生物化学是研究生命有机体的化学组成、维持生命活动的各种化学变化及其相互联系的科学,即研究生命活动化学本质的学科。生物化学是运用化学的原理和方法,研究生物体的物质组成和遵循化学规律所发生的一系列化学变化,进而深入揭示生命现象本质的一门学科,有生命的化学之称。
生物化学是现代生物学的基础,它与许多学科交叉渗透,是生命科学发展的支柱。因此,奠定坚实的生物化学基础已成为多种学科科技工作者的共同需要。我们身为林产化工专业的学生,自然要踏实掌握好并学会运用生物化学的知识。
不过在课堂上,还是希望老师以后在讲课中能给我们多提供些条理帮助我们疏通思路,并能结合一些实际言传身教让我们更好理解内容,并且还可以从多个角度探讨问题能够让我们理解更透彻学得更精通。不过李老师还是教给了我们很多知识,也给我们带来了一学期这么精彩的生物化学课堂,在此表示对老师的感谢。
生物化学是是在分子水平上研究生物体的组成与结构、代谢及其调节的一门科学。其发展快、信息量丰富,有大量需要记忆的内容,因此学好它不是一件容易的事情。下面就如何学好生物化学这门课程谈一谈自己的浅见,希望能对学生们有所帮助。
1、选择好教材和参考书
目前市场上有各种各样的生物化学教材和一些参考书,如何选择适合自己的教材和参考书对于培养自己的学习兴趣,学好本学科十分重要。我个人认为应该准备三本教材和一本学习指南与习题解析:一本是简单的版本,便于理解和自学。如南京大学郑集教授等编写的《普通生物化学》;一本是高级的版本,如南京大学杨荣武教授主编的《生物化学原理》,阅读此类教科书便于对各章内容全面和深入的掌握;第三本应该是一本英文的原版教材,如Lehninger’sPrinciplesofBiochemistry。英文版教材的特点是新、印刷精美,图表多为彩图,通常还有配套的多媒体光盘,方便你自学。阅读一本好的英文生化教材,不仅对提高自己的专业英语水平,而且对理解各章节的内容,学好本学科是非常有帮助。
2、由表及里,循序渐进,课前预习,课后复习
根据研究内容,本课程可分为以下几部分:①结构生物化学:着重介绍蛋白质、核酸、酶、维生素等的组成、结构与功能。重点阐述生物分子具有哪些基本的结构哪些重要的理化性质以及结构与功能有什么关系等问题,同时要随时将它们进行比较。这样既便于理解,也有利于记忆。②代谢生物化学:主要介绍糖代谢、脂类代谢、能量代谢、氨基酸代谢、核昔酸代谢、以及各种物质代谢的联系和调节规律。此部分内容是传统生物化学的核心内容。学习这部分内容时,应注重学习各种物质代谢的基本途径,特别是糖代谢途径、三羧酸循环途径、糖异生途径和酮体代谢途径;各代谢途径的关键酶及生理意义;各代谢途径的主要调节环节及相互联系;代谢异常与临床疾病的关系等问题。③分子遗传学基础:重点介绍了DNA复制,DNA转录和翻译。学习这部分内容时,应重点学习复制、转录和翻译的基本过程,并从必要条件、所需酶蛋白和特点等方面对三个过程进行比较,在理顺本课程的基本框架后,就应全面、系统、准确地掌握教材的基本内容,并且找出共性,抓住规律。
3、学会做笔记
首先有一点必须强调,上课时学生的主要任务时是听老师讲课而不是做笔记,因此在课堂上要集中精力听讲,一些不清楚的内容和重要的内容可以笔录下来,以便课后复习和向老师求教。当然,条件好的同学可以买来录音设备,将老师的上课内容录下来,以供课后消化。另外,老师的讲稿大都做成了幻灯片,学生可从老师那里得到拷贝。
4、懂得记忆法
学习生物化学时,学生反映最多的问题是记不住学过的内容。关于此问题我的建议是:首先分清楚那些需要记忆,那些根本就不需要记忆。如氨基酸的三字母和单字母符号是需要记的,而许多生物分子的结构式并不需要记;其次明白理解是记忆之母,因此对各章内容,必须先对有关原理理解透,然后再去记忆;第三,记忆要讲究技巧,多想想方法。如关于必需氨基酸的记忆,可以将高等动物10种必需氨基酸的首写字母拼写成一句话:TipMTVhall(需付小费的MTV厅)。
5、勤于动手,联系实际
这是由“学懂”通向“会做”的桥梁和提高考生在考试中的实践能力的重要保证。平时多做习题,多做实验,是你掌握本学科,取得比较理想的考试成绩的一个很重要的保证。
6.注意将原核系统和真核系统进行比较
无论是原核生物还是真核生物,都在进行DNA复制、转录、转录后加工、翻译等基本的分子事件,两类生物在这些事件上既有相同之处,也有许多差异。在学习的时候,时刻要注意将两大系统进行全面的比较。例如:在学习DNA复制的时候,注意将原核细胞内的DNA聚合酶I、II、III、IV、V和真核生物的DNA聚合酶α、β、γ、δ、ε进行比较,将原核DNA聚合酶III的β滑动钳和真核DNA聚合酶δ的PCNA滑动钳进行比较;在学习转录的时候,需要将两者的启动子结构和RNA聚合酶的结构与功能进行比较;在学习转录校对的时候,注意将原核细胞中的GreA、GreB和真核细胞内的TFIIS进行比较;在学习DNA甲基化的时候,要注意原核生物与真核生物在甲基化的位点和功能上是不同的;在学习弱化子机制的时候,要注意这种机制是原核系统特有的,真核系统没有。如果能这样去学习的话,那所有的内容就活了,将它们串在一起理解要比孤立地记忆要强得多!
7.注意将两种不同的分子机制进行比较
8.在分子生物学部分,要以“中心法则”为核心,“碱基互补配对”和“蛋白质与核酸之间的相互作用”为主线,巧妙地利用“外因与内因的关系”的理论,全面理解分子生物学的机制
分子生物学的核心内容是所谓的“中心法则”,即生物体内的三种生物大分子——DNA、RNA和蛋白质之间的关系。其中涉及到遗传信息的复制、损伤修复、重组、转录、逆转录、转录后加工和翻译等。这些过程总是涉及到蛋白质和核酸分子之间的相互作用和碱基互补配对,因此,掌握蛋白质和核酸分子之间相互作用的规律以及碱基互补配对的原则对于深入理解分子生物学的各种机制和原理至关重要。另外,细胞内的很多机制都可以使用哲学中“外因”和“内因”之间的关系原理进行理解,掌握这一点非常重要。例如,理解DNA复制为什么具有固定的起点这涉及到DNA复制起始区和复制起始蛋白之间的相互作用,在这里可以将DNA复制起始区看成“内因”,复制起始蛋白(大肠杆菌为DnaA蛋白)看成“外因”。按照“内因”和“外因”之间的关系原则,即“内因”是变化的根据,“外因”是变化的条件,“外因”需要通过“内因”起作用,DNA复制区所具有的特殊序列是DNA复制具有固定起点的根本原因,即“内因”,但仅有它是不够的,还需要识别这种特殊序列的蛋白质,它就是“外因”,正是它们之间的相互作用才使得DNA复制从固定的起点开始。
9.注意掌握各种研究方法的原理及其应用
目前市场上有各种各样的生物化学教材和一些参考书,如何选择适合自己的教材和参考书对于培养自己的学习兴趣,学好本学科十分重要。我个人认为应该准备三本教材和一本学习指南与习题解析:一本是简单的版本,便于理解和自学。如南京大学郑集教授等编写的《普通生物化学》;一本是高级的版本,如南京大学杨荣武教授主编的《生物化学原理》,阅读此类教科书便于对各章内容全面和深入的掌握;第三本应该是一本英文的原版教材,如Lehninger’sPrinciplesofBiochemistry。英文版教材的特点是新、印刷精美,图表多为彩图,通常还有配套的多媒体光盘,方便你自学。阅读一本好的英文生化教材,不仅对提高自己的专业英语水平,而且对理解各章节的内容,学好本学科是非常有帮助。
根据研究内容,本课程可分为以下几部分:①结构生物化学:着重介绍蛋白质、核酸、酶、维生素等的组成、结构与功能。重点阐述生物分子具有哪些基本的结构?哪些重要的理化性质?以及结构与功能有什么关系等问题,同时要随时将它们进行比较。这样既便于理解,也有利于记忆。②代谢生物化学:主要介绍糖代谢、脂类代谢、能量代谢、氨基酸代谢、核昔酸代谢、以及各种物质代谢的联系和调节规律。此部分内容是传统生物化学的核心内容。学习这部分内容时,应注重学习各种物质代谢的基本途径,特别是糖代谢途径、三羧酸循环途径、糖异生途径和酮体代谢途径;各代谢途径的关键酶及生理意义;各代谢途径的主要调节环节及相互联系;代谢异常与临床疾病的关系等问题。③分子遗传学基础:重点介绍了DNA复制,DNA转录和翻译。学习这部分内容时,应重点学习复制、转录和翻译的基本过程,并从必要条件、所需酶蛋白和特点等方面对三个过程进行比较,在理顺本课程的基本框架后,就应全面、系统、准确地掌握教材的基本内容,并且找出共性,抓住规律。
学习生物化学时,学生反映最多的问题是记不住学过的内容。关于此问题我的建议是:首先分清楚那些需要记忆,那些根本就不需要记忆。如氨基酸的三字母和单字母符号是需要记的,而许多生物分子的结构式并不需要记;其次明白理解是记忆之母,因此对各章内容,必须先对有关原理理解透,然后再去记忆;第三,记忆要讲究技巧,多想想方法。如关于必需氨基酸的记忆,可以将高等动物10种必需氨基酸的首写字母拼写成一句话:TipMTVhall(需付小费的MTV厅)。
6、注意将原核系统和真核系统进行比较
无论是原核生物还是真核生物,都在进行DNA复制、转录、转录后加工、翻译等基本的分子事件,两类生物在这些事件上既有相同之处,也有许多差异。在学习的时候,时刻要注意将两大系统进行全面的比较。例如:在学习DNA复制的时候,注意将原核细胞内的DNA聚合酶I、II、III、IV、V和真核生物的DNA聚合酶α、β、γ、δ、ε进行比较,将原核DNA聚合酶III的β滑动钳和真核DNA聚合酶δ的PCNA滑动钳进行比较;在学习转录的时候,需要将两者的启动子结构和RNA聚合酶的结构与功能进行比较;在学习转录校对的时候,注意将原核细胞中的GreA、GreB和真核细胞内的TFIIS进行比较;在学习DNA甲基化的时候,要注意原核生物与真核生物在甲基化的位点和功能上是不同的;在学习弱化子机制的时候,要注意这种机制是原核系统特有的,真核系统没有。如果能这样去学习的话,那所有的内容就活了,将它们串在一起理解要比孤立地记忆要强得多!
7、注意将两种不同的分子机制进行比较
8、在分子生物学部分,要以“中心法则”为核心,“碱基互补配对”和“蛋白质与核酸之间的相互作用”为主线,巧妙地利用“外因与内因的关系”的理论,全面理解分子生物学的机制
分子生物学的核心内容是所谓的“中心法则”,即生物体内的三种生物大分子——DNA、RNA和蛋白质之间的关系。其中涉及到遗传信息的复制、损伤修复、重组、转录、逆转录、转录后加工和翻译等。这些过程总是涉及到蛋白质和核酸分子之间的相互作用和碱基互补配对,因此,掌握蛋白质和核酸分子之间相互作用的规律以及碱基互补配对的原则对于深入理解分子生物学的各种机制和原理至关重要。另外,细胞内的很多机制都可以使用哲学中“外因”和“内因”之间的关系原理进行理解,掌握这一点非常重要。例如,理解DNA复制为什么具有固定的起点?这涉及到DNA复制起始区和复制起始蛋白之间的相互作用,在这里可以将DNA复制起始区看成“内因”,复制起始蛋白(大肠杆菌为DnaA蛋白)看成“外因”。按照“内因”和“外因”之间的关系原则,即“内因”是变化的根据,“外因”是变化的条件,“外因”需要通过“内因”起作用,DNA复制区所具有的特殊序列是DNA复制具有固定起点的根本原因,即“内因”,但仅有它是不够的,还需要识别这种特殊序列的蛋白质,它就是“外因”,正是它们之间的相互作用才使得DNA复制从固定的起点开始。
9、注意掌握各种研究方法的原理及其应用
在真正投入到创新实验计划当中之前,我以为不会很难。因为课内实验我们也做了很多,只要做好预习工作,好好听老师的讲解,再加上自己多动脑筋,几乎没遇上什么比较大的困难,实验完成起来也比较快。各种各样的实验加起来,涉及的知识面很广,学到了很多,让自己对于这样的研究与实验工作也更加感兴趣。
但是真正开始创新实验计划时,发现我仿佛进入了一个新的空间。一切要从头学起,从最简单的做起。与高年级的学长比起来,自己的基本实验技能与专业知识少的可怜,面对那些精密的仪器与无数的文献资料,信心一下子被浇熄了大半。每天跟在学长后面做着清洗瓶子,到扫卫生,摘桑叶,诸如此类的体力活。貌似什么也学不到,看着学长学姐一言不发的熟练操作,却一点也摸不到头脑。有时真的懊恼的有些想泄气,但幸亏老师常常与我们开会讨论,开导鼓励我们,他还时常有意无意地启发我们的安全防范意识。古语说的没错:耳濡目染。一天天下来,不知不觉当中,我们的实验技巧越来越熟练,对于一些仪器的基本操作也能单独上手,学长学姐很有耐心地一次次纠正我们犯下的或大或小的错误,并不厌其烦的叮嘱我们注意安全。
渐渐地我们可以单独完成一些比较系统全面的实验工作。但错误当然也是不可避免的,而且人往往要犯错之后才能明白如何不犯错和为什么不要犯下这样的错误。比如因为我们某一步的实验操作不规范,导致最后的实验结果不尽入人意,无法纳入最后的总结分析中,
也就是说我们白忙活一场。其实这样的失败也未尝不是一件好事,通过它我们更加清晰地认识到这个实验步骤的原理、影响及具体细节。
重复这是整个实验过程中常做的一件事,面对规律性不强的实验结果,我们只有一次次反思,重新再来,如果一而再再而三的重复失败,我们就只得求助于学长学姐和老师们了,但是这样具体的操作细节中失误,非当事人又是无法完全了解的,还是需要我们自己一点一点的去摸索。
终于我们的实验数据慢慢变得有规律起来,面对棘手的麻烦我们也能镇定自若,实验的因素探索一个个完成,一点点接近于目标。回望之前,发现与取得的成绩,获得的知识相比,以前都算不了什么。
不得不承认,通过这项本科实践创新训练项目,我们学到了很多,得到了很多,有些是书本上永远也学不来的,有些仅靠我们自己摸索几乎为不可能的,有些仅凭我们自行监督是无法坚持下来的。
在这里要感谢关心爱护我们的老师,学长学姐还有同届同学以及学弟学妹,没有你们我们无法完成这项艰巨的工作。
探究性实验是自己带着疑问,自己动手进行观察实验,在实验过程中去探究、发现,获得新知识。它是培养我们科学探究能力的主要途径,在此基础上,发展我们的合作能力、实践能力和创新能力。因此,探究性实验对于我们的学习有着十分重要的地位和意义。现就自己对探究性实验学习谈谈体会。
一、亲自动手,激发兴趣
二、规范探究性实验的基本程序
无论学习什么,方法最重要,探究性实验亦如此。在实际学习中,不少同学注重了七个步骤的记忆,忽略了七个步骤之间的因果关系和思维顺序;注重了探究过程的完整性,忽略了各步骤的独立性。所以我们应该重点结合已做过的探究性实验和教材示例让我们理解各步骤的意义和步骤之间的联系,从而建立完整的探究思维顺序。
三、科学训练
发展我们的探究能力没有探究,就没有创新;没有训练,就没有能力。真正要发展学生的探究能力,必须要有科学的训练。
1、是完成教材安排的探究性实验,从感性认识中培养我们的探究能力。当然,我们完全可以根据实验的目的改变实验材料或重新设计。如“解剖观察鸡翅”这一实验的目的是要学生通过探究发现由组织构成了器官,我们可以将鸡翅换为柑橘,价廉物美,效果一样。
2、是以试题的形成对学生进行探究思维训练,从理性认识中培养学生的探究能力。
渐渐地我们可以单独完成一些比较系统全面的实验工作。但错误当然也是不可避免的,而且人往往要犯错之后才能明白如何不犯错和为什么不要犯下这样的错误。比如因为我们某一步的实验操作不规范,导致最后的实验结果不尽入人意,无法纳入最后的总结分析中,也就是说我们白忙活一场。其实这样的失败也未尝不是一件好事,通过它我们更加清晰地认识到这个实验步骤的原理、影响及具体细节。