彭盼盼

摘要：在進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的教學(xué)過程中，將通過三種類型的計算機(jī)軟件逐步顯示蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，并分析各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)視覺和視覺教育效果并提高學(xué)生的抽象度去做，讓學(xué)生可以充分的理解分子結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：高職醫(yī)學(xué)生 化蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)教學(xué) 計算機(jī)輔助軟件

引言：隨著信息時代的發(fā)展，現(xiàn)代教室已經(jīng)從傳統(tǒng)的單一教育教室轉(zhuǎn)變?yōu)榛诙嗝襟w信息的教育教室。如何實(shí)現(xiàn)多媒體教室課程的知識化，信息化和現(xiàn)代化，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與學(xué)科教育的緊密融合目標(biāo)已成為當(dāng)前課程中的重要研究方向。根據(jù)教學(xué)實(shí)踐，計算機(jī)輔助軟件可以幫助您解釋蛋白質(zhì)在各種角度和尺寸上的分子結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)分子的可視化和可視化，并幫助學(xué)生理解記憶并取得出色的教學(xué)效果。

一、高職醫(yī)學(xué)生化蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)教學(xué)中使用計算機(jī)輔助軟件的意義

生物體的結(jié)構(gòu)和功能是生化過程的重點(diǎn)。根據(jù)蛋白質(zhì)和核酸分子結(jié)構(gòu)的教學(xué)目標(biāo)，學(xué)生不僅需要了解分子結(jié)構(gòu)特征，還需要了解蛋白質(zhì)與核酸結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系。由于蛋白質(zhì)的復(fù)雜和抽象的微觀結(jié)構(gòu)，簡單的手寫訓(xùn)練很難獲得出色的訓(xùn)練效果。通過使用計算機(jī)技術(shù)，通過集成網(wǎng)絡(luò)資源并通過課件顯示和可視化抽象分子結(jié)構(gòu)，學(xué)生可以加深對分子世界學(xué)習(xí)的理解并激發(fā)強(qiáng)烈的興趣。在教學(xué)過程中，可以通過視頻，F(xiàn)LASH動畫，3D分子結(jié)構(gòu)等多角度，多層次顯示視頻的微觀結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)微觀世界的可視化，并以簡單的方式達(dá)到教學(xué)目的。

二、chembio draw繪制人胰島素一級結(jié)構(gòu)

以蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)教育為例，分析了如何在實(shí)際的課堂教學(xué)課件的制作中繪制蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，并選擇了適合便捷的計算機(jī)軟件，這些軟件通常用作微分子的可視化和可視化工具。蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)通?？梢苑譃橐患壗Y(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)，一級結(jié)構(gòu)是指氨基酸序列的序列，其是空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象包括氨基酸鏈在空間中的折疊和旋轉(zhuǎn)以及多肽鏈之間的相互作用。使用的計算機(jī)軟件逐步顯示蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，并分析各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。在課堂教學(xué)中，單分子鏈蛋白可以直接利用上述步驟進(jìn)行示教，不僅可以快速繪制肽鏈，還可以使學(xué)生直接看到三維結(jié)構(gòu)。當(dāng)改變蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)時，空間結(jié)構(gòu)會立即發(fā)生變化，加深了學(xué)生對教科書的理解：“蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)是空間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)?！笨梢允褂煤唵慰焖俚腸hembiodraw3D方法在三個維度上模擬單分子鏈蛋白，但是大多數(shù)蛋白的肽鏈不是完全線性的，而是在空間中折疊，展開和纏繞形成獨(dú)特的空間結(jié)構(gòu)。這些復(fù)雜蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)不能僅僅依靠chembio draw3D來獲得，需要一個蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫來查找結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和三維視圖，蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用為了解復(fù)雜蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)打開了大門。

例如：多肽鏈的氨基酸序列是透明的。以人胰島素為例，兩條多肽鏈A鏈包含21個氨基酸，B鏈包含30個氨基酸。單擊ChembioDraw工具欄上的序列工具以創(chuàng)建蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)式。單擊序列工具欄上的3個字母的標(biāo)簽工具“ Gly-”，單擊甘氨酸-異亮氨酸-纈氨酸，等等。對于A鏈，打印出A鏈的所有氨基酸縮寫，然后打印B該鏈的氨基酸序列如圖1-1所示。最后，單擊主工具欄上的實(shí)際鍵合工具以將A鏈中位置6的半胱氨酸殘基與位置11處的半胱氨酸殘基連接起來以形成二硫鍵。

三、PDB數(shù)據(jù)庫應(yīng)用于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)教學(xué)

PDB（蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫）是一個包含生物大分子（例如蛋白質(zhì)和核酸）的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫與生物學(xué)家和化學(xué)家研究世界大分子結(jié)構(gòu)的研究結(jié)果同時更新。大分子的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，核磁或X射線衍射數(shù)據(jù)。其中大多數(shù)是來自蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，可以滿足科學(xué)研究和教育的需求。每種蛋白質(zhì)在文庫中都有一個唯一的ID（PDB-ID），由大寫字母和數(shù)字組成，并且易于查找和存儲。PDB數(shù)據(jù)庫資源很復(fù)雜，數(shù)據(jù)信息是完整的，界面是英文的，如果實(shí)際使用它，則只能考慮培訓(xùn)所需的內(nèi)容。從PDB數(shù)據(jù)庫下載的數(shù)據(jù)包含文本數(shù)據(jù)格式的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，例如蛋白質(zhì)主鏈數(shù)量，二級結(jié)構(gòu)信息和二硫鍵位置，因此使用文本編輯器會使初學(xué)者更加困難。特別是，課堂演示有局限性，并且學(xué)生無法直觀地了解分子的空間結(jié)構(gòu)。因此，PDB數(shù)據(jù)庫開發(fā)中心集成了分子圖形軟件和分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，還具有分析和圖形顯示功能。從蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫下載某些蛋白質(zhì)大分子的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)后，您可以使用可視化插件顯示教學(xué)中的分子結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵部分，從而方便顯示分子結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化。這樣，教師就可以吸引學(xué)生的注意力并且很好的發(fā)展學(xué)生的空間思維。計算機(jī)輔助訓(xùn)練軟件不僅可以用于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)訓(xùn)練，而且在核苷酸鏈序列，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，RNA，多糖和脂質(zhì)方面也能獲得出色的訓(xùn)練效果。

例如：例如，如果需要查找人脫氧血紅蛋白的三維結(jié)構(gòu)，則可以執(zhí)行以下步驟。（1）進(jìn)入PDB網(wǎng)站進(jìn)入查找，其中只限于人類和血紅蛋白;（3）如搜索結(jié)果“ PDBID=2D60”是符合教室培訓(xùn)要求的人脫氧血紅蛋白的晶體結(jié)構(gòu)。通過單擊蛋白質(zhì)名稱來輸入2D60的特定界面?？梢圆榭礃?biāo)題內(nèi)容，包括摘要（序列），序列（序列），注釋（注釋），序列相似性（相似序列），3D相似性（相似三維結(jié)構(gòu)），方法（方法），鏈接（鏈接）等。通過單擊適當(dāng)?shù)膬?nèi)容，根據(jù)需要查看和下載數(shù)據(jù)信息。

總結(jié)：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能是生化研究的重要內(nèi)容之一，尤其是蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的教學(xué)。本文選擇的軟件相對易于操作，信息豐富，為PPT制作和教室展示，釣魚，教學(xué)生如何使用和賦予學(xué)生收集信息的能力提供了很好的材料。計算機(jī)輔助軟件使教學(xué)過程更加生動生動，激發(fā)了學(xué)生對微觀分子世界的興趣。

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