能量轉換

陳永延 王鋒

摘要：生物這門學科的學習有較為重大的意義，高中生在生物學科的學習過程中能夠有效的進行生物學知識的理解，并將其運用到日常的生產和生活當中來。能量轉換概念在生物化學方面的應用，是高中生物課本中較為重要的一部分內容。通過這一部分內容的學習，學生會對生物學科的本質概念有一個更為深刻的認知，并將相應的知識在實際生活實踐中進行更為具體的運用。本文將以能量轉換有關知識在生物化學中的應用為切入點，進行深入的研究與分析。

關鍵詞：能量轉換;生物化學;應用研究

引言：很長一段時間內，高中生物教師都將引導學生進行課本知識的背誦記憶，爭取在考試中取得較為良好成績，作為高中化學課程教學的唯一目標來進行實踐。但實際上高中生物的課程教學不單單是為了讓學生取得好成績，是為了讓學生進行生物核心素養的提升，讓學生能夠將有關課程知識在實際生活中進行合理運用。為此高中生物教師應當意識到生物課程教學的重大意義，以更為創新的方法理念進行日常的課程教學活動展開。

一、能量轉換概念綜述

所謂的能量轉換是高中生物課程教學中一個重要的概念，它指的是在一個密閉空間當中的某一種能量，是不會憑空產生的，也是不會憑空消失的，能量即便會進行形式的更迭和呈現方法的轉變，但不會突然變少，也不會突然變多。宇宙中的能量呈現形式有很多種，萬物的生長和衰退是一種能量的呈現，恒星的爆炸，星球的隕落，也是一種能量的呈現形式。能量除了會在形式上出現轉變之外，還會有一個物體轉到另一個物體身上，這是生物化學領域的有關知識，倘若能夠完全的掌握，便能夠在實際的生產生活中發揮較為獨特的作用。

二、在生物化學不同層面的應用研究分析

生物化學這一領域所涵蓋的內容較為豐富，而能量轉換這一核心概念在生物化學的諸多層面都能夠得到具體體現。下文將對不同層面中能量轉換這一核心概念的體現和應用進行深入的研究與分析。

1.在飲食攝入方面的應用

飲食攝入是人體維持日常正常運作的重要方式，為了能夠對飲食攝入這一維持人體正常運作重要方式進行一個全面的認知，生物化學中涉及到了許多與健康合理飲食安排與指導相關聯的內容，有關課本中將人體攝入飲食歸為了6大類，其中最重要的是諸如糖蛋白質，維生素等物質。這些是人體在日常運行過程中務必要攝入的營養，在許多食物中都可以看到這些成分。譬如人想要進行正常的生活和工作就需要每天都攝入定量的蛋白質，這是由于人體細胞的新陳代謝以及機理調節，都需要蛋白質參與其中。而蛋白質的主要成分是氨基酸，人體能夠自主合成一部分氨基酸，但有8種氨基酸是無法通過人體的自我運轉合成的，需要通過外界營養攝入的方式來這8種氨基酸的使用，只有如此，人體的功能才能夠正常運作。這也是為何人需要不斷進行蛋白質攝入的原因。從能量轉換的觀念來進行營養攝入這一問題的分析不難發現，倘若人不從外界攝取營養，就無法維系自身功能的正常運作，如若將外界營養看作是能量，那么從外界攝入的能量就能夠轉換為人身體功能正常運作的能量，這其實就是能量轉換的一個重要過程。因此能量轉換這一概念在生物化學應用研究方面具有較為獨特的作用，有關教師在日常教學過程中，不妨以此為切入點進行相應的課堂活動推進。

2.在運動健身方面的應用

能量轉換觀念除了能夠在飲食攝入方面起到較為明顯的作用之外，也能夠在運動健身方面發揮作用。在生物化學的學科研究中不難發現，人體在進行運動的過程中，需要不斷的進行能量供應，而能量供應的方式有兩種，一種是有氧的能量供應，另一種是無氧的能量供應，這兩種能量供應的方式和途徑有所不同。無氧的能量供應需要依靠分解供能和糖酵解功能來進行，實際上無氧供應的方式是將體內的葡萄糖或者肌糖通過分解的手段來產生乳酸，為人體提供必要的能量。這種能量供應方式有一定的特點，就是無法持續較為漫長的時間。因此在短時間來進行能量供應。但如果運動時間較長，那么無氧供應就無法取得較為明顯的效果，需要通過有氧供應的方式來進行能量的持續供給。所謂的有氧供應指的是通過脂肪的氧化和葡萄糖的氧化來進行能量轉換，達到能量補給的效果。一些需要耗費較長時間來進行的運動，比如長跑、競走以及跳繩都是有氧運動。

由于有氧運動和無氧運動的能量供應方式有所不同，因此其能夠達到的訓練效果也有較大的差別，無氧運動能夠使得人體的肌肉得到訓練，而有氧運動能夠使得人體的新陳代謝。得到進一步的提升，讓人的心肺功能得到進一步的完善，使人的精神面貌煥然一新。但不論是有氧運動還是無氧運動，都是一種能量轉換的形式，因此能量轉換這一概念在運動健身方面也能夠得到充分的運用。

3.在醫學方面的應用

能量轉換這一概念除了能夠在營養攝入和運動健身方面發揮獨到的作用之外，從生物化學的學科領域方面來看，能量轉換概念還能夠在醫學發展過程中起到較為獨特的作用。在進行患者的病癥判斷過程中，為了使得病情判斷的準確率得到有效的提升，大多數醫護人員都需要根據患者的不同生化指標，來進行有關病情的進一步判定。換句話說，通過某一項指標是無法進行有關病情的確切診斷的。而通過不同生化指標來進行病癥判定的本質，就是通過不同生化指標所呈現出的患者體內的能量轉換規律，來對患者的病情狀況進行一個確切的判斷。當然隨著醫學的逐步發展，以能量轉換概念所延伸出來的相關生物化學技術，能夠在醫學研究和革命過程中產生更為重大的作用。譬如現階段所研發的基因技術，就能夠在一些較難治愈的遺傳類病癥診斷和治愈過程中發揮較為明顯的作用，作為高中生物教師，應當嘗試以此為切入點來進行與能量轉換相關聯的生物化學知識教學，好讓學生能夠更進一步的進行生物化學知識的學習與理解，讓學生的研究視野得到開拓。

結束語

總而言之，能量轉換概念在生物化學的應用研究方面能夠起到最重大的作用。高中生在進行生物課程學習的過程中，應當緊跟時代的發展步伐來進行有關研究課題的進一步了解與深入感悟，在進行基礎知識背誦記憶的情況下，通過與時俱進前沿內容的了解，來進行個人生物核心素養的進一步提升與完善。

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作者簡介：陳永延：男（2003/2/14）漢族，籍貫南京。留學生。研究方向：生物化學。

王鋒，男（1970.11—），漢族，籍貫山東滕州，博士，教授，研究方向：生態學，人工智能算法。