可视化技术方法在生物化学教学中的应用

【作者】 孙梅好； 曹诣斌； 辛德东； 徐丽珊； 蒲首丞； 巩菊芳；

【机构】 浙江师范大学化学与生命科学学院；

【摘要】 生物化学课程授课内容繁多、复杂抽象、学生不易理解等现状,如何将深奥难懂的代谢机理以及错综复杂的代谢反应转变成浅显易懂、形象具体的知识传授给学生,有效提高学生的学习兴趣,是每一位生物化学课程教师不断探索的问题。浙江师范大学生物化学教研室在利用可视化技术方法提高生物化学教学成效方面进行了一定的探索。1)构建生物分子三维结构资源库,并应用于生物化学的课程教学。利用网络资源(蛋白质结构数据库http://www.rcsb.org)及相应的软件(Chembio 3D等),己搜集、制作三维结构分子300多个,主要包括氨基酸,蛋白质,糖,脂,核酸和核苷酸,维生素,激素,光合作用,生化药物等不同类别。2)蛋白质的分离、纯化、鉴定-以荧光蛋白为例。构建、表达不同颜色荧光蛋白(红色、黄色、绿色荧光蛋白)的融合蛋白(非变性蛋白分子量大小为26.9,54.9,84.3和168.0kD),并应用于蛋白质的凝胶过滤层析和蛋白质的亲和层析。3)利用偶联酶实现酶活性的实时、连续检测。利用分光光度计,采用酶偶联的方法实时、连续检测乳酸脱氢酶、过氧化物酶、SOD、谷丙转氨酶等的活性。比较分析了利用不同偶联酶(丙酮酸氧化酶、乳酸脱氢酶和谷氨酸脱氢酶),测定小鼠肝脏谷丙转氨酶的优缺点。我们发现通过利用三维结构展示软件,学生对不同的生物大分子具有更加直观的了解;利用不同颜色的荧光蛋白作为层析目标蛋白,可以有效提高学生的学习兴趣;利用实时、连续检测体系研究酶的活性,更加直观的呈现酶的活性,并且有利于深入了解酶活性的调控。统计分析结果表明应用可视化技术方法可促进学生对相关知识点的掌握,提高学生分析、解决问题的能力,有效培养学生的科学思维能力。更多还原