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【摘要】 《生物化學(xué)》較為抽象,用比喻法教學(xué)更形象,更具體,可以將難懂的知識(shí)變得更容易理解。
【關(guān)鍵詞】 生物化學(xué) 比喻 教學(xué)應(yīng)用
【中圖分類號(hào)】R722.12 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B【文章編號(hào)】1004-4949(2015)03-0540-01
《生物化學(xué)》是一門(mén)重要卻又抽象難懂的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科,有些名詞學(xué)生從未接觸過(guò),不僅理論難以理解,;連實(shí)驗(yàn)都涉及到的分子、反應(yīng)也是看不見(jiàn)、摸不著,需要借助其它的試劑來(lái)使反應(yīng)的結(jié)果呈現(xiàn)出來(lái)。這樣的學(xué)科對(duì)于大學(xué)教學(xué)來(lái)說(shuō)可以說(shuō)是一門(mén)“天書(shū)”,對(duì)于多數(shù)為初中畢業(yè)的中職學(xué)生來(lái)講就更加難上加難。生物化學(xué)的課堂枯燥無(wú)味,如果最前面的內(nèi)容沒(méi)有學(xué)懂,后面的內(nèi)容就更加難學(xué),難懂,學(xué)生也更加不愿意學(xué),整個(gè)課堂有點(diǎn)“對(duì)牛彈琴”的味道。但是生物化學(xué)是醫(yī)學(xué)科目中的基礎(chǔ),若想學(xué)好醫(yī)學(xué)類的其它更專業(yè)的科目,學(xué)好生物化學(xué)是非常必要的。因此,通過(guò)結(jié)合生活中學(xué)生們比較常見(jiàn)、熟悉的一些事物或者現(xiàn)象用比喻法來(lái)講解會(huì)使《生物化學(xué)》中的某些抽象、難懂的理論知識(shí)變得更具體、更形象、更容易理解,也更容易記憶。自從在教學(xué)中應(yīng)用了比喻法,整個(gè)《生物化學(xué)》的課堂變得更輕松、活躍,學(xué)生們普遍反映容易理解,容易記憶,對(duì)布置的課堂、課后作業(yè)都能順利簡(jiǎn)單的完成。
1. 比喻法的含義
教學(xué)中的比喻法,就是用一個(gè)為人們所熟悉的事物或現(xiàn)象來(lái)比喻一些較為抽象的名詞概念,使其變?yōu)榫唧w的形象。比喻就是“打比方”,根據(jù)事物之間的相似點(diǎn),把某一事物比作另一事物,把抽象的理論變得具體,把深?yuàn)W的知識(shí)變得淺顯。用比喻法來(lái)教學(xué),可使內(nèi)容形象鮮明生動(dòng),加深學(xué)生的印象,能使內(nèi)容通俗易懂,使人易于理解。
2. 比喻法舉例
2.1 蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)的分子組成、分子結(jié)構(gòu)及其與功能之間的關(guān)系可以用房子和磚塊來(lái)進(jìn)行比喻。
2.1.1 蛋白質(zhì)的分子組成:
把蛋白質(zhì)比喻成房子,蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位——氨基酸及好比是房子的基本結(jié)構(gòu)單位——磚塊,氨基酸的組成元素——C、H、O、N就好比是磚塊中的成分如沙子、石頭、土等。
2.1.2 蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu):
蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)首先是形成一級(jí)結(jié)構(gòu),即由氨基酸通過(guò)肽鍵連接形成多肽鏈,包括氨基酸的數(shù)目、種類和排列順序,這就好比房子的建成首先由磚塊通過(guò)水泥連成一排形成房子的一級(jí)結(jié)構(gòu),包括磚塊的數(shù)目、種類及排列順序。不同蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)由不同的一級(jí)結(jié)構(gòu)(多肽鏈)折疊、盤(pán)曲、壓縮形成,一級(jí)結(jié)構(gòu)決定空間結(jié)構(gòu),這就好比不同房子的空間結(jié)構(gòu)如平房、高樓大廈是由一排排磚塊通過(guò)不同的排列組合形成的。
2.1.2 分子功能與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系
蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu)決定空間結(jié)構(gòu),空間結(jié)構(gòu)決定分子功能。人體內(nèi)有10萬(wàn)多種蛋白質(zhì),功能也十分復(fù)雜。不同的多肽鏈形成不同空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),其功能也各不相同。這就好比一排排的磚塊通過(guò)不同的排列決定了房子的空間結(jié)構(gòu),不同的空間結(jié)構(gòu)決定了房子的功能。比如教室和住房,教室寬敞明亮用于教學(xué),,住房幾室?guī)讖d帶廚房衛(wèi)生間,用于生活居住。
改變蛋白質(zhì)的一級(jí)結(jié)構(gòu),如果空間結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變,蛋白質(zhì)的功能則不受影響,如果空間結(jié)構(gòu)改變,其功能則會(huì)受影響,甚至引起相關(guān)的疾病,如鐮刀形紅細(xì)胞貧血。這就好比將房子角落里的一塊磚塊(非必需的)移走,房子的空間結(jié)構(gòu)不受影響,房子的功能也不受影響;將房子的橫梁(必需的)移走,房子的空間結(jié)構(gòu)將會(huì)發(fā)生改變,其功能也會(huì)發(fā)生很大的改變。
另外,即使一級(jí)結(jié)構(gòu)不改變,空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,蛋白質(zhì)的功能也會(huì)受影響,引起相關(guān)疾病,如瘋牛病。這就好比房子發(fā)生傾斜,一級(jí)結(jié)構(gòu)并沒(méi)有發(fā)生改變,但空間結(jié)構(gòu)改變了,那么房子的功能也受影響,教室不能用于教學(xué),住房不能用于生活居住。
2.2 核酸
核酸分子在遺傳信息的貯存及表達(dá)有著重要作用,這個(gè)可以用工廠生產(chǎn)某一產(chǎn)品來(lái)作比喻。首先,一個(gè)細(xì)胞就相當(dāng)于一個(gè)工廠,DNA分子是“老板”,細(xì)胞核是“辦公室”,DNA位于細(xì)胞核中負(fù)責(zé)攜帶遺傳信息,將遺傳信息轉(zhuǎn)錄成mRNA,再與tRNA識(shí)別去搬運(yùn)氨基酸到核糖體內(nèi)合成蛋白質(zhì)。這就好比是“老板”(DNA)在“辦公室”(細(xì)胞核)中負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)工廠的產(chǎn)品,但自身不會(huì)直接去對(duì)工人傳遞想法或者自己去生產(chǎn)產(chǎn)品,而是將自己對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)告給“秘書(shū)”(mRNA),再由“秘書(shū)”從“辦公室”出來(lái),將獲得的信息傳遞給“搬運(yùn)工”(tRNA),再由“搬運(yùn)工”將“原料”(氨基酸)搬運(yùn)到“車(chē)間”(由rRNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的核糖體)內(nèi)進(jìn)行裝配加工,最后再包裝成一個(gè)真正成熟的“產(chǎn)品”(蛋白質(zhì))。從這個(gè)比喻里,學(xué)生們可以很容易理解DNA、RNA(mRNA、tRNA和rRNA)在蛋白質(zhì)表達(dá)的過(guò)程中的作用和角色,這樣既可以激發(fā)學(xué)生們的興趣,也可以為講解核酸的分子組成和分子結(jié)構(gòu)有很大的幫助,更為“堿基互補(bǔ)配對(duì)規(guī)律”的講解奠定了基礎(chǔ),與《遺傳與優(yōu)生》這一課程的相關(guān)知識(shí)可以相互聯(lián)系在一起。
2.3 酶的活性中心
在這一內(nèi)容中,酶可以比作是煎雞蛋用的平底鍋,鍋底就相當(dāng)于酶的活性中心,手柄則相當(dāng)于活性中心以外的必需基團(tuán)。
為了更形象地解釋酶的活性中心在酶促反應(yīng)中的作用,我們可以將酶促反應(yīng)比作是“煎雞蛋”。將生雞蛋比作是底物,生雞蛋(底物)首先與平底鍋的鍋底(酶的活性中心中的結(jié)合集團(tuán))結(jié)合,其次高溫(催化基團(tuán))對(duì)生雞蛋(結(jié)合上來(lái)的底物)進(jìn)行加工(即催化過(guò)程),使生雞蛋變成了熟雞蛋(產(chǎn)物)。在“煎雞蛋”這個(gè)過(guò)程中,平底鍋前后都沒(méi)有發(fā)生變化,只是幫助生雞蛋轉(zhuǎn)變成熟雞蛋,就相當(dāng)于酶在酶促反應(yīng)中前后沒(méi)有變化,只是將底物催化成產(chǎn)物。另外,我們還可以進(jìn)一步假設(shè),如果平底鍋的鍋底不存在或者上面蓋了蓋子,那么生雞蛋還能否與鍋底結(jié)合?答案是否定的,那么此時(shí)的平底鍋是無(wú)法用來(lái)煎雞蛋的,這就好比酶的活性中心沒(méi)有形成或暴露,底物無(wú)法與酶的活性中心結(jié)合,無(wú)法催化底物轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物,此時(shí)的酶稱為“酶原”。如果將平底鍋的鍋底修補(bǔ)好或者揭開(kāi)蓋子,讓鍋底暴露出來(lái),就可以與生雞蛋結(jié)合,就可以煎雞蛋。這就好比酶原激活的過(guò)程,酶的活性中心形成或者暴露,就可以與底物結(jié)合,將其轉(zhuǎn)變成產(chǎn)物。
2.4 糖代謝
生物化學(xué)里的化學(xué)反應(yīng)是枯燥乏味的,既難理解也難記憶。在這一章節(jié)中,將血糖比作是手頭流通的現(xiàn)金,一般都維持在某動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)平衡,氧化分解代謝途徑就好比是“花錢(qián)”,會(huì)降低血糖,補(bǔ)充血糖的主要來(lái)源則是食物。當(dāng)手頭的現(xiàn)金過(guò)多時(shí)我們通常會(huì)去存錢(qián)(即糖原的合成,使血糖降低),手頭的現(xiàn)金過(guò)少則會(huì)從銀行取錢(qián)(即糖原的分解,使血糖升高),如果銀行里的存額不及時(shí)補(bǔ)充而又被取完了,則需要靠賺錢(qián)來(lái)是手頭的現(xiàn)金或者銀行存額增加(即糖異生,使血糖升高)??傊盎ㄥX(qián)”、“存錢(qián)”、“取錢(qián)”、“賺錢(qián)”都是圍繞調(diào)整手頭現(xiàn)金的多少。氧化分解代謝途徑好比是“花錢(qián)”,糖原的合成好比是“存錢(qián)”,糖原的分解好比是“取錢(qián)”,糖異生好比是“賺錢(qián)”,這些代謝反應(yīng)都是以血糖為中心,調(diào)節(jié)血糖的濃度,使其在動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)維持平衡。
3. 應(yīng)用比喻法應(yīng)注意的問(wèn)題
3.1在教學(xué)中應(yīng)用比喻法時(shí),比喻要通俗易懂,是學(xué)生們平常所熟悉的事物和例子。
3.2 比喻要恰當(dāng),這樣學(xué)生才容易聯(lián)系在一起,容易理解和記憶。
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