一個難點,而且得反復多次地不斷學習才能收獲理解、熟悉、掌握知識難點的結果。正如筆者常常對同學們說的,一年的同學相處下來,都能叫出相互間的名字,知道的遠多于叫出名字,但相處一周能知道同學的姓都算知道的多了。掌握知識是長期艱苦、反復循序漸進的過程。
作者簡介:
楊文斌(1963- ),男,漢族,云南陸良人,本科,職稱:化學高級講師,研究方向:承擔化學類各學科的教學及教學研究工作,對分析化學、環(huán)境監(jiān)測課程尤為關注。