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生物化学与有机化学论文

1结合生物化学发展史,促使两者的有机融合

生物化学是应用化学的理论和方法来研究生命现象,是生物学和化学交叉形成的学科,它的发展和化学--尤其是有机化学紧密的联系在一起,许多对生物化学发展起推动作用的生物化学家对有机化学的研究也有着很深的造诣。在学习有机化学时,学生对法国杰出的化学家巴斯德有着很深的印象,因为巴斯德在年仅28岁的时候就阐明了具有相同化学结构的酒石酸由于其立体结构上的不同而分为两种分子,这两种分子呈镜象关系,并由此提出了对映异构现象[5],而在学习生物化学发展史时,我们不得不提的是生物化学是由于巴斯德在解决发酵本质的著名论中所产生的,所以巴斯德被称为生物化学的鼻祖。再如学生们所熟知的化学家鲍林,提出了共振论和杂化轨道理论,对有机结构理论的发展做出了杰出的贡献,而鲍林在40年代中期以后提出纤维状蛋白质的螺旋结构,及蛋白质是具有多肽链结构的物质,打开了通往蛋白质与DNA分子奥秘的大门,并由此获得了1954年的诺贝尔化学奖。据统计表明百余年来诺贝尔化学奖的颁发过程中,多位化学家都是因为在生物化学领域内的杰出贡献获得了诺贝尔奖。通过生化发展史中这些具体的例子,能够激发学习生物化学的兴趣和优越感,会深刻的感受到生物化学和有机化学自发展之始就是有机的融合体,扎实的有机化学理论和知识是研究生物化学所必备的,否则生物化学的研究就是无本之木,无源之水。而生物化学是有机化学研究的最终归属,因为任何学科的发展都将应用于生命体,为生命服务。

2通过有机化学的观点和理论解决生物化学

问题,促使两者的有机融合生物化学课程知识覆盖面广,物质代谢复杂,涉及反应多,知识体系和化学学科有很大的区别,学习方法和思维方式也有别于化学学科知识体系的学习,基于此,化学专业的学生在学习生物化学时往往感到不适应。我们认为在教学过程应在保证学生对生物化学整体知识框架的系统认识的前提下,充分发挥化学专业学生系统、扎实的有机化学知识,通过有机化学的理论和观点来讨论生命过程中的化学问题,对缓解学生的这种现状有很大的帮助。如有机化学的学习主线“结构决定性质,性质反应结构”在学生的脑海中根深蒂固,所以学生很容易理解蛋白质结构和功能之间的关系。从化学的观点出发,学生很容易理解人造奶油反式脂肪酸为什么给我们带来了巨大的灾难,其原因就在于比起反式构型的双键结构,顺式不饱和脂肪酸有较低的熔点,能够保证在生理温度油脂的液体状态。晒太阳能补钙的这个生活小常识用化学的理论解释是:钙的吸收需要维生素D的参与,而人的皮肤中含有维生素D原,在光照条件下,会发生周环反应生成维生素D,所以才有了晒太阳能补钙这一说法。类似的例子在生化内容比比皆是。通过有机化学的理论和观点来解决生化问题,可以让学生自然而然的融入生化课程的学习,发挥学生扎实的有机理论和知识的优势,降低学习生化的难度,变死记硬背为逻辑推理,在潜移默化中将两者进行了有机的融合,激起学生学习生化的兴趣。

3结合生活实例,促使两者的有机融合

众多的教学研究表明,在教学过程中生活实例的结合能够促使学生“学”和“用”的有机结合,让学生感受到学习的重要意义,激发学生学习兴趣的产生,促进学生书本知识向实践能力的转化和创新思维的发展。生物化学是一门基础的自然科学,是通过化学的理论和方法来研究生命体内的化学变化,所以在实际生活和生产中的广泛用既以生化原理为基础,又和化学知识密不可分。因此在教学的过程中,结合具体的应用事例,以此为桥梁,促进有机化学和生物化学的有机融合,提高学生学习生物化学的兴趣。如日常生活中的烫发,其原理是以生物化学为基础,头发是角蛋白,角蛋白的螺旋多肽链间有很多的二硫键交联,二硫键的生成的位置是决定着头发的形状,二硫键是巯基通过氧化反应生成的[6]。烫发的过程实际就是通过还原剂破坏头发原有的二硫键,通过还原剂使二硫键在新的位置生成,从而达到了改变发型的目的。其中涉及到的还原剂就是一种小分子有机物,烫发质量的好坏和还原剂有很大的关系,了解到这一点,思维活跃的学生就会考虑,在学习过的类似结构的有机化合物中,有没有可以充当改良的还原剂,从而达到降低烫发的副作用,改善烫发的效果。通过类似实例的引入,作为学生会深刻的感受到,要使自己已有的有机化学理论和知识发挥更大的作用,为人类造福,学习和掌握一定的生化知识是非常必要。显而易见,结合生活实例的教学过程,进一步将有机化学和生物化学进行了融合,使学生学习生化的兴趣进一步得到提升,亦有助于培养学生的创新思维。

4通过有机化学的前沿科学研究成果的学习,促使两者的有机融合

在教材中并不能体现,为了让学生对这些前沿的研究成果有一定的了解和认识,使学生更深刻的认识和体会到有机化学与生物化学的紧密联系,激发学生学习生化的热情,提高生物化学的教学质量,我们将利用丰富方便的网络资源,查找相关的文献资料,利用4课时左右的时间,与学生一起讨论有机化学领域的最新研究成果在生物化学领域的应用,同时,给学生指定内容,利用业余时间进行相关小论文的撰写。在教学实践中,我们查阅了小分子有机化合、药物等与蛋白质、DNA的之间相互作用的文献,让学生了解这些前沿的研究成果。通过这样的学习方式,一方面可以弥补传统生物化学内容更新慢的缺点,有助于学生了解有机化学与生物化学交叉发展的最新研究成果,有助于学生的科研素质水平的提高,知识视野的开阔;另一方面,使学生认识到有机化学和生物化学的发展是相互依存,相互促进,两者的最终的目标是一致的—即从分子水平研究生物学问题。

5结语

教学内容是进行教学活动的依据,确定教学内容是开课的基本前提,但是适合化学专业学生学习生物化学教材并不多。为了达到良好的教学效果,我们以化学专业的学生有扎实的有机化学基础为切入点,在保证生物化学课程体系完整的基础上,从以上四个方面使生化内容“有机”化,让学生从有机化学的角度来学习生物化学。教学实践表明我们这种教学理念达到了良好教学效果,不仅激发了学生学习生物化学的兴趣,而且使学生所学的有机知识得到了进一步提升,同时我们得教学经验和教学成果对其它类似课程的教学有着一定的借鉴作用。

作者:康海霞 冯勋 傅玉琴 单位:洛阳师范学院化学化工学院


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