现代生物化学应用的特点与功能（共2篇）

第1篇:现代生物化学中酶工程技术研究与应用   

　　在国内，生物化学中的酶工艺技术包含了酶的源产开发、酶的生产制造、酶的分散提取与固化工艺、以及酶的使用。现代生物化学中的酶，已逐渐进入到人民的日常生活中，并在化学工艺、生物制造与产品研发、科学与信息技术中都得到了广泛的应用。随着科学技术的不断升高，生物化学中的酶工程技术面临着一个全新的发展时代。本文主要以现代生物化学中的酶工程为主要出发点，探讨了酶工程的技术研究与应用。

　　我们都知道，人的细胞每天都在进行着新陈代谢，新陈代谢是一个人生命的基础体征之一，同样，有机化学反应是新陈代谢的主要构成要素，动物的消化系统之所以能够进行合成与分离就是有机化学反应得到的新陈低谢的结果。然而有机化学物质的主要成分，便是现代生物化学中的“酶”。

　　1酶在工程技术反应中的特点与功能

　　生物化学中的酶，主要通过有机物体的活细胞孕育而成的，并存在一种生物加速剂，即蛋白质。蛋白质的存在促使酶的反应。蛋白质除了起到酶的加速剂的作用外，还具备以下特征：

　　（1）加速效率比其他加速剂高出10倍左右；

　　（2）专业性强，仅对一种酶起到加速剂的作用，选择层面较窄；

　　（3）具有不稳固的特征，酶的化学性质本身就具有一定的失活性。

　　以试验酶为例，化学可将酶分为单一蛋白酶和联结蛋白酶两个种类，含有蛋白质的一类中叫做酶蛋白，不含有蛋白质的一类叫做辅助因子。只有在两者相合成时，酶才具有被催生的活力。然而，有一部分酶在进行细胞的合成或分泌时，并非具有酶活力的特性，我们把这种叫做酶原。酶原只有经过在经过一定的刺激状态后，才能够有其意义所在。现代探讨研究的工程中，酶已得到广泛的应用，尤其是生物化学，在遗传、农业、工业等方面都具有很大的发展潜力。

　　2酶在工程技术中的基本原理

　　（1）生物酶的功能主要是探究酶和物体交互作用和转变的历程。在经过化学的作用后，由于作用物的分子与所包含的能量值不在同一水平线上，所以在经历化学作用时，只有达到或者超出水平线的分子才有资格参与进化学的作用过程。通俗来讲的话，即作用物的分子只能在充满活力的状态下才能参与其转化过程。

　　（2）阻碍酶加速反应速率的原因主要有以下几点：底物浓度、酶浓度、pH值、温度、抑制剂、激活剂。依据酶的反应途径与抑制剂的功能否可逆可分为：可逆型抑制作用与不可逆型作用。

　　（3）酶的生机测试，在实验过程中大都不可直接性的测试出最终含量。只有在相对的前提条件下，且酶的生机与含有浓度成正比例，才能测试出最终含量。

　　3酶在工程技术中的开发研究

　　生物化学中的酶工艺技术包含了酶的源产开发、酶的生产制造、酶的分散提取与固化工艺、以及酶的使用。现如今，全球范围内的酶应用技术都得到了广泛的发展，处于优良的发展态势。通过基因项目中的工艺技术，不仅将酶的活性提升至了几倍，并且微生物中也具有了经过克隆技术形成的生物酶基因。基因项目的工艺技术，将淀粉中的酶基因、蛋白中的酶基因、纤维中的酶基因等多种酶基因合成，再进行加工改良，从而提升酶的活性。并在基因项目的工艺技术逐渐有了起色的情况下，有关蛋白质的工艺技术也逐步有所进展，研究者得出，可利用蛋白质改变原有的氨基酸结构，从而更改酶的性质，以研发出新的产品。这项研究结果，使生物化工技术得到了重大发展，酶在此受到广阔利用。

　　4酶在工程技术及人体上的应用

　　（1）近年来，随着生物化学技术的不断提高，酶在工业生产中也得到极大的发展。国内的淀粉酶、蛋白酶、纤维酶等不断涌入市场以及人们的日常生活中。新式生物化学酶的好处就在于，能够迅速刺激动物的生长激素，使饲料的利用率得到有效提升，增强抗病率，提升平均成活率等，具有相当大的益处。

　　（2）在生物孕育继承的阶段中，酶可以成为生物孕育成长的标志，用来界定血缘关系等。尤其是在酶生物技术的进程中，酶在成为生物孕育成长的标志，并且具有简单、灵活等多方面的优势后，越来越引起生物各界人员的重视。

　　（3）在医药科学中得到广泛应用。

　　就其遗传性的病症来说明，因患者在先天形成过程中缺乏酶含量，所以影响了身体的新陈代谢。如先天白化病患者则是因体内缺乏酶含量，患者体内没有黑色素的成长，致使患者出现白化病的病症。

　　（4）生物酶的酶制剂在防御疾病中，主要有以下几种使用状况：

　　1）用于医治消化不畅类型的药品，如胃蛋白酶、多酶片等。

　　2）用于医治外科创伤，治愈脓包的清洁，以及应用于胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶的酶制剂等。

　　（5）酶对人体的作用。

　　主要有以下几个作用：催化体内养分的作用、分解脂肪的作用、消炎抗菌的作用、抗癌抗瘤的作用、活化细胞的作用、净化血液的作用等。诸多试验结果证明，酶能够补充人体的免疫物质，提高营养物质的吸收和利用。

　　5结语

　　总体而言，随着科学技术的不断升高，生物化学中的酶工程技术面临着一个全新的发展时代。生物化学中，酶的工艺技术更具有专业性质，且附属值愈来愈高。并在基因项目的工艺技术逐渐有了起色的情况下，利用蛋白质改变原有的氨基酸结构，从而更改酶的性质，以研发出新的产品。此外，随着基因项目中的工艺技术的迅速发展，微生物也对现代化的产品做出了许多贡献，应用于各种生物化工技术的研究。从而加速了现代化生物化工产业的进程，总体行业呈现出一个优良的发展态势。

第2篇:现代教学理念在生物化学教学中的应用

　　为适应市场需求和达到培养高素质人才的目标，必须改变现有教学理念，深化教学改革。本文介绍了案例教学、随机进入、思维导图、情感教学等几种现代教学方法在生物化学教学中的应用。实践证明，灵活使用多种现代教学方法可充分激发学生学习的热情和兴趣，培养学生能力，提高教学质量。

　　一、引言

　　随着经济的发展和生活水平的提高，人们越来越关注生物科学的发展，生物化学作为生命科学各学科的交汇点，已经成为生命科学的领头学科。生物化学是一门理论深奥、实践性很强的学科，涉及知识面较广，需要有广泛的生物学和化学等基础，需要理论与实践的密切联系，如何通过教学使学生领会、掌握生物化学的基础知识、基本技能，培养运用理论知识分析、解决问题的能力，已成为生物技术专业教师所关注的问题[1，2]。进入90年代以后，随着新生代的成长，他们的思想观念、行为方法已不同于上一代学生。如果延续传统的教学方式已经无法达到教学目标，为了保障本科教学质量，就必须对现有教学理念、教学方法进一步改良，探索一条符合新时代要求的教学之路。古人说：“工欲善其事，必先利其器”。教学改革的目标始终都是让学生能够更好的掌握知识，能够更好的适应社会。选择合适的教学方法并灵活运用就是能够达到教学目标的最好利器。

　　二、现代教学理念及方法

　　1.经典案例教学法。经典案例教学法(CaseBasedStudy，CBS)，是将现实生活和行业实践引入课堂，让学生通过耳熟能详的实例，将专业问题带入教学过程中的一种开放式教学方法。经典案例教学法始于19世纪的法学教育中，而后因其教学效果良好，被应用于多种学科的教学过程[3]。与传统教学相比，案例教学的优点在于改变原有的“教师讲，学生记”的呆板的课堂模式，以激发学生兴趣为主，并不强调学生的单纯记忆，使学生从枯燥的理论学习中解放出来，让教师在轻松愉快的情况下完成教学工作。生物化学是研究生物体内化学分子与化学反应的科学，是从分子水平探讨生命现象本质的科学。从学科内容来看，其基本概念抽象、过程繁多，学生学起来略感吃力。但考虑到生物化学是一门与生活密切相关的学科，生活中具有丰富的、可利用的资源，因而，尝试结合典型实例进行生动、具体和深入分析，并充分揭示实例中所包含的生物化学原理，能够充分调动学生的积极性，获得良好的教学效果。例如：讲解酶的抑制作用时，通过“有机磷农药为什么会让我们中毒”、“磺胺类药物如何治疗疾病”、引出酶的不同抑制类型。讲解脂肪酸时，通过“婴儿奶粉中为何含有EPA和DHA？EPA和DHA有什么作用？”引出脂肪酸在人体营养中的重要作用。讲解蛋白质分解代谢时，可通过“什么是急性胰腺炎，为何急性胰腺炎会导致死亡？”这样的问题将学生引入正题。这样，不仅可以让学生意识到生化知识的有用性，而且为后续课程作了铺垫，使所学知识形成体系。

　　2.随机进入教学法。随机进入教学法(RandomAccessInstruction)是一种建构主义教学方法。建构主义认为，世界是客观存在的，每个人以自己的经验为基础来理解或者解释现实世界。由于人在成长过程中经历的事情不同，获得的经验也迥异，所以每个人看待事物、理解事物的角度有所差别[4]。我们应该承认也必须承认这种差别，这要求教师在教学过程中不能简单的将知识传递下去，而必须注意引导学生对同一教学内容，在不同的时间、不同的情境、用不同的方式、从不同的角度去理解生物化学。即学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习，从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识与理解。应该说，随机进入教学更强调了学生对知识的主动探索和发现，也更加符合人类认识事物的规律。由于每次进入都有不同的侧重点，因此学习者在多次进入后将获得对事物全貌的理解与认识上的飞跃，真正而深刻地理解知识。例如：讲解蛋白质结构与功能之前给学生预先布置作业“生活中的蛋白质”，让学生利用发散思维去理解、认识蛋白质，并利用部分时间组织学生走上讲台，模拟教师进行授课。你会发现，参与者进入蛋白质专题的角度非常多样：“动物蛋白和植物蛋白的营养价值对比”，“镰刀形细胞贫血症与血红蛋白”，“萤火虫发光的秘密—荧光素蛋白”，“角蛋白—高等脊椎动物的保护层”等，通过小组交流，参与者会从不同角度对蛋白质有一定认识，以此为契机进行授课，可以有效提高课堂教学质量。

　　3.情感教育。教育的目的在于激发学生学习的动机，发展学生的潜能，形成积极向上的自我概念和价值观体系，最终使学生自己能够教育自己。那么，如何达到这样的目标，情感教育在其中起到了至关重要的作用[5]。所谓情感教育是通过在教育过程中尊重和培养学生的社会性情感品质，发展他们的自我情感调控能力，促使他们对学习、生活和周围的一切产生积极的情感体验，形成独立健全的个性与人格特征，真正成为品德、智力、体质、美感及劳动态度和习惯都得到全面发展的有文化的劳动者。从近几年教学实践来看，笔者发现教学效果的好坏和任课教师的授课风格有很大关系，往往具有亲和力的教师会获得较好的教学效果。传统教育仅仅将知识获得或智力训练列为教育目标的中心位置，在教育过程中忽视了学生的情感发展，师生之间缺乏正常的情感交流；教师过于强调自己的学术权威，忽略学生的创造力和想象力，导致学生从内心产生排斥力，从而降低了教学效果。因此，情感教育作为传统教育的一个有益补充，应该成为现代教学理念的重要组成部分。教师在教学过程中特别在批评过程中要注意方法，在课间或课下多参与学生活动，关注学生心理动态，就会形成良好的师生关系。前苏联教育家苏霍姆林斯基的“情感动力”思想，斯卡特金的“和谐”教学思想，保加利亚的洛扎诺夫的“暗示教学”都体现了情感教育在教学过程中的重要作用。

　　三、教学改革实践成果与体会

　　通过对生物化学课程教学的初步改革，特别是现代教学方法的灵活运用，使生物化学教学越来越受到应用的重视，取得了较为理想的教学效果。(1)充分激发了学生的兴趣和能动性。课堂教学不仅不需要教师通过点名、课堂提问等强制性措施来保证到课率，大部分学生还开始留心生活中的生物化学现象，并能够利用自己掌握的知识加以解释。这种发现问题、解决问题、独立思考的能力正是素质教育所要求的内容。特别是学生通过模拟课堂，亲自动手来采集信息，利用有效信息制作多媒体课件，使之在专业技能的培养、语言表达能力、临场应变能力等方面有较大提高，为后续的毕业论文工作的开展奠定了基础。(2)教师专业素质和能力也明显增强，达到“教学相长”的目的。教师通过搜集整理案例，指导学生进行课件制作、模拟授课，不仅丰富了教学素材，而且使专业教育能力(如实施心理教育的能力、反思能力和将现代教育信息技术整合进课程的能力)得到提高。(3)建立了师生之间积极、稳定、持久的亲密关系，从而提高教学效果。教师不再是高高在上的权威，师生之间相互尊重、相互信任，学生愿意主动找教师探讨问题，交流内容甚至延伸到对前途、生活的看法，这种师生关系可以激发学生的学习动机，增强他们对学习的责任感、义务感，也就可以促使形成和加强良好的课堂气氛，从而提高教育教学效果。

　　当然我们也应该注意到，充分调动学生学习的积极性，挖掘学生的学习潜能不是一个单一的过程，而是一个多层次的复杂的发展过程。教学方法的运用必须根据教学内容而采取灵活多变的形式，不断吸收新鲜的教学经验，不断完善和发展自身的综合素质，才能形成一套行之有效的教学理念以保障教学效果。