第２３卷第４期 宁德师范学院学报（自然科学版） Ｖ０１．２３ Ｎｏ．４ ２０１１年１１月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｉｎｇｄｅ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒｌａ Ｓｃｉｅｎｃｅ） Ｎｏｖ．２Ｏｌ１ 《生物化学》课程教学改革与建设探讨 ｔ 谢金宇 （宁德师范学院化学与环境科学系，福建宁德３５２１００） 摘要：《生物化学》内容繁多，加上没有相关的实验课程开设，学生学习过程中缺少学习兴趣，并存在畏难 的心理．因此，教师在教学过程中必须理清教学思路，努力建设相关的实验设施与实验课程，以改善教学效果． 关键词：生物化学；教学；实验；改革 ’ 中图分类号：Ｇ ６４２．０ 文献标码：Ａ 文章编号：２０９５—２４８１（２０１ １｛０４删０４１０３ 《生物化学》课程是化学系环境专业的必修课程．不仅是《有机化学》、《物理化学》等先修课程的应用，同 时还能为《环境微生物学》等后续课程打下基础．因此其教学效果直接影响到学生的专业水平及就业能力． 不少学生未能学好《生物化学》，其中一个重要原因就是该课程知识点多而复杂，学生学习过程中普 遍感觉到难记而生畏．在教学过程中，教师需要对《生物化学》教学内容进行加工整理使知识体系更具条 理化，同时也要努力开展相关的实验教学，培养学生的动手能力与学习兴趣． １ 生物化学课程教学现状 １．１教学内容复杂难记 《生物化学》课程内容分为静态生物化学、动态生物化学、机能生物化学等【１】．静态生物化学是以介绍 生物大分子的结构、性质、功能等为主，动态生物化学主要是讲述生物化学反应以及ＡＴＰ生成的数目， 机能生物化学则以生物体机能的宏观为主要内容．这三部分内容所涉及到的生物物质不仅结构复 杂，而且性质多样，功能相异，化学反应的机理也各不相同．机能生化中的原理与具体的激素结构的 关系也不太明确．因此难以激发学生学习动力． １．２相关的实验设备缺乏 长期以来，本系环境专业的《生物化学》课程都是由生物系的教师授课．因而，本系的生物化学实验 因设备缺乏而处于空白状态．如此现状对学生掌握生物化学理论与技能是不利的． １．３学生缺乏学习兴趣 由于《生物化学》课程教学内容枯燥繁多，加上实验设备欠缺，学生普遍感觉《生物化学》课程抽象难 学．缺乏学习的动力． ２生物化学课程教学改革 ２．１理清生物化学知识体系 ２．１．１理清大分子空间结构与单体结构的关系生物大分子的空间结构是由构造单体结构决定的．因为 只有单体的结构充分地伸展后，生物大分子的构型才能是最稳定的状态．以直链淀粉与纤维素的对比为 例进行说明． （１）直链淀粉是螺旋圈结构．直链淀粉由ｃＬ＇Ｄ一葡萄糖分子通过１叫糖苷键连接而成，每个直链分 子是一条线性的无分支的链状结构，它的真实结构是以平均每６个葡萄糖单位构成一个螺旋圈，许多螺 收稿日期：２０１１—ｏ９—２０ 通讯作者：谢金字（１９７９－），男，讲师．Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｙｘｉｅ０８４１＠１６３．ｃｏｒｎ 基金项目：福建省教育厅Ａ类科技项目（ＪＡ０９２６６）． 第４期 谢金宇：《生物化学》课程教学改革与建设探讨 ・４０５・ 旋圈再构成弹簧状的空间结构【１１． 教学过程若不结合仅一Ｄ一葡萄糖的立体构型，将无法解释其结构不是直线而是螺旋圈的原因．通过 与教材前面知识的联系，其原因可初步解释如下：仅一Ｄ一葡萄糖分子中１，４位的羟基共价键的方向存在 着一定的角度．使得 一Ｄ一葡萄糖分子以ｌ 糖苷键相连时，就只能形成螺旋圈的构型．同理可解释环 糊精的环状构型． （２）纤维素是直链结构．淀粉为植物体的贮存的燃料，而纤维素则是结构的组分．二者的组成单体相 似，结构却相差极大．纤维素是由许多Ｂ—Ｄ一葡萄糖分子以ｐ（１ ４）糖苷键连接而成的直链．直链间彼此 平行．链间葡萄糖的羟基之间极易形成氢键圆． 淀粉与纤维素之间的功能差别源于其内在的结构的差别．淀粉的组成单体是０【一Ｄ一葡萄糖分子，如 前所述形成的是螺旋圈的结构．而纤维素的组成单体是ｐ—Ｄ一葡萄糖分子．ｐ—Ｄ一葡萄糖分子以ｐ（１ ） 糖苷键相连而成．而Ｂ—Ｄ一葡萄糖分子中的１，４位的羟基共价键的方向是互相平行的．因而可以形成直 长链的结构，而非象直链淀粉一样的螺旋圈．直长链结构有利于链间的氢键形成． ２．１．２理清大分子的结构与性质、功能之间的关系“结构决定性质，性质决定功能”的知识链在《生物 化学》教学中依然是适用的．生物体中，四大主要的营养物质是蛋白质、核酸、糖、脂肪． （１）纤维素是植物的结构多糖．仍以直链淀粉与纤维素为例．直链淀粉的螺旋圈结构决定了链与链 之间无法通过氢键而紧密结合．相对疏松结构使淀粉容易被外界的化学环境所分解．因而淀粉只能做为 能量物质，无法做为结构组分．而纤维素的直链结构决定了纤维素的性质比淀粉坚固、结实．其直链方向 上存在着化学键，而链间只是靠氢键来维系．因而纤维素在宏观上表现出长丝状的，且具备了一定的韧 性．该性质决定了纤维素可做为植物的结构多糖【ｎ． （２）蛋白质是构成生物体中最主要、最复杂的物质．蛋白质是构成生物体中最主要的物质，其结构功 能也最复杂．笔者在教学过程中深感其复杂的结构源于其单体——氨基酸结构的复杂性． （ａ）２０种组成的单体．构成蛋白质的单体是２０种常见的Ｌ＿ 一氨基酸田．Ｌ广ｎ一氨基酸的结构通式如下： Ｒ－ＣＨ（ＣＨ２）－ＣＯＯＨ 相比之下，多糖单体相对比较简单，且无复杂的侧链，因而无法成为最主要的生物大分子．核 酸（ＤＮＡ或ＲＮＡ）的单体是四种脱氧核苷酸或核苷酸，因此也无法形成象蛋白质一样复杂的大分 子结构． ・ ， （ｂ）Ｒ基外露．构成蛋白质的氨基酸不论其二级结构如何，其Ｒ基均为外露的．因而，外露的Ｒ基有 可能以各种作用力而结合形成三级、四级结构．如酶分子作为蛋白质分子的一种。其氨基酸的Ｒ基可通 过高级结构形成酶的各种活性中心．而相比之下，ＤＮＡ的碱基在形成双螺旋时，已经互相配对结合．因而 ＤＮＡ无法形成更复杂的结构，其三级结构也不是通过碱基（侧基）而形成的．如ＤＮＡ的三级结构是因为 正常的ＤＮＡ的双螺旋额外地多转几圈或少转几圈。在双螺旋分子中存在额外的张力【ｌ】而形成的． （３）ＤＮＡ是遗传物质．遗传物质是ＤＮＡ而不是蛋白质，因ＤＮＡ具备以下性质： （ａ）稳定性．稳定性能使生物的遗传物质代代相传，不至于轻易地发生变异．ＤＮＡ的遗传信息就是 体现在一级结构的碱基排列顺序中．其二级双螺旋结构中，碱基是在螺旋内侧互补配对．这种结构的特 性使得碱基被保护起来而不易被外界影响而发生突变．而蛋白质的二级结构中。侧基Ｒ基均外露而易受 外界的化学环境的影响．因而蛋白质无法做为遗传物质． （ｂ）互补链．ＤＮＡ双链是互补的，因而能以任一条链为模板而合成出另一条链．其自我复制的性质 使其成为遗传物质．相比之下，蛋白质无互补链，无法实现自我复制． （４）脂肪是生物体内的有机溶剂．有机溶剂分子不可能是大分子．脂肪是由脂肪酸与醇缩合而成．脂 肪酸基相对来说是端基，无法形成生物大分子的结构．因此它可满足有机溶剂的条件，能成为生物体内 宁德师范学院学报（自然科学版） ２０１１年１１月 的有机溶剂． ２．２引导学生认识身边的生物化学现象 生物化学已经广泛地应用于工业、农业等领域，因而，教师教学可以从身边的生物化学说起，以激发 学生的学习兴趣．让学生认识到生物化学就在身边．如讲授糖代谢的无氧酵解时。可例举剧烈运动时引起 肌肉酸痛的原因． ２．３注重生物化学实验室建设 生物化学同其他化学学科一样，离不开实验．因而实验环节非常重要．（１）可先向生物系借用实验 室，并努力建设本系的实验室．借用实验室，可使得学校的实验设备得到最大化的利用．再结合本系专业 需求有针对性地补充开设一些生物化学实验；（２）在实验设备空白的情况下，可利用生活中常见的物品 及其他化学实验室已有的药品来设计一些简单的生物化学实验．如可用鸡蛋来进行蛋白质在不同条件 下如加热、加酸、加碱的变性实验，还可进行盐析实验；（３）采用多媒体设备进行实验视频教学．虽无法 让学生亲手进行实验，却也能使学生亲眼看到实验现象，增加直观的认识，并加深对课堂知识的理解． ３实施效果 在生化课程教学改革实施过程中，笔者发现教学效果比较明显，学生学习的兴趣增加、主动性增强． 教师教学积极性也得到了提高．但是在实践中，还存在着不少的障碍，尤其是实验室建设方面还需要师 生一起进行努力以争取更好的效果． 参考文献： ［１］张洪渊，万海清．生物化学［Ｍ】．北京：化学工业出版社，２００８． 【２］张曼夫．生物化学［Ｍ】．北京：中国农业大学出版社，２００５． ［３】聂剑初，吴国利．生物化学【Ｍ】．北京：高等教育出版社，１９９９． Ｔｅａｃｈｉｎｇ ｒｅｆｏｒｍ ａｎｄ ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｘ皿Ｊｉｎ－ｙｕ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎｉｎｇｄｅ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎｉｎｇｄｅ，Ｆｕｊｉａｎ ３５２１００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｕｒｓｅ ｉｓ ｒｉｃｈ ｉｎ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｌｅｓｓｏｎｓ ａｒｅ ｎｏｔ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ａｓ ａ ｒｅｓｕｌｔ，ｔｈｅ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｓｈｏｗ ｎｏ ｉｎｔｅｒｅｓｔ ｉｎ ｌｅａｒｎｉｎｇ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅ ｔｅａｃｈｅｒｓ ｓｈｏｕｌｄ ｃｌｅａｒ ｕｐ ｈｅ ｔｔｅａｃｈｉｎｇ ｉｄｅａ，ｓｔｉｒｖｅ ｔｏ ｂｕｉｌｄ ａ ｒｅｌａｔｅｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｃｏｕｒｓｅ，ｓｏ ａｓ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｈｅ ｔｔｅａｃｈｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；ｔｅａｃｈｉｎｇ ｒｅｆｏｒｍ；ｔｅａｃｈｉｎｇ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
