利用日常生活中的生物化学提高学生学习兴趣*

2023-02-07 15:58:22田风霞鲁云风
云南化工 2023年8期
关键词:肌红蛋白生物化学乳酸

田风霞,鲁云风,崔 艳

(南阳师范学院 生命科学与农业工程学院,河南 南阳 473061)

生物化学是研究生命活动化学本质的科学。生物化学内容涵盖范围广,从静态生化到动态生化,再到分子生物学阶段,概念多,内容杂。学生难以分清主次,复杂的化学反应式更是容易让学生产生畏惧心理。所以,学生普遍认为,生物化学是一门较难掌握的基础课程,学习效果差[1-3]。

兴趣是最好的老师。兴趣是一个人从事某种活动的动力源泉。歌德曾说:“爱好即获得知识的第一步。”如何提高学生的学习兴趣,消除畏难情绪,改善教学效果,是生物化学教学的重点之一。在生物化学教学中,只有激发学生的学习兴趣和热情,才能使学生变被动学习为主动学习,从而取得较好的教学效果。将生物化学教学与实际生活紧密联系起来,学生学习兴趣就会长久保持,使得学生利用生物化学知识解决实际问题的意识和能力就会不断提高。

1 绪论的针对性引导

绪论是生物化学第一次课的内容,是授课教师和学生相互第一印象形成的时机,其讲授效果直接关系到学生对本门课程的兴趣[4-5]。对于该部分的介绍,授课教师要做到每年及时更新讲义。如可以介绍结晶牛胰岛素人工合成、屠呦呦课题组提取青蒿素治疗疟疾、水稻基因组学、人类基因组计划、施一公研究细胞凋亡用于治疗癌症药物研发等等,让学生了解生物化学的经典成就和最新研究进展。

2 章节知识点的生活化案例教学

在课程讲授中,以设疑问的形式激发学生求知欲,尤其是与学生日常生活息息相关的知识,以提高学生学习的兴趣[6-7]。以王镜岩编著的《生物化学教程》为例,进行模块化教学[8],举例如下:

1)蛋白质模块。讲解蛋白质含量测定方法时,可以联系社会上曾出现的“大头娃娃”事件。这主要是由于根据蛋白质的平均含量(16%)来推算蛋白质的量。添加了高含氮量(66%)的白色结晶粉末(三聚氰胺)造成的的奶粉实际上就是空壳奶粉,蛋白质含量严重不足,引起“重度营养不良综合症”。不法商人,为了追求利益的最大化,为了自身的物质利益,而枉顾他人的健康和生命。引导学生区分“利”与“义”,做一名诚实守信的好公民,树立诚实守信良好品德的信念。

讲解蛋白质的功能与进化时,对于肌红蛋白的讲解,由于它的辅基血红素是铁卟啉化合物,有很强的着色能力。肌红蛋白本身是紫红色的,但是由于可以发生氧合和氧化作用,存在颜色的变化,这一点可以联系生活中的肉色。与氧结合生成氧合肌红蛋白,变鲜红色。肌红蛋白和氧合肌红蛋白均可以被氧化生成高铁肌红蛋白,呈褐色,使肉变得不新鲜,所以大家去超市购肉的话,注意选择颜色鲜红色的肉。对于肌红蛋白和血红蛋白的功能,可以联系煤气中毒。煤气中毒是由于CO与肌红蛋白或血红蛋白中的血红素的结合能力是O2的200倍。一旦空气中的CO质量分数达到0.06%~0.08%,就会非常危险;超过0.1%,人就窒息死亡。

2)糖类模块。将糖类化学和糖代谢关联起来。通过这两章的学习,可以知道什么是糖。不是所有糖都是甜的,也不是所有甜的都是糖。教师还可以提前准备好一些市面出售的酸奶,让学生阅读酸奶成分表,引导学生认识“添加糖”,并区分“添加糖”与食物中天然存在的糖类;知道“添加糖”可能对人体健康造成影响。引导学生思考糖尿病病人的饮食,如米饭和面条等非甜食品也要定量摄取。加强教学内容与生活实际的联系,让学生更深刻地理解重要的核心概念,还可以纠正学生一些不良的生活习惯与错误认识,提高健康意识,提升社会责任。

为什么剧烈运动后肌肉会有酸痛感?剧烈运动时,需要快速消耗能量,肌肉细胞采用更快的代谢途径——无氧呼吸。肌肉细胞无氧呼吸消耗葡萄糖产生能量时,还会产生乳酸。运动后乳酸会积累,就会产生酸痛感。一段时间后,乳酸会逐渐被代谢,酸痛感消失。所以,一般剧烈运动后需要走动,以消耗乳酸。人体在安静状态下,肌肉中的糖类可以分解产生二氧化碳和水,释放能量。而在运动时,特别是大运动量运动时,骨骼肌需要大量的能量,虽然此时呼吸运动和血液循环大大加强,但仍然不能满足肌肉组织对氧气的需求,从而导致肌肉组织暂时处于缺氧状态。而糖在无氧状态下,会分解产生大量乳酸。这些乳酸堆积在肌肉中,刺激神经末梢,便反射性地引起肌肉酸痛。运动后,这些乳酸一部分被氧化,一部分随血液扩散,肌肉的酸痛感也随之消失。这就是为什么爬山后,身体要酸痛几天的原因。有规律的适量有氧运动可以调节糖脂代谢,改善糖尿病患者的糖代谢能力;但运动量过大,在氧供不足的情况下,糖代谢不完全,会产生大量乳酸。大量乳酸在体内堆积,将引起肌肉酸痛,直接影响第二天的持续运动。

3)脂类模块。在讲血浆脂蛋白时,大量乳糜微粒进入血液,可使血浆混浊。但是乳糜微粒代谢很快,故空腹 6 h 血液中不应含有乳糜微粒。好多人长期吃外卖,身体不适,脂蛋白代谢异常,去医院一检查,血液都是白色的。不仅仅是外卖,很多人的饮食以高脂肪、高热量为主,不运动。十九世纪法国名医卡萨尼斯有一句名言“人与动脉同寿”。意思是血管活多久,人能活多久。这提示我们建立良好生活习惯,健康饮食,适当运动;要控制血脂,减少心脑血管疾病的发生。

理论联系实际,为什么长期饥饿、严重糖尿病会导致酮症酸中毒?酮尿症是一种特殊状态下的代谢改变导致的疾病。在讲授酮体代谢相关障碍——糖尿病酮症酸中毒过程中,注意引导学生体会理解患者的痛苦,对患者应本着尊重的态度。通过和同学们一起分析市场上五花八门的减肥产品和减肥方法,引导同学们应用所学知识辩证分析问题,建立合理饮食习惯,并结合运动的、健康的生活方式,关注生命健康。

4)核酸模块。为什么啤酒加海鲜更容易引发痛风?“自毁容貌症”的原理是什么?食物中的核酸或核苷酸类物质基本上不能被人体所利用。为什么人们在讲食物的营养的时候很少提到核酸?核酸口服液有无保健治疗效果?普通人群服用有益吗?什么人群不宜服用?在讲解核酸结构与功能时,举出案例“新冠肺炎病毒的基因测序”引出知识点——核酸分子杂交技术,并培养学生勇于迎难而上的精神。

5)酶化学、维生素模块。对于酶化学一章,一些广告经常宣传“酵素”,我们并不陌生。为此,在教学过程中,利用社会热点,先组织学生谈谈对酵素的认识,再向学生介绍“酵素”在中文里有个正式的名字就是“酶”。想要知道在网络上被吹捧的“酵素”到底对人有什么作用,就可以引导学生学习关于酶的化学本质、作用原理,以及作用特性。学生学完这节课之后,知道了酶的化学本质是具有催化活性的蛋白质(少数的酶是RNA)。所谓的“酵素”,口服后在人体消化道被消化水解成氨基酸小分子,也失去了生物活性。开展生活化教学,融入多方面的生活化元素,可以帮助学生提高探究的意识,掌握生活基本知识,进而培养学生分析和解决问题的能力。再就是,学习酶的化学性质,高温容易使酶变性失活。新冠疫苗在接种的过程中也是有一定讲究的,通常这种疫苗都是需要低温保存的,在常温下就会容易发生变化,影响疫苗接种效果。

对于维生素化学,提出问题:哪些食物中富含有哪些维生素呢?2块钱的维生素C与98元的维生素C,究竟有啥区别?分析V活性与生理功能,引出制药行业保健品销售人员职业道德准则规范的话题,引发学生讨论。在讨论中使学生的思想碰撞,激发学生对职业道德的认识及感悟,并借此引导学生树立正确的职业道德思想。婴儿出生后,一般均需要注射维生素K1来预防新生儿颅内出血,这对于新生儿肠道出血也是有一定预防的作用。叶酸和维生素E对于孕妇来讲是两种非常重要的营养素。叶酸的作用主要是可以促进宝宝的神经系统发育,对于预防神经管畸形、降低神经管畸形的发生概率,有很重要的作用。所以在备孕期间及怀孕的前三个月,都是要吃叶酸的,这个也是属于优生优育的范畴。另外,叶酸还参与了体内铁蛋白、血红蛋白的形成,所以叶酸补充对于预防贫血也是有作用的。维生素E具有保胎的作用,也叫做生育酚。如果体内的维生素E缺乏,容易增加先兆流产的概率,所以如果是先兆流产的女性,也可以适当的补充维生素E,这样对于安胎还是有一定作用的。

3 线上安排自主讨论

如何将生物化学知识生动有趣地传授给学生,使同学们感觉到学习生化的过程是快乐的,是我们一直在思考的问题。除了教师的课堂讲授,学生的线上学习通课堂参与也是提高学生学习兴趣的重要手段之一。学习通App的使用,使教师讲授为主转变成学生学习为主,从而改变课堂教学模式,提高学生学习的主动性[9-12]:一是积极的上传与日常生活相关的一些生化案例;二是引入与生物化学相关的诺贝尔化学奖、生理学或医学奖的获奖情况[13-14];三是发布关于日常生活中有关生物化学知识的讨论,使学生积极查阅资料,踊跃参与讨论回答。

4 结语

著名教育学者陶行知先生曾说过“生活即教育,用生活来教育,为生活而教育”的教育理念。这就要求教师在上课时,不仅关注书本上的知识内容,也必须联系实际生活,加强学生对知识的运用,达到学以致用的目标。生物化学的理论教学比较枯燥乏味,生活化的教学能让学生联想更多的生活实例,让学生形成一种理论与实际相结合的思维方式。要想实现生活化教学,就要求教师注重生活中的生物现象,结合课程目标的要求与自己的生活经验,以学生的生活实践为主体,设计学生易于接受的课程内容,使学生积极地投入生物化学教学,与教师一起探索生物学的奥秘[15]。

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