石乃鳳

【摘要】本文以生物化學(xué)中的蛋白質(zhì)化學(xué)、酶學(xué)教學(xué)內(nèi)容為例，運(yùn)用滲透式教學(xué)法能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力和思維能力，提高教學(xué)效率。

【關(guān)鍵詞】滲透式教學(xué)法 生物化學(xué)教學(xué) 應(yīng)用

生物化學(xué)（以下簡(jiǎn)稱生化）是從分子水平上研究和揭示生命現(xiàn)象和本質(zhì)的科學(xué)，是生命科學(xué)相關(guān)專業(yè)（包括醫(yī)學(xué)各專業(yè)）一門重要的基礎(chǔ)課程，其理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)與其他醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)和臨床醫(yī)學(xué)都有著密切的聯(lián)系。由于生化理論抽象，代謝反應(yīng)錯(cuò)綜復(fù)雜，知識(shí)點(diǎn)交叉聯(lián)系，使它成為醫(yī)學(xué)科目中最難學(xué)的課程之一。再加上中職學(xué)生素質(zhì)普遍下降，文化基礎(chǔ)薄弱，學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性較差，這些都將成為生化教學(xué)中要取得良好教學(xué)效果的瓶頸。如何突破這些“瓶頸”，是每一位生化教師不斷探索的問(wèn)題。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式以“教師為中心”，以“滿堂灌”的方式傳授書(shū)本知識(shí)，忽視了學(xué)生的主觀能動(dòng)性、主體作用和學(xué)生能力的培養(yǎng)，只把學(xué)生看作是外部環(huán)境刺激的被動(dòng)反應(yīng)者和知識(shí)的灌輸對(duì)象，具體到生物化學(xué)上，勢(shì)必造成學(xué)生的生化知識(shí)點(diǎn)空泛，知識(shí)面脆弱，無(wú)法遷移應(yīng)用知識(shí)。20世紀(jì)80年代我國(guó)物理學(xué)家楊振寧提出：“學(xué)習(xí)要么是按部就班地學(xué)，要么是滲透性地學(xué)”，從此滲透式教學(xué)逐步被廣大教育者所提倡。滲透式教學(xué)法是指在教學(xué)過(guò)程中注意全面聯(lián)系的教學(xué)法，即把教學(xué)與生活相聯(lián)系，把學(xué)術(shù)課題與實(shí)踐相聯(lián)系，把不同的科目相聯(lián)系，使得一門科目的學(xué)習(xí)內(nèi)容滲透到生活學(xué)習(xí)的方方面面。筆者結(jié)合自身教學(xué)體驗(yàn)，在生化教學(xué)中通過(guò)生化理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)與日常生活、臨床應(yīng)用的相互滲透，使學(xué)生明白生化不是一門空洞的學(xué)科，而是與我們的日常生活息息相關(guān)，并最終服務(wù)于臨床，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)生化的積極性和主動(dòng)性。下面就蛋白質(zhì)化學(xué)、酶學(xué)章節(jié)的教學(xué)，談滲透式教學(xué)法應(yīng)用的一些體會(huì)。

1 滲透日常生活，激發(fā)學(xué)生興趣

生化是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，許多生化知識(shí)都與我們?nèi)粘Ｉ顚?shí)際緊密聯(lián)系，教學(xué)的目的是為了培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力，是為了培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題能力，而不是讓學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的知識(shí)記憶。因此，教師在生化教學(xué)過(guò)程中可以結(jié)合生活實(shí)際構(gòu)建情境化問(wèn)題，以問(wèn)題為中心，將教學(xué)過(guò)程融入具體的生活情境，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)生化知識(shí)的體驗(yàn)，將教材中的生化知識(shí)更為形象直觀地展現(xiàn)在學(xué)生的面前，激發(fā)學(xué)生對(duì)生化知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣，從而大幅度提高課堂教學(xué)效率。

2 滲透臨床，學(xué)以致用

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中，各種疾病的病因和發(fā)病機(jī)制的闡明，診斷手段、治療方案、預(yù)防措施等的實(shí)施，無(wú)一不依靠生化的理論和技術(shù)。生化作為重要的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課程，其研究?jī)?nèi)容與疾病的發(fā)生、診斷和治療緊密聯(lián)系。筆者在酶學(xué)、氨基酸分解代謝章節(jié)的教學(xué)中，嘗試做如下滲透：

2.1滲透病因，讓學(xué)生加深理解

酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的能夠在體內(nèi)外起催化作用的生物催化劑。體內(nèi)物質(zhì)代謝的一系列化學(xué)反應(yīng)幾乎都是在酶的催化下完成的。某些酶的缺乏，或活性受抑制即可導(dǎo)致體內(nèi)代謝紊亂引起疾病。酶的缺乏所致的疾病多為先天性或遺傳性，如白化病是由于先天性缺乏酪氨酸酶，或酪氨酸酶功能減退，導(dǎo)致黑色素細(xì)胞中酪氨酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏厮鶎?dǎo)致的遺傳性白斑病。由于白化病皮膚缺乏黑色素保護(hù)，日曬后易發(fā)生日光性唇炎、皮炎，并可能發(fā)生基底細(xì)胞癌和上皮細(xì)胞癌，應(yīng)注意保護(hù)皮膚，局部搽防曬劑，盡量避免日光。又如，體內(nèi)苯丙氨酸在正常情況下主要經(jīng)苯丙氨酸羥化酶作用生成酪氨酸，次要途徑是脫氨基轉(zhuǎn)變?yōu)楸奖帷１奖虬Y是一種常見(jiàn)的氨基酸代謝病，是由于苯丙氨酸羥化酶缺陷而使苯丙氨酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)槔野彼?，?dǎo)致苯丙氨酸及其酮酸蓄積并從尿中大量排出，主要臨床特征為智力低下、生長(zhǎng)發(fā)育遲緩、濕疹、皮膚干燥及色素脫失等。苯丙酮尿癥是目前我國(guó)法定的新生兒疾病篩查病種之一。新生兒喂奶三日后，采集足跟末梢血，測(cè)定血中苯丙氨酸（Phe）濃度。高苯丙氨酸血癥的陽(yáng)性切值定在Phe≥2mg/dl。診斷一旦明確，應(yīng)盡早給予低苯丙氨酸飲食。再如，蠶豆病是由于6-磷酸葡萄糖脫氫酶缺乏導(dǎo)致磷酸戊糖途徑障礙，不能提供足夠的NADPH以維持還原型谷胱甘肽（GSH）的還原性（抗氧化作用），在食用新鮮蠶豆或某些藥物后便誘發(fā)紅細(xì)胞膜被氧化，產(chǎn)生溶血反應(yīng)。許多中毒性疾病幾乎都是由于某些酶被抑制所致，如常見(jiàn)的有機(jī)磷農(nóng)藥（如敵百蟲(chóng)、敵敵畏、樂(lè)果等）中毒，就是因?yàn)樗鼈兣c膽堿酯酶活性中心必需基團(tuán)絲氨酸上的羥基結(jié)合而使酶失去活性，造成乙酰膽堿堆積，出現(xiàn)一系列的毒蕈堿樣、煙堿樣中毒癥狀。通過(guò)上述疾病的病因滲透，加深了學(xué)生對(duì)有關(guān)酶所催化的化學(xué)反應(yīng)及相關(guān)代謝的理解，有助于學(xué)生對(duì)生化知識(shí)的掌握。

2.2滲透藥物作用機(jī)制，奠定藥物治療基礎(chǔ)

生化代謝途經(jīng)的研究揭開(kāi)了藥物藥理學(xué)的作用機(jī)制。如學(xué)習(xí)酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用時(shí)，引入臨床抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的磺胺類藥物、治療高膽固醇血癥的洛伐他汀類藥物、治療痛風(fēng)的別嘌呤醇，因?yàn)檫@些藥物都是相關(guān)酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用原理發(fā)揮其相應(yīng)的藥物治療作用。具體做如下擴(kuò)展和滲透：對(duì)磺胺敏感的細(xì)菌不能直接利用環(huán)境中的葉酸，而是利用環(huán)境中的對(duì)氨基苯甲酸和二氫喋啶、谷氨酸在菌體內(nèi)的二氫葉酸合成酶催化下合成二氫葉酸。二氫葉酸在二氫葉酸還原酶的作用下還原成四氫葉酸；四氫葉酸作為一碳單位轉(zhuǎn)移酶的輔酶，參與核酸前體物（嘌呤、嘧啶）的合成；而核酸是細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖所必需的成分?；前奉愃幬锱c對(duì)氨基苯甲酸結(jié)構(gòu)相似，是二氫葉酸合成酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑；磺胺增效劑與二氫葉酸結(jié)構(gòu)相似，是二氫葉酸還原酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。通過(guò)兩者的作用，使細(xì)菌體內(nèi)合成的四氫葉酸減少，從而抑制了細(xì)菌的生長(zhǎng)和繁殖。臨床上可將磺胺類藥物與磺胺增效劑合用（如磺胺甲惡唑與甲氧芐氨嘧啶按5：1比例，制成復(fù)方新諾明片），可以使細(xì)菌的葉酸合成受到雙重阻斷作用，這不僅增強(qiáng)了抗菌力，同時(shí)亦可減少抗藥性產(chǎn)生。為了保證磺胺藥在競(jìng)爭(zhēng)中占優(yōu)勢(shì)，在臨床用藥時(shí)應(yīng)注意采用首次劑量加倍的方法，使血中磺胺的濃度大大超過(guò)對(duì)氨基苯甲酸的量，從而提高抑菌效果。洛伐他汀類藥物可以競(jìng)爭(zhēng)性抑制膽固醇合成的關(guān)鍵酶HMG-COA還原酶的活性，而由于這種酶的活性具有晝夜周期性改變，在午夜催化合成膽固醇的含量最多，因此選擇在晚上服藥的降脂作用最佳。原發(fā)性痛風(fēng)是由于先天性嘌呤代謝紊亂和（或）尿酸排泄障礙所引起，尿酸在血液中濃度過(guò)高，以鈉鹽結(jié)晶的形式沉積在關(guān)節(jié)、肌腱或者臟器中，引發(fā)組織異物炎癥，造成劇烈疼痛。尿酸是由黃嘌呤氧化而生成，這一步驟必須要有黃嘌呤氧化酶參與。別嘌呤醇是一種黃嘌呤氧化酶抑制劑，它可抑制尿酸的生成，從而使血尿酸下降，用于痛風(fēng)的治療。教學(xué)中通過(guò)上述滲透，不僅有助于學(xué)生對(duì)競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用概念和特點(diǎn)的深刻理解，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用的原理闡明某些藥物作用機(jī)制的能力，即培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用生物化學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力，進(jìn)而增強(qiáng)了他們的生物化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用意識(shí)。

2.3滲透疾病診斷，縮短臨床距離

目前臨床主要以檢測(cè)指標(biāo)作為依據(jù)對(duì)疾病的診斷做出較為準(zhǔn)確地判斷。其中，酶學(xué)上的應(yīng)用占了相當(dāng)一部分。所以，從臨床疾病診斷以及治療的角度去對(duì)酶學(xué)知識(shí)的具體化了解和應(yīng)用深化是十分有必要的。

當(dāng)組織細(xì)胞損傷時(shí)，細(xì)胞內(nèi)酶大量入血，使血清（漿）酶活性增高；或因細(xì)胞病變使其合成酶的能力下降，使血清（漿）酶活性降低；或一些中毒性疾病時(shí)某些酶活性受抑制，使其活性降低。因此，測(cè)定體液中這些酶活性的變化有利于疾病的診斷。如診斷急性胰腺炎時(shí)，血清淀粉酶活性增升高。體內(nèi)氨基轉(zhuǎn)移酶種類多，分布廣，其中以丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）和天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST）最重要。肝中AST含量雖低于心肌，但絕對(duì)含量（U/mg）仍高于ALT。只是由于ALT主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，AST主要存在于線粒體中，病變較輕的肝臟疾病如急性肝炎時(shí)血中ALT升高程度高于AST，但在慢性肝炎，特別是肝硬化時(shí)，病變累及線粒體，此時(shí)AST升高程度超過(guò)ALT。一般而言，在急性肝炎時(shí)，血清ALT活性高低與臨床病情輕重相平行，又由于ALT半壽期較長(zhǎng)，往往是肝炎恢復(fù)期最后降至正常的酶，是判斷急性肝炎是否恢復(fù)的一個(gè)很好指標(biāo)。再如γ-谷氨?；D(zhuǎn)移酶（γ-CT）大量存在于肝中毛細(xì)膽管上皮細(xì)胞膜上，當(dāng)膽道梗阻、膽汁潴留在肝中時(shí)，膽汁酸鹽有表面活性劑作用，可將γ-GT從細(xì)胞膜上洗脫下來(lái)，而此時(shí)不一定伴有細(xì)胞膜病變。γ-GT還可用于判斷惡性腫瘤有無(wú)肝轉(zhuǎn)移，腫瘤患者如有γ-CT的升高，常說(shuō)明有肝轉(zhuǎn)移。

從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，學(xué)者逐漸將注意力集中到同工酶測(cè)定上來(lái)。血清同工酶活性的測(cè)定對(duì)于疾病的器官定位具有實(shí)用意義。乳酸脫氫酶（LDH）同工酶和肌酸激酶（CK）同工酶是臨床常規(guī)實(shí)驗(yàn)室最常測(cè)的兩種同工酶，臨床常用于診斷和鑒別診斷心、肝和骨骼肌的疾病。LDH是由兩種不同亞基（心肌型M，骨骼肌型H）組成的四聚體，形成五種結(jié)構(gòu)不同的同工酶，即LDH₁（H₄），LDH₂（H₃M），LDH₃（H₂M₂），LDH₄（HM₃）和LDH₅（M₄）。LDH五種同工酶在體內(nèi)的分布情況不相同。LDH₁主要存在于心肌和紅細(xì)胞中，LDH₅則主要存在于肝臟和骨骼肌中，正常血清中同工酶分布為L(zhǎng)DH₂>LDH₁>LDH₃>LDH₄>LDH₅，這樣雖然心臟和肝的多種疾病都能引起總LDH升高，但對(duì)血清LDH同工酶影響卻大不相同。例如急性心肌梗死時(shí)，LDH₁明顯增高以致LDH₁> LDH₂，肝病時(shí)將出現(xiàn)LDH₄> LDH₄。急性心肌梗死患者在LDH₁> LDH₂基礎(chǔ)上，又同時(shí)出現(xiàn)LDH₅> LDH₄，可懷疑是否有右心衰竭，引起肝淤血。肌酸激酶（CK）是由兩種不同亞基（M和B）組成的二聚體，形成三種結(jié)構(gòu)不同的同工酶，即CK-BB（CK₁），CK-MB（CK₂）和CK-MM（CK₃）。正常血清中用電泳法查不到CK-BB，CK-MB不超過(guò)5%。CK-MB由于大量存在于心肌組織中，其他組織和器官中含量很少，所以CK-MB是目前診斷急性心肌梗死的一個(gè)極其可靠的生化指標(biāo)，特異性可達(dá)95%乃至更高。急性心肌梗死常用檢測(cè)酶中CK增高最早，呈中度升高，常在3000U/L以下。CK-MB的局限性在于骨骼肌損傷時(shí)也可能釋放出一定量的CK-MB。骨骼肌中有大量CK，所以CK明顯升高（3000U/L）大都見(jiàn)于肌肉疾病。通過(guò)上述血清酶活性測(cè)定在臨床疾病診斷中應(yīng)用的滲透，縮短了酶學(xué)知識(shí)與臨床實(shí)踐的距離，并增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)以致用的意識(shí)。

滲透式教學(xué)法注重學(xué)科間的內(nèi)在聯(lián)系，有助于形成立體性知識(shí)結(jié)構(gòu)；注重知識(shí)理解的深度和廣度，有助于培養(yǎng)發(fā)散性思維。臨床醫(yī)學(xué)貫穿于整個(gè)生物化學(xué)的教學(xué)過(guò)程中。當(dāng)然，值得一提的是，引用醫(yī)學(xué)實(shí)例要恰當(dāng)，不要“喧賓奪主”，內(nèi)容要精選，不要生搬硬套，要以基本理論知識(shí)服務(wù)臨床為目的。