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中圖分類號:G634.7 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)09(c)-0100-01
(2010?廣東汕頭模擬Ⅰ改編)下列關(guān)于人體內(nèi)蛋白質(zhì)的敘述中,正確的是( )。
A.蛋白質(zhì)具有多樣性,是由于氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和空間結(jié)構(gòu)不同
B.指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的基因中的堿基有C、G、A、T、U
C.人體內(nèi)的酶都是蛋白質(zhì),激素不一定是蛋白質(zhì)
D.蛋白酶也是蛋白質(zhì),蛋白酶可以水解所有的肽鍵
答案給的是C選項。
1 酶的認(rèn)識過程
1.1 催化作用
人類對酶的認(rèn)識經(jīng)歷了很曲折的階段。西方對酶的研究要從19世紀(jì)開始。1810年Jaseph Gaylussac發(fā)現(xiàn)酵母可將糖轉(zhuǎn)化為酒精。1857年微生物學(xué)家Pasteur等人提出酒精發(fā)酵是酵母細(xì)胞活動的結(jié)果。1897年,Buchner兄弟用石英上磨碎酵母細(xì)胞,制備了不含酵母細(xì)胞的抽提液,并證明此不含細(xì)胞的酵母提取液也能是糖發(fā)酵,說明發(fā)酵與細(xì)胞活動無關(guān)。從而說明了發(fā)酵是酶作用的化學(xué)本質(zhì),為此Buchner獲得了1911年諾貝爾化學(xué)獎。1835年至1837年,Berzelius提出了催化作用的概念。
1.2 蛋白質(zhì)
1926年美國科學(xué)家James Sumner從刀豆提取出了尿酶并獲得結(jié)晶,證明尿酶具有蛋白質(zhì)性質(zhì)。可直到1930年至1936年Northrop和Kunitz得到了胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶結(jié)晶,并用相應(yīng)方法證實酶是一種蛋白質(zhì)后,酶是蛋白質(zhì)的屬性才普遍被人們所接受。為此,Sumner和Northrop與1949年共同獲得了諾貝爾化學(xué)獎。
1.3 核酸
1981年至1982年Thomas R.Cech實驗室在研究原生動物Tetrahymena thermophiea的rRNA前提加工成熟時發(fā)現(xiàn)了第一個有催化活性的天然RNA,取名為ribozyme(核酶)。由于此RNA進行的是自我催化,且反應(yīng)后自身發(fā)生變化失去催化能力,故嚴(yán)格地講他不是一個真正的催化劑。隨后S.Altman和N.R.Pace以及T.R.Cech幾個實驗室又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了真正的RNA催化劑。其中以L19 RNA具有核糖核酸酶活性和RNA聚合酶活性,1992年發(fā)現(xiàn)其還有RNA限制性內(nèi)切酶的作用,催化的底物除了RNA外還有多糖、DNA以及氨基酸酯等。Cech和Altman與1989年共同獲得了諾貝爾化學(xué)獎。
2 核酶的作用及分布
在生化第三版中指出,RNA有五大功能:控制蛋白質(zhì)合成,作用于RNA的轉(zhuǎn)錄后加工與修飾;基因表達(dá)與調(diào)節(jié)功能的調(diào)節(jié);生物催化和其他持家功能,遺傳信息的加工與進化?,F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的核酶大部分參加RNA的加工和成熟,也有可催化C-N鍵合成的RNA,其中,23SrRNA具有肽酰轉(zhuǎn)移酶活性。1992年有研究證明RNA具有催化蛋白質(zhì)合成的活性。1997年zhang和Cech得到了一組直接催化肽鍵生成的人造RNA分子,證明了RNA具有肽基轉(zhuǎn)移酶的活性。表明了RNA與蛋白質(zhì)的生物合成有關(guān)。
2.1 rRNA前體的轉(zhuǎn)錄后加工
真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中的rRNA都是從較長的前體生成的。1982年Cech在研究四膜蟲的rRNA的剪接加工時,發(fā)現(xiàn)RNA分子具有酶的催化功能,在核酶作用下,四膜蟲rRNA前體所含413個核苷酸堿基的插入序列(內(nèi)含子)被自我切除。真核生物rRNA前體的甲基化、假尿苷酸化和切割是由核小RNA(snoRNA)指導(dǎo)的。真核細(xì)胞的核仁中存在種類甚多的snoRNA,從酵母和人類細(xì)胞中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有上百種。他們與rRNA前體的加工有關(guān),包括斷裂、甲基化及尿嘧啶核苷的形成。
2.2 mRNA的轉(zhuǎn)錄后加工
真核生物的細(xì)胞核含有由許多極長的RNA分子構(gòu)成的混合物,成為不均一核RNA(hnRNA),hnRNA是細(xì)胞質(zhì)mRNA的前體。真核生物細(xì)胞核mRNA前體的剪接是在形成剪接體后才能進行的。在脊椎動物核細(xì)胞中snRNA有U1、U2、U3、U4、U5、U6等六種。已知U1、U2、U4、U5、U6等五種snRNA參與RNA剪接。
2.3 蛋白質(zhì)的合成
核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所。過去以為蛋白質(zhì)肽鍵的合成是由核糖體的蛋白質(zhì)所催化,稱為轉(zhuǎn)肽酶。1992年。H.F.Noller等證明23rRNA具有核酶活性,能夠催化肽鍵的形成。rRNA是裝配者并其催化作用。蛋白質(zhì)知識維持rRNA構(gòu)象,其輔助作用。2000年,耶魯大學(xué)研究小組在核糖體結(jié)晶圖譜中定位了肽酰轉(zhuǎn)移酶的位點,發(fā)現(xiàn)組成該位點的成分全是rRNA,這些成分屬于23s rRNA結(jié)構(gòu)域V的中央環(huán)。
2.4 幫助分泌蛋白和膜蛋白跨膜運輸
過去一直認(rèn)為幫助分泌蛋白和膜蛋白跨膜運輸?shù)男盘栕R別顆粒中(SRP)中,RNA只起簡單的衣架作用。直到最近通過動力學(xué)分析才發(fā)現(xiàn),細(xì)菌SRP中的4.5S RNA能夠促進SPR蛋白和SPR受體間的可逆結(jié)合。籍助核磁共振和X射線晶體學(xué)研究,解釋了4.5S RNA在于Ffh蛋白結(jié)合前后構(gòu)象的變化。由于SPR RNA能穩(wěn)定Ffh與Fts Y結(jié)合的過渡態(tài),因而具有催化作用。
2.5 調(diào)節(jié)個體發(fā)育和組織分化
較早就發(fā)現(xiàn)RNA在個體發(fā)育和組織分化中起調(diào)節(jié)作用。如X染色體的失活和維持均由Xist RNA介導(dǎo)。1995年發(fā)現(xiàn)線蟲中一些小RNA能夠關(guān)閉有關(guān)基因的表達(dá),由此認(rèn)識到基因可因RNA干擾(RNAi)而受到調(diào)節(jié)。2001年在人和鼠細(xì)胞中也發(fā)現(xiàn)RNAi作用,將它看成是生物節(jié)廣泛存在的基因調(diào)節(jié)方式。
3 人體內(nèi)是否有核酶
關(guān)于這一問題,無論是從網(wǎng)上,還是大學(xué)的教科書上查了好久也沒有找到準(zhǔn)確的答案。不過我想上面劃線的文字也許能給我們一些啟示。所以,是否應(yīng)該說人體內(nèi)的酶絕大多是蛋白質(zhì)更好一些呢?
本來只是一道題引來的爭議,通過查閱資料才發(fā)現(xiàn),關(guān)于酶竟然有這么多的故事。其中好多知識是我從未接觸過的。這不僅讓我有些汗顏:自己以往因為想當(dāng)然和得過且過錯過了多少次知識更新的機會!酶的化學(xué)本質(zhì)、作用正在不斷的被補充,以后也許將有更大的發(fā)現(xiàn)。我們的教材也在不斷的改版、更新。那我們的知識是不是也應(yīng)該不斷的更新呢?一些拙見,供各位同仁參考。
參考文獻
從脲酶的發(fā)現(xiàn),到較早發(fā)現(xiàn)的酶都是蛋白質(zhì),所以在以前人們一直以為酶的化學(xué)本質(zhì)就是蛋白質(zhì)。但是,1982年有人在研究原生動物四膜蟲的時候,發(fā)現(xiàn)四膜蟲核糖體RNA(rRNA)前體能在完全沒有蛋白質(zhì)的情況下進行自我剪切加工,催化本身成為成熟的rRNA。這說明在這個只有在酶催化下才能完成的核酸大分子的剪切處理過程中,RNA充當(dāng)了酶的催化作用。這在科學(xué)界引起了很大的震動。無獨有偶,1983年又有兩個實驗室的合作研究表明RNA具有催化功能。當(dāng)時已知催化tRNA前體分子趨向成熟的核糖核酸酶P(RNaseP)是由蛋白質(zhì)和RNA兩部分組成的,然而從RNaseP中分離出的蛋白質(zhì)組分,在各種條件下均無獨立的催化活性;相反,其中的RNA部分,在一定的鎂離子濃度條件下,再加上亞精胺,可以具有與天然或重組RNaseP同樣的催化活性。并且該RNA組分的前體,即該基因轉(zhuǎn)錄的初始產(chǎn)物,在上述條件下亦具有酶的催化活性。這樣,這種RNA可被看作是酶。這一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)者給具有催化活性的RNA定名為ribozyme,即酶性核酸。新近又發(fā)現(xiàn)了特異切割RNA的DNA分子,稱之為脫氧核酶(DNAzyme)。不難看出,隨著對酶研究的深入,以往對酶的許多看法都有必要改變了。
二、酶是如何實現(xiàn)其催化功能的
作為生物催化劑,酶具有極為高效的催化能力。其催化效率大約為普通化學(xué)催化劑的107~1013倍。但是,需要注意,酶只能改變相關(guān)反應(yīng)的速率,縮短反應(yīng)時間,卻不能改變其它的反應(yīng)特點,如反應(yīng)程度等。其對反應(yīng)速率的提高,是通過與反應(yīng)底物結(jié)合,降低反應(yīng)底物的活化能來實現(xiàn)的。簡單地說,就如同讓一個小球從一個半圓形弧面自由下滑運動,顯然,無論從弧面的哪一高度下滑,即無論其勢能大小如何,最終都是穩(wěn)定到最低點,使用了酶,就相當(dāng)于把球的起始位置放得低一些,穩(wěn)定下來(達(dá)到化學(xué)平衡)的就快一些。勢能則相當(dāng)于球(反應(yīng)底物)的活化能。
三、所有的生化反應(yīng)都需酶的催化嗎
為了說明酶的重要性,許多老師在講解酶的生物催化功能時,往往容易強調(diào)酶促反應(yīng),由于教材所涉及的生化反應(yīng)大多為酶促反應(yīng),就使學(xué)生誤以為細(xì)胞內(nèi)所有的生化反應(yīng)都是酶促反應(yīng)。事實上,酶作為催化劑,與普通的化學(xué)無機催化劑一樣,僅能催化符合熱力學(xué)原理的相關(guān)反應(yīng)。比如光合作用光反應(yīng)階段水的光解(光化學(xué)反應(yīng))等則不需酶的催化,也不可能借助酶的催化作用來提高其反應(yīng)速率。我們只能說:“一般的生化反應(yīng)都需要酶的催化?!?/p>
以易于接受的方式講述生物化學(xué)的核心內(nèi)容評《生物化學(xué)》(第三版)
王鏡巖
生命科學(xué)、信息科學(xué)等的進展,正值騰飛時期,人類在認(rèn)識和改造自然的漫長歲月里,今日正步近一重大的里程碑。本人在大學(xué)從事生物化學(xué)教學(xué)、科研已近半個世紀(jì),1980年主編了《生物化學(xué)》教科書(高等教育出版社),面對學(xué)科發(fā)展,不得不在1989年,改寫第二版,又過了10年,我又主持改寫第三版。在這兩次改寫中,環(huán)顧幾本國際上著名教科書,它們正不斷更新?lián)Q代,為了寫進重大最新成就,又受篇幅限制,就盡量縮小或刪除基本的入門內(nèi)容,但仍都達(dá)千頁以上。面對如此巨大篇幅,我們寫教科書的人,都有點步履艱難之感,何況對我國初習(xí)生物化學(xué)的學(xué)人,更難于適應(yīng)。
1998年秋天,在國際書展中,我發(fā)現(xiàn)了這本Instant Notesin Biochemistry。入手細(xì)讀,感到這是一本名副其實的“精要,速覽”的生物化學(xué)教科書。它言簡意賅,內(nèi)容新,編排、寫法利于記憶。它十分重視基本知識、基本理論,又簡明扼要介紹了最新成就,經(jīng)過精選,指出重點。對于想了解、記憶和掌握現(xiàn)代生物化學(xué)的初學(xué)者,無疑是一本好書。書中內(nèi)容深入擴展,相互參照,相得益彰,必能取得更好的學(xué)習(xí)效果,為此,我向科學(xué)出版社作了推薦。他們經(jīng)過了解研究,作出了“速譯、出版”的決定。我為青年學(xué)子們得到出版者的慧眼感到十分高興。出自這樣的心情,我擔(dān)起了主譯的責(zé)任,組織了幾位能者,用較短時間共同譯出,以饗讀者。
當(dāng)前,分子生物學(xué)正值熱點中的熱點,其中,人類基因組DNA全序列測定無疑是重中之重,這個巨大項目即將完成。為闡明生命活動的真諦,“后基因組”研究,即“蛋白質(zhì)組”研究(基因組表達(dá)的全部蛋白的整體研究)的時代即將到來,它將是21世紀(jì)整體細(xì)胞生物學(xué)的最重要的內(nèi)容。在此時刻,我們必須向前看,否則必將永遠(yuǎn)落后。
Instants Notes叢書總主編、英國利茲大學(xué)生化與分子生物學(xué)院教授指出,當(dāng)我們看到一年級新生辛辛苦苦地啃完大量用小字體印刷的生物化學(xué)課本時,我們就相信,肯定有一種更好的方式,那就是以一種更易于接受的方式來講述其核心內(nèi)容――《生物化學(xué)》(Instant Notesin Biochemistry)因此應(yīng)運而生。本書的巨大成功證明了這一理念的正確性!
然而,我們的初次嘗試并沒有使各方面的內(nèi)容都處理到位。例如,學(xué)生讀者和教員告訴我們,基因表達(dá)部分所涉及的內(nèi)容相對匱乏,還應(yīng)有許多其他較小的重要知識點。我們在新版中涉及了所有這些內(nèi)容。主要擴寫了基因轉(zhuǎn)錄及其在真核生物和原核生物中的調(diào)控,以及RNA的加工和蛋白質(zhì)合成。我們還根據(jù)反饋意見增加或重寫了許多其他主題,包括酸和堿、pH、氨基酸的離子化、熱力學(xué)、蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性、蛋白質(zhì)的折疊、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)測定、流式細(xì)胞術(shù)、以及肽的合成。我們在編撰新版時,還重新考慮了每一幅插圖,并作了必要的修改,以便使學(xué)生讀者獲得更加清晰的印象。我們還增加了許多新插圖。所有這些工作必然導(dǎo)致本書篇幅的增加。然而,無論如何,不管是從正文看還是從插圖看,我們都盡力設(shè)法使本書僅包括我們認(rèn)為對理解本門課程來說是重要的那些內(nèi)容。
因此,新版的特色就是保留了與前一版相同的特征――以一種易于接受的方式來講述生物化學(xué)的核心內(nèi)容,該方式有利于學(xué)生的理解,并且在可怕的考試來臨時也適于復(fù)習(xí)!非常希望修訂版也會起到同樣的作用。
(本文作者為北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授)
《生物化學(xué)》(第三版),科學(xué)出版社2009年8月,定價:55.00元
內(nèi)容豐富 圖文并茂
評《生物化學(xué)》
王曦
相信王鏡巖的《生物化學(xué)》一書對生物專業(yè)的同學(xué)來說已經(jīng)不存在是否值得推薦的問題了,因為這是很多院??佳械闹付ń滩摹?/p>
以前上課的時候沒認(rèn)真聽過生化學(xué),而且我是想考動物學(xué),對生化不感興趣,所以學(xué)起來特別痛苦。在考研的那段時候每天都在復(fù)習(xí),簡直是痛不欲生,1300多頁的書讓我不知從何入手。但是我要強調(diào)的是,盡管我學(xué)起來很困難,但這的確是一本寫得很好的書。
這本教材吸收了國內(nèi)外生物化學(xué)領(lǐng)域的最新進展,內(nèi)容豐富,圖文并茂;章節(jié)仍按先“靜態(tài)”后“動態(tài)”組織編排,符合我國生物化學(xué)的教學(xué)習(xí)慣,便于教師教學(xué)和學(xué)生自學(xué)。但是教材中有些概念有待商榷,如酶的競爭性抑制、不可逆抑制的定義,多酶體系與多酶復(fù)合體的定義。另外,它的覆蓋知識點全面,內(nèi)容包括糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸、酶、維生素和輔酶、抗生素、激素和生物膜等,有一定深度,便于學(xué)生深入學(xué)習(xí)生物化學(xué)知識。每章都附有提要和習(xí)題,但是缺少相關(guān)解答。
本書在同類教材中是比較好的一本,能較詳細(xì)介紹各方面的知識,較系統(tǒng)完善,總體上對于所有生物專業(yè)的學(xué)生來說,都是很好的參考書。
《生物化學(xué)》(第二版),王鏡巖編,高等教育出版社2003年6月,定價:56.00元(上)62.00元(下)
推薦教材
《生物化學(xué)》(第6版)
由吳梧桐主編,人民衛(wèi)生出版社出版的《生物化學(xué)》(第6版)一書是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材。根據(jù)全國高等醫(yī)藥院校藥學(xué)專業(yè)教材主編會議的精神,本版教材要能適應(yīng)當(dāng)前我國高等教育的改革與發(fā)展的需要,較好地體現(xiàn)本學(xué)科的進展與我國醫(yī)藥現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢。為此,教材在第5版的基礎(chǔ)上,對部分內(nèi)容進行了適當(dāng)調(diào)整,增加了第三篇遺傳信息的傳遞和第三章維生素與微量元素。
教材重點闡述了現(xiàn)代生物化學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本知識和基本技能,并盡可能反映生命科學(xué)與化學(xué)相結(jié)合的現(xiàn)代藥學(xué)研究模式的特點,突出了生物化學(xué)的基礎(chǔ)理論與現(xiàn)代生物技術(shù)的進展及其在現(xiàn)代藥學(xué)研究中的地位與作用。
本版教材還加強了遺傳信息傳遞和結(jié)構(gòu)分子生物學(xué)的內(nèi)容,以及基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)的研究進展;充實了維生素與微量元素,物質(zhì)代謝、代謝調(diào)控與基因表達(dá)調(diào)控的內(nèi)容;擴充了生物藥物的近代概念,介紹了生物藥物研究的最新進展;書末附有生物化學(xué)專業(yè)名詞英語注解等。
本書作者吳梧桐是我國生物技術(shù)與生化藥學(xué)專家,中國藥科大學(xué)教授。他長期倡導(dǎo)生命科學(xué)與化學(xué)相結(jié)合的現(xiàn)代藥學(xué)教育模式,建立了以生物化學(xué)和分子生物學(xué)為基礎(chǔ),工業(yè)微生物學(xué)與現(xiàn)代藥學(xué)相結(jié)合的綜合性生物制藥學(xué)科體系,主持創(chuàng)辦了生物制藥專業(yè)和生物制藥學(xué)院。其權(quán)威地位也保證了本教材的高水平呈現(xiàn)。
《生物化學(xué)簡明教程》(第三版)
由羅紀(jì)盛等修訂,高等教育出版社出版的《生物化學(xué)簡明教程》一書是根據(jù)教育部1980年6月在武漢召開的高等學(xué)校理科生物學(xué)教材編審委員會擴大會議上制訂的高等師范院校生物專業(yè)《生物化學(xué)》教學(xué)大綱編寫的。教材第一版和第二版10多年在各級各類學(xué)校使用,廣大教師和學(xué)生普遍認(rèn)為本書是一本適用面廣,實用性強,內(nèi)容簡明扼要,概念嚴(yán)密準(zhǔn)確,科學(xué)性強,文字精練,層次清楚的教科書。為適應(yīng)學(xué)科發(fā)展,滿足基礎(chǔ)教學(xué)的需要,1996年12月在上海召開本書的修訂小組編委會,確定了修訂原則和各章修訂細(xì)則。
第3版主要進行了以下修訂工作:
1.蛋白質(zhì)一章增加了超二級結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)域,蛋白質(zhì)功能分類等內(nèi)容,充實了氨基酸化學(xué)反應(yīng)和生理活性肽等內(nèi)容;
2.重新編寫了核酸一章,增加了核酸變性復(fù)性的影響因素、分子雜交、各類RNA的結(jié)構(gòu)和功能、核酸序列測定等內(nèi)容。改寫了核苷酸、DNA構(gòu)象類型、超螺旋結(jié)構(gòu)等內(nèi)容;
3.充實了糖類、脂類和生物膜生物學(xué)功能方面的內(nèi)容;
4.酶學(xué)一章補充了核酶、抗體酶、酶工程,底物過渡態(tài)等新概念;
5.物質(zhì)代謝部分增寫了“代謝總論”一節(jié),與“生物氧化”合為一章,在糖代謝之前增加了代謝研究方法、各條代謝途徑的調(diào)控、個別氨基酸分解和合成代謝概況、蘋果酸穿梭、檸檬酸穿梭等內(nèi)容;
6.核酸和蛋白質(zhì)生物合成部分增加了真核生物DNA、RNA、蛋白質(zhì)生物合成、PCR原理、第二套密碼系統(tǒng)、多肽鏈折疊的輔助蛋白(分子伴侶)等內(nèi)容,改寫了RNA剪接、反轉(zhuǎn)錄作用、核糖體結(jié)構(gòu)等內(nèi)容;
1生化教學(xué)的前奏:講好緒論課緒論
作為生物化學(xué)教材的開端,是一門課程的縮影和向?qū)?,教師如能講的精彩,可使學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),并且能使學(xué)生在了解本課程基本特點的基礎(chǔ)上以科學(xué)的方法進行學(xué)習(xí),為學(xué)生進行全課程的學(xué)習(xí)和取得良好的教學(xué)效果打下基礎(chǔ)。緒論課要講好,我們必須精心選擇教學(xué)內(nèi)容,合理安排教學(xué)環(huán)節(jié),靈活運用各種教學(xué)方法,增強學(xué)生的參與感,充分調(diào)動學(xué)生的積極性;同時,還應(yīng)充分運用幻燈片、多媒體、模型等現(xiàn)代直觀的手段輔助教學(xué),增加學(xué)生的感性認(rèn)識。課堂教學(xué)成功與否,關(guān)鍵看能不能引起學(xué)生對這門學(xué)科的興趣,而不在于給學(xué)生教會了多少東西。在緒論課的講解中,要讓學(xué)生明白該課程所研究的內(nèi)容、未來的發(fā)展方向,認(rèn)識生化與其他學(xué)科的內(nèi)在聯(lián)系和在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)中的應(yīng)用。比如基因工程技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用:轉(zhuǎn)基因大米、轉(zhuǎn)基因大豆的成功實例;基因工程藥物:胰島素、各種疫苗的生產(chǎn)和應(yīng)用等。讓學(xué)生感覺到生化并不是一個抽象的學(xué)科,而是和自己的生活、健康密切相關(guān)的一門學(xué)科,以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生化的興趣。
2將諾貝爾獎史應(yīng)用
到生化的教學(xué)中從事生物化學(xué)研究工作的科學(xué)家獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)或生理學(xué)、化學(xué)獎的比例越來越高,充分說明生物化學(xué)在生命科學(xué)中的重要地位。將諾貝爾獎史應(yīng)用到生物化學(xué)課程的教學(xué)中,可以激發(fā)學(xué)生的求知欲,提高學(xué)習(xí)興趣,并能活躍課堂氣氛,有助于提高教學(xué)質(zhì)量。例如,在講解真核生物的轉(zhuǎn)錄時,我們講述了美國生物化學(xué)家羅杰•科恩伯格(RogerD.Korn-berg)對“真核轉(zhuǎn)錄的分子基礎(chǔ)所作的研究”而獨享諾貝爾化學(xué)獎的故事??贫鞑袷鞘孜辉诜肿铀缴辖沂菊婧松镛D(zhuǎn)錄過程如何進行的科學(xué)家,這一過程具有醫(yī)學(xué)上的“基礎(chǔ)性”作用,因為人類的多種疾病如癌癥、心臟病等都與這一過程發(fā)生紊亂有關(guān),理解這一過程有助于人們尋找治療上述疾病的方法。在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對諾貝爾獎抱有濃厚的興趣,說明將諾貝爾獎史的講述嵌入到生物化學(xué)課堂教學(xué)中,可以成為推進多層次、多形式教學(xué)方法改革的一個良好的切入點。
3采用啟發(fā)式教學(xué),提高學(xué)生的興趣
生物化學(xué)不僅有大量的專業(yè)詞匯,還要求學(xué)生有較強的抽象思維和邏輯分析能力。如果一味地灌輸,勢必造成學(xué)生在課堂上的被動地位,使他們逐漸對所學(xué)的內(nèi)容失去興趣。我們在教學(xué)過程中注意調(diào)動學(xué)生的主動性,采用啟發(fā)式教學(xué)方法,提高學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的興趣。如講授DNA的高級結(jié)構(gòu)時,既有雙螺旋,又有超螺旋、核小體、染色體等等,學(xué)生可能會感覺很枯燥,但如果問:“DNA的長度加起來有一米多長,這么長的DNA分子如何能呆在只有微米大小的細(xì)胞里面呢?”,這樣就可以激發(fā)學(xué)生的興趣,自己尋找問題的答案。又如在講解糖脂代謝時,可先問:“喜歡吃糖、吃甜食的人為什么容易發(fā)胖?糖是如何轉(zhuǎn)變?yōu)橹緝Υ嫫饋淼哪??”。這樣學(xué)生就會聚精會神地去聽糖脂代謝的講解,對糖的主要生理功能是氧化供能,但多余的糖可以轉(zhuǎn)變?yōu)橹举A存起來的問題印象深刻。在教學(xué)過程中,經(jīng)常地采用提問、反問的方法去引導(dǎo)學(xué)生自己思考、解答問題,從而使他們能對相應(yīng)的問題掌握得更加深刻透徹。
4采用對比教學(xué),幫助學(xué)生歸納總結(jié)
生物化學(xué)有很多知識點都是對應(yīng)的,有聯(lián)系的。合理地運用對比法可提高生物化學(xué)課堂教學(xué)的效果,通過對比,使所學(xué)知識融會貫通,前后呼應(yīng),讓學(xué)生學(xué)得輕松,記得清晰。例如,生物大分子DNA與RNA的結(jié)構(gòu)與功能的比較;蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)α-螺旋與DNA分子雙螺旋間的結(jié)構(gòu)的比較;蛋白質(zhì)的一級、二級、三級、四級結(jié)構(gòu)的比較,蛋白質(zhì)與核酸的結(jié)構(gòu)與功能的比較,這樣對于掌握生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能幫助很大。還有,對教材中概念相近的名詞(如底物水平磷酸化與氧化磷酸化、核酶與核酸酶)進行比較;對相關(guān)的生化反應(yīng)過程(如糖酵解與糖異生、脂肪酸的從頭合成和脂肪酸的β-氧化、糖原的合成與分解、核苷酸的從頭合成與補救合成、DNA的復(fù)制與RNA的轉(zhuǎn)錄、原核生物與真核生物的翻譯過程)進行比較,這樣把兩個或兩個以上問題的異同點加以比較、列表,將復(fù)雜知識簡單化、條理化,學(xué)生很容易掌握各知識點的異同點,同時也能培養(yǎng)學(xué)生分析問題和比較問題的能力。
5理論聯(lián)系實際,幫助學(xué)生理解和記憶
細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和功能;細(xì)胞的更新和老化。
2.血液
細(xì)胞內(nèi)液與細(xì)胞外液的定義;血液的組成和理化特性;血細(xì)胞及其機能及紅細(xì)胞的生成與破壞;血液凝固與止血;ABO和Rh血型系統(tǒng)及其臨床意義。
3.血液循環(huán)
心臟的泵血功能;心肌的生物電現(xiàn)象和生理特性;血管生理和心血管活動的調(diào)節(jié)冠脈循環(huán)和腦循環(huán)的特點和調(diào)節(jié)。
4.呼吸
肺通氣和呼吸氣體的交換的概念;氣體在血液中的運輸;呼吸運動的調(diào)節(jié)。
5.消化與吸收
消化管平滑肌的特性和消化腺的分泌功能;胃腸道的神經(jīng)支配和胃腸道激素;口腔內(nèi)消化,胃內(nèi)消化和大腸內(nèi)消化。
6.能量代謝與體溫
食物的能量轉(zhuǎn)化;能量代謝的測定原理和方法和影響能量代謝的因素;基礎(chǔ)代謝的概念,體溫的正常變動及體溫調(diào)節(jié);機體的產(chǎn)熱與散熱過程。
7.腎臟的排泄
腎臟結(jié)構(gòu)和功能特點;腎小球的濾過機能和腎小管和集合管的機能;尿液的濃縮與稀釋過程及腎臟泌尿功能的調(diào)節(jié);腎清除率的概念及其意義;排尿反射的概念。
8.感覺器官
感受器的一般生理特征;視覺器官的結(jié)構(gòu)和功能;聽覺器官的結(jié)構(gòu)和功能。
9.神經(jīng)系統(tǒng)
神經(jīng)元與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的功能;突觸與突觸傳遞的概念及反射的概念;神經(jīng)系統(tǒng)的感覺機能和神經(jīng)系統(tǒng)對軀體運動的調(diào)節(jié);神經(jīng)系統(tǒng)對內(nèi)臟機能、本能行為和情緒反應(yīng)的調(diào)節(jié);腦的高級機能。
10.內(nèi)分泌與生殖
激素的化學(xué)本質(zhì)、分類和作用機制;腦垂體的微細(xì)結(jié)構(gòu)和生理功能;甲狀腺激素的合成、代謝和生物學(xué)作用及甲狀腺功能的調(diào)節(jié);腎上腺皮質(zhì)激素的作用及分泌的調(diào)節(jié);胰島素和胰高血糖素的生理作用及分泌的調(diào)節(jié);生殖內(nèi)分泌的概念及調(diào)節(jié)。
二.生物化學(xué)
1.生物大分子的結(jié)構(gòu)和功能
蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能;核酸結(jié)構(gòu)與功能;酶原的激活原理和作用機制;酶促反應(yīng)動力學(xué);維生素的作用。
2.物質(zhì)代謝
糖代謝;脂代謝;氨基酸代謝;核酸代謝;生物氧化的特點和類型;物質(zhì)代謝的相互聯(lián)系,組織、器官的代謝特點及聯(lián)系;糖尿病、饑餓時三大物質(zhì)代謝的特點;代謝調(diào)節(jié)。
3.信息的傳遞
DNA的復(fù)制、損傷及修復(fù);RNA的不對稱轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后的加工修飾;逆轉(zhuǎn)錄及逆轉(zhuǎn)錄酶的概念;核酶;翻譯過程;遺傳密碼的概念;蛋白質(zhì)生物合成過程及基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控;基因重組的概念。
4.器官和組織生物化學(xué)
血漿蛋白的分類、性質(zhì)及功能;成熟紅細(xì)胞的代謝特點,血紅素的合成;肝臟在全身物質(zhì)代謝中的主要作用;膽汁酸鹽的合成原料和代謝產(chǎn)物;膽色素的代謝,黃疽產(chǎn)生的生化基礎(chǔ)。
三.病理學(xué)
1.細(xì)胞與組織損傷
細(xì)胞損傷和死亡的原因、發(fā)病機制;變性的概念、常見類型、形態(tài)特點及意義;壞死。
2.修復(fù)、代償與適應(yīng)
肥大、增生、萎縮和化生的概念及分類;再生。
3.局部血液及體液循環(huán)障礙
充血的概念、分類、病理變化和后果;出血的概念、分類、病理變化和后果;血栓;梗死的概念、病因、類型、病理特點、結(jié)局及其對機體的影響。
4.炎癥
炎癥的概念、病因、基本病理變化及其機制;炎癥的臨床表現(xiàn)、全身反應(yīng);炎癥經(jīng)過和炎癥的結(jié)局;炎癥的病理學(xué)類型及其病理特點;炎性肉芽腫、炎肉、炎性假瘤的概念及病變特點。
5.腫瘤
腫瘤肉眼形態(tài)、異型性及生長方式;轉(zhuǎn)移的概念、途徑及對機體的影響;腫瘤生長的生物學(xué)、侵襲和轉(zhuǎn)移的機制;腫瘤的分類;良性腫瘤和惡性腫瘤的區(qū)別;癌和肉瘤的區(qū)別;腫瘤的病因?qū)W和發(fā)病機制;常見的癌前病變;常見腫瘤的特點。
6.免疫病理
變態(tài)反應(yīng)的類型和發(fā)病機制;移植排斥反應(yīng)的發(fā)病機制、分型及病理變化;自身免疫病。
7.心血管系統(tǒng)疾病
風(fēng)濕病,心內(nèi)膜炎,高血壓病、動脈粥樣硬化癥,心肌病、心肌炎的基本病理變化;風(fēng)濕病的病因、發(fā)病機制、基本病理變化和臨床表現(xiàn)。
8.呼吸系統(tǒng)疾病
慢性支氣管炎、肺氣腫、慢性肺原性心臟病、各種細(xì)菌性肺炎、支原體肺炎、病毒性肺炎、支氣管擴張癥、肺癌等疾病的病理變化;慢性支氣管炎、肺氣腫、慢性肺原性心臟病、各種細(xì)菌性肺炎、支原體肺炎、病毒性肺炎、支氣管擴張癥、肺癌等疾病的病因、發(fā)病機制、和臨床表現(xiàn)。
9.消化系統(tǒng)疾病
慢性胃炎、潰瘍病、闌尾炎、病毒性肝炎、肝硬變、早期食管癌、早期胃癌、大腸癌、原發(fā)性肝癌的病理變化;慢性胃炎、潰瘍病、闌尾炎、病毒性肝炎、肝硬變、早期食管癌、早期胃癌、大腸癌、原發(fā)性肝癌的病因、發(fā)病機制、和臨床表現(xiàn)。
10.造血系統(tǒng)疾病
霍奇金氏病的病理特點、組織類型及其與預(yù)后的關(guān)系;非霍奇金淋巴瘤的病理學(xué)類型及其與預(yù)后的關(guān)系;白血病的病因分類及各型白血病的病理變化及臨床表現(xiàn)。
11.泌尿系統(tǒng)疾病
急性彌漫性增生性腎小球腎炎、新月體性腎小球腎炎、膜性腎小球腎炎、血管間質(zhì)毛細(xì)血管性腎小球腎炎、輕微病變性腎小球腎炎、慢性腎小球腎炎、腎細(xì)胞癌、腎母細(xì)胞瘤、膀胱癌的病理變化;急性彌漫性增生性腎小球腎炎、新月體性腎小球腎炎、膜性腎小球腎炎、血管間質(zhì)毛細(xì)血管性腎小球腎炎、輕微病變性腎小球腎炎、慢性腎小球腎炎、腎細(xì)胞癌、腎母細(xì)胞瘤、膀胱癌的病因、病理變化和臨床病理聯(lián)系。
12.傳染病及寄生蟲病
結(jié)核病、原發(fā)性肺結(jié)核病、繼發(fā)性肺結(jié)核病、肺外器官結(jié)核病、流行性腦脊髓膜炎、流行性乙型腦炎、傷寒、細(xì)菌性痢疾、阿米巴病、血吸蟲病、梅毒、艾滋病的病理變化;結(jié)核病、原發(fā)性肺結(jié)核病、繼發(fā)性肺結(jié)核病、肺外器官結(jié)核病、流行性腦脊髓膜炎、流行性乙型腦炎、傷寒、細(xì)菌性痢疾、阿米巴病、血吸蟲病、梅毒、艾滋病的病因、病理變化和臨床病理聯(lián)系。
13.其他
乳腺癌的肉眼特點、組織學(xué)類型、臨床表現(xiàn)和擴散途徑;甲狀腺癌的肉眼特點、組織學(xué)類型、臨床表現(xiàn)和擴散途徑。
四.內(nèi)科學(xué)
1.消化系統(tǒng)疾病和中毒
慢性胃炎、胃食管反流病、消化性潰瘍、腸結(jié)核、腸易激綜合征、肝硬化、原發(fā)性肝癌、肝性腦病、結(jié)核性腹膜炎、炎癥性腸病、胰腺病的病因、臨床表現(xiàn)、診斷、鑒別診斷和治療;急性中毒的搶救原則;有機磷中毒的發(fā)病機制、臨床表現(xiàn)、診斷和治療。
2.循環(huán)系統(tǒng)疾病
心力衰竭、急性左心衰竭的病因、發(fā)病機制、臨床表現(xiàn)、診斷及鑒別診斷、治療;心律失常的分類、臨床表現(xiàn)、診斷和治療;心臟驟停和心臟性淬死的病因、病理生理、臨床表現(xiàn)及心臟驟停的急救處理;心臟瓣膜病、心絞痛、急性心肌梗死、原發(fā)性高血壓、原發(fā)性心肌病、心肌炎、急性心包炎、感染性心內(nèi)膜炎的病因、發(fā)病機制、臨床表現(xiàn)、診斷及鑒別診斷、治療。
3.呼吸系統(tǒng)疾病
慢性支氣管炎及阻塞性肺氣腫、慢性肺原性心臟病的病因、臨床表現(xiàn)、診斷及鑒別診斷、治療。
支氣管哮喘、支氣管擴張的病因、臨床表現(xiàn)、診斷及鑒別診斷、治療;呼吸衰竭的分型、診斷,治療;肺炎球菌肺炎、肺炎克雷白桿菌肺炎、軍團菌肺炎、革蘭陽性桿菌肺炎、肺炎支原體肺炎及病毒性肺炎、肺膿腫的病因、臨床表現(xiàn)、診斷及鑒別診斷、治療;肺結(jié)核臨床表現(xiàn)、診斷及鑒別診斷、治療;胸腔積液、氣胸的病因、臨床表現(xiàn)、診斷及鑒別診斷、治療。
4.泌尿系統(tǒng)疾病
腎臟疾病的癥狀、檢查、診斷及防治原則;腎小球腎炎和腎病綜合征、急、慢性腎盂腎炎、急性和慢性腎功能不全的病因、發(fā)病機制、臨床表現(xiàn)、診斷、鑒別診斷和治療。
5.血液系統(tǒng)疾病
貧血、缺鐵性貧血、再生障礙性貧血、溶血性貧血的臨床表現(xiàn)、診斷和治療;骨髓增生異常綜合征、白血病、淋巴瘤、的臨床表現(xiàn)、診斷和治療;特發(fā)性血小板減少性紫癜的臨床表現(xiàn)、診斷和治療。
6.內(nèi)分泌系統(tǒng)和代謝疾病
庫欣綜合征、嗜鉻細(xì)胞瘤的發(fā)病機制、臨床表現(xiàn)、鑒別診斷及治療;甲狀腺功能亢進、糖尿病、糖尿病酮癥酸中毒的發(fā)病機制、臨床表現(xiàn)、鑒別診斷及治療。
7.結(jié)締組織病和風(fēng)濕病
系統(tǒng)性紅斑狼瘡的病因、發(fā)病機制、臨床表現(xiàn)、實驗室檢查、診斷、鑒別診斷及治療;類風(fēng)關(guān)的病因、發(fā)病機制、臨床表現(xiàn)、實驗室檢查、診斷、鑒別診斷及治療。
五.外科學(xué)
1.外科總論
常用的滅菌法和消毒法;體液代謝和酸堿平衡失調(diào)的概念;類型;輸血的適應(yīng)性、注意事項、并發(fā)癥及其預(yù)防;外科休克的病因及病理生理變化、類型,臨床表現(xiàn)、診斷要點及治療原則;多器官功能不全綜合征的病因、臨床表現(xiàn)及防治;疼痛的分類、病理生理變化和治療;圍手術(shù)期處理;外科病人的營養(yǎng)代謝;外科感染;創(chuàng)傷;燒傷;良性及惡性腫瘤的臨床診斷方法和防治原則,移植的基本原則和步驟;麻醉方法分類,常用物,重癥監(jiān)測治療與復(fù)蘇。
2.普通外科