琥珀酸脱氢酶实验的教学设计

赵玉萍

(宁夏师范学院医学院,宁夏固原 756000)

琥珀酸脱氢酶实验的教学设计

赵玉萍

(宁夏师范学院医学院,宁夏固原 756000)

教案的编写要以确实能够指导教学和提高教学质量为原则,体现教师的教学艺术风格,优秀的教案是实现优质教学的基础。经过多年的生物化学实验教学,文中介绍琥珀酸脱氢酶的作用及其抑制实验教案的设计。针对该实验的特点,提出优质教案制作的基本原则。

琥珀酸脱氢酶;作用;抑制;教案的设计

教案反映和传递着教师的教学思想、对学科的理解、对教材的把握等,因此好的教案需要教师花费心血,对内容进行不断凝练。①针对不同授课对象和教材,吸取新的素材,对教案进行增删,使该教案不断产生新的版本,保证教案内容的新颖性;②不断总结教学经验,吸收学生和同行的意见,对教案进行再编辑,保证教案在教学思想上不断更新和前进[1]。笔者对全国中等卫生学校《生物化学》第三版教材实验六的教案设计如下。

授课题目:琥珀酸脱氢酶的作用及其抑制

教学方法:讲解实验原理、基本技术操作要点、仪器药品使用注意事项;学生独立操作;总结并评价实验结果,完成实验报告,并计作平时成绩。课时安排:2学时。分组情况:4～6人一组。教学要求:

掌握:琥珀酸脱氢酶的催化作用及反应过程。

熟悉:丙二酸对琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制作用。

了解:测定方法。

重点、难点:重点掌握实验原理;难点为酶液的制备。

要注意的问题:酶的竞争性抑制实验要注意随时观察并记录褪色先后顺序。教学内容:

1 实验目的

证明组织中琥珀酸脱氢酶的催化反应以及丙二酸对此酶的竞争性抑制作用[2],加深对竞争性抑制作用的认识。

2 实验原理

心肌、肝、骨骼肌等组织细胞中的琥珀酸脱氢酶,能催化琥珀酸脱氢生成延胡索酸。反应中生成的 FADH2可使甲烯蓝 (MB+)还原成无色的甲烯白(MBH+H+)。

丙二酸是琥珀酸脱氢酶的竞争性抑制剂,与琥珀酸分子的结构相似,与酶的亲和力高。丙二酸与酶结合后,酶活性受到抑制,则不能催化琥珀酸的脱氢反应,如相对地增加琥珀酸的浓度,则可减轻丙二酸的抑制作用。

本实验以甲烯蓝为受氢体,在隔离空气的条件下,以甲烯蓝褪色程度来观察、判断丙二酸对琥珀酸脱氢酶活性的竞争性抑制作用。

3 试剂

3.1 0.1 mol·L-1磷酸缓冲液 (pH 7.4)取0.1 mol·L-1NaH2PO4溶液 19 ml和 0.1 mol·L-1Na2HPO4溶液 81 ml混合制成,配好后冰箱保存。

3.2 1.5%琥珀酸钠溶液可用琥珀酸配制,但需用氢氧化钠溶液中和至 pH 7～8。

3.3 1%丙二酸钠溶液可用丙二酸配制,再用氢氧化钠溶液中和至 pH 7～8。

3.4 0.02%甲烯蓝溶液。

3.5 液体石蜡和蒸馏水。

4 器械材料

试管及试管架、滴管、解剖剪刀、研钵或 20 ml匀浆器、刻度吸管、冰箱、沸水浴、恒温水浴箱、镊子、小塑料盆、玻璃铅笔、医用手套、漏斗和医用纱布;大鼠或小鼠。

5 操作过程

5.1 匀浆液的制备 (酶液) 取小白鼠一只,断头处死,迅速剖腹取出肝、心和肌组织 5 g左右,放入研钵,用剪刀将组织剪碎,然后加入 3～4 ml在冰箱保存的 pH 7.4磷酸缓冲液充分研磨均匀 (或在匀浆器内进行匀浆,制备成 20%匀浆液),再加入 6～7ml pH7.4磷酸缓冲液,充分混匀,用纱布过滤并低温 (2℃～4℃)[3]保存 (为确保实验效果,制备酶液或加入试剂时应在冰浴中进行,尤其是气温较高的南方地区要注意)。

5.2 取 4支试管编号并加入相应试剂 ①酶液 5滴 +琥珀酸钠 5滴 +蒸馏水 10滴 +甲烯蓝 5滴。②酶液 5滴 (先煮沸)+琥珀酸钠 5滴 +蒸馏水 10滴 +甲烯蓝 5滴。③酶液 5滴 +琥珀酸钠 5滴 +丙二酸钠 5滴 +蒸馏水 5滴 +甲烯蓝 5滴。④酶液 5滴 +琥珀酸钠 10滴 +丙二酸钠 5滴 +甲烯蓝 5滴。

5.3 将各管溶液混匀 各加约 5～10滴液体石蜡覆盖在液面上 (避免摇动),然后将试管放入 37℃水浴中保温。

5.4 观察记录 30 min内观察甲烯蓝的退色情况并如实记录。

5.5 注意事项 充分研磨肝及骨骼肌等组织,研磨器械、纱布要及时清洗;滴加液体石蜡时,倾斜试管,避免产生气泡;观察结果时不能振摇试管,避免甲烯白重新氧化变蓝。

6 布置作业

书写实验报告;课后自我总结分析。

7 思考题

7.1 请比较本实验中第1管与第2管的结果,它们在本质上有何区别?第3管和第4管又有何不同,你的依据是什么?

7.2 将第一管用力摇动,观察其有何变化?为什么?

7.3 为什么酶液的提取和加试剂过程都要在冰浴上进行?

7.4 为什么要在反应液的上面覆加液体石蜡?保温过程中为何不能摇动试管?

7.5 制备酶液时用 pH 7.4磷酸缓冲液,可否换用蒸馏水,为什么?

7.6 pH7.4磷酸缓冲液配好后为什么要在冰箱中保存?

8 下次课预习要点

酮体的概念、检测方法;肝、肌匀浆液的制备。

9 实施情况及教学效果分析

通过提问、课堂讨论和实验验证,使学生加深对竞争性抑制作用的理解、掌握,学会琥珀酸脱氢酶的制备及竞争性抑制作用的检测技术。

10 课后小结

自己的体会是,改进后的实验教案对学生的影响是截然不同的两种感觉。美国著名教育家布鲁纳指出:“知识的获得是一个主动的过程,学习者不应是信息的被动接受者,而应该是获得过程的主动参与者”[4]。以前传统的课堂教学,只是一种单向的信息传输的方式,必然会造成学生思维和学习的被动,不利于学生大脑和思维的开发,所以只是记住了结论而已。相比之下,此教案先提出问题,让学生带着问题去做实验,使学生即动脑和开发思维,又使学生自己进行体验,自己得出结论,自己学会知识,最关键的是体会了构建知识的过程和方法,让学生学会求知。这种教学方法的最根本的特征是学生的自我活动在教学中占主导地位,学生的“自我活动性”、“自主性”是这种教学方法的核心[5]。这样的课堂才真正有利于培养学生科学的思维方法和科学的研究方法,提高学生的科学素质。所以,在教师为主导学生为主体的课堂上,教师应该充分发挥主导作用,教师的引导方式直接影响学生思维方式的培养和学习习惯的养成。因此应该深入仔细研究教材,挖掘教材有用的资料,体会教材编写的用意,从应试教育的框框中跳出来大胆改革,体验探究式的课堂教学会使学生成长的更快、更好。

[1]刘曼西.集成式多功能“生物化学”电子教案的设计、研制和应用[J].电化教育研究,2008,5(总 181):47-48.

[2]马如骏.生物化学[M].第3版.北京:人民卫生出版社,1997:164-165.

[3]陈铁茹,王亚杰.影响酶促反应因素的探讨[J].黑龙江医学,2002,26(6):443.

[4]叶立群.高等教育学[M].福州:福建教育出版社,1995.

[5]钟启泉,张 华.课程与教学论[M].广州:广东高等教育出版社,1999.

[责任编校:赵唯贤]

G 642.0

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1008-9276(2010)03-0296-03

2010-03-05

赵玉萍 (1963-),女,宁夏回族自治区固原市人,本科,副教授,从事生物化学教学和科研工作。