高職醫學生化蛋白質結構教學中計算機輔助軟件的應用

彭盼盼

摘要：在進行蛋白質結構的教學過程中，將通過三種類型的計算機軟件逐步顯示蛋白質結構，并分析各種方法的優缺點，以實現視覺和視覺教育效果并提高學生的抽象度去做，讓學生可以充分的理解分子結構。

關鍵詞：高職醫學生 化蛋白質結構教學 計算機輔助軟件

引言：隨著信息時代的發展，現代教室已經從傳統的單一教育教室轉變為基于多媒體信息的教育教室。如何實現多媒體教室課程的知識化，信息化和現代化，實現信息技術與學科教育的緊密融合目標已成為當前課程中的重要研究方向。根據教學實踐，計算機輔助軟件可以幫助您解釋蛋白質在各種角度和尺寸上的分子結構，實現精細分子的可視化和可視化，并幫助學生理解記憶并取得出色的教學效果。

一、高職醫學生化蛋白質結構教學中使用計算機輔助軟件的意義

生物體的結構和功能是生化過程的重點。根據蛋白質和核酸分子結構的教學目標，學生不僅需要了解分子結構特征，還需要了解蛋白質與核酸結構和功能之間的關系。由于蛋白質的復雜和抽象的微觀結構，簡單的手寫訓練很難獲得出色的訓練效果。通過使用計算機技術，通過集成網絡資源并通過課件顯示和可視化抽象分子結構，學生可以加深對分子世界學習的理解并激發強烈的興趣。在教學過程中，可以通過視頻，FLASH動畫，3D分子結構等多角度，多層次顯示視頻的微觀結構，以實現微觀世界的可視化，并以簡單的方式達到教學目的。

二、chembio draw繪制人胰島素一級結構

以蛋白質結構教育為例，分析了如何在實際的課堂教學課件的制作中繪制蛋白質分子結構，并選擇了適合便捷的計算機軟件，這些軟件通常用作微分子的可視化和可視化工具。蛋白質的結構通常可以分為一級結構和空間結構，一級結構是指氨基酸序列的序列，其是空間結構的基礎。蛋白質的空間構象包括氨基酸鏈在空間中的折疊和旋轉以及多肽鏈之間的相互作用。使用的計算機軟件逐步顯示蛋白質結構，并分析各種方法的優缺點。在課堂教學中，單分子鏈蛋白可以直接利用上述步驟進行示教，不僅可以快速繪制肽鏈，還可以使學生直接看到三維結構。當改變蛋白質的基本結構時，空間結構會立即發生變化，加深了學生對教科書的理解：“蛋白質的基本結構是空間結構的基礎。”可以使用簡單快速的chembiodraw3D方法在三個維度上模擬單分子鏈蛋白，但是大多數蛋白的肽鏈不是完全線性的，而是在空間中折疊，展開和纏繞形成獨特的空間結構。這些復雜蛋白質的結構不能僅僅依靠chembio draw3D來獲得，需要一個蛋白質數據庫來查找結構數據和三維視圖，蛋白質數據庫的應用為了解復雜蛋白質的分子結構打開了大門。

例如：多肽鏈的氨基酸序列是透明的。以人胰島素為例，兩條多肽鏈A鏈包含21個氨基酸，B鏈包含30個氨基酸。單擊ChembioDraw工具欄上的序列工具以創建蛋白質結構式。單擊序列工具欄上的3個字母的標簽工具“ Gly-”，單擊甘氨酸-異亮氨酸-纈氨酸，等等。對于A鏈，打印出A鏈的所有氨基酸縮寫，然后打印B該鏈的氨基酸序列如圖1-1所示。最后，單擊主工具欄上的實際鍵合工具以將A鏈中位置6的半胱氨酸殘基與位置11處的半胱氨酸殘基連接起來以形成二硫鍵。

三、PDB數據庫應用于蛋白質結構教學

PDB（蛋白質數據庫）是一個包含生物大分子（例如蛋白質和核酸）的數據庫，該數據庫與生物學家和化學家研究世界大分子結構的研究結果同時更新。大分子的結構數據，核磁或X射線衍射數據。其中大多數是來自蛋白質的結構數據，可以滿足科學研究和教育的需求。每種蛋白質在文庫中都有一個唯一的ID（PDB-ID），由大寫字母和數字組成，并且易于查找和存儲。PDB數據庫資源很復雜，數據信息是完整的，界面是英文的，如果實際使用它，則只能考慮培訓所需的內容。從PDB數據庫下載的數據包含文本數據格式的結構數據，例如蛋白質主鏈數量，二級結構信息和二硫鍵位置，因此使用文本編輯器會使初學者更加困難。特別是，課堂演示有局限性，并且學生無法直觀地了解分子的空間結構。因此，PDB數據庫開發中心集成了分子圖形軟件和分子結構數據，還具有分析和圖形顯示功能。從蛋白質數據庫下載某些蛋白質大分子的結構數據后，您可以使用可視化插件顯示教學中的分子結構和關鍵部分，從而方便顯示分子結構的動態變化。這樣，教師就可以吸引學生的注意力并且很好的發展學生的空間思維。計算機輔助訓練軟件不僅可以用于蛋白質結構訓練，而且在核苷酸鏈序列，DNA雙螺旋結構，RNA，多糖和脂質方面也能獲得出色的訓練效果。

例如：例如，如果需要查找人脫氧血紅蛋白的三維結構，則可以執行以下步驟。（1）進入PDB網站進入查找，其中只限于人類和血紅蛋白;（3）如搜索結果“ PDBID=2D60”是符合教室培訓要求的人脫氧血紅蛋白的晶體結構。通過單擊蛋白質名稱來輸入2D60的特定界面。可以查看標題內容，包括摘要（序列），序列（序列），注釋（注釋），序列相似性（相似序列），3D相似性（相似三維結構），方法（方法），鏈接（鏈接）等。通過單擊適當的內容，根據需要查看和下載數據信息。

總結：蛋白質的結構和功能是生化研究的重要內容之一，尤其是蛋白質分子結構的教學。本文選擇的軟件相對易于操作，信息豐富，為PPT制作和教室展示，釣魚，教學生如何使用和賦予學生收集信息的能力提供了很好的材料。計算機輔助軟件使教學過程更加生動生動，激發了學生對微觀分子世界的興趣。

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