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蛋白质基本性质实验:蛋白质呈色反应、等电点测定和沉淀反应

信息来源: 发布日期: 2023-10-30 浏览次数:

蛋白质基本性质实验:蛋白质呈色反应、等电点测定和沉淀反应

(1)从蛋白质含量测定引入“三聚氰胺”事件

介绍蛋白质呈色反应时可自然拓展至常用蛋白质定量方法:双缩脲法、Bradford法、凯氏定氮法,由此引出“三聚氰胺”毒奶粉事件。2008年发生在中国的一起特大严重食品安全事件,起因是很多食用三鹿集团奶粉的婴儿被发现患有肾结石,随后在其奶粉中检测出化工原料三聚氰胺和三聚氰酸。包括伊利、蒙牛、光明、圣元及雅士利在内的多个厂家的奶粉都检出三聚氰胺。事件重创中国制造商品信誉,多国禁止了中国乳制品及相关产品(糖果、巧克力等)的进口。奶贩张玉军、奶源基地负责人耿金平被判死刑,三鹿集团负责人田文华判处无期徒刑。2010年总理温家宝总结:“一个三鹿奶粉,我们付出了很大的代价,...我们普查了受到奶粉影响的儿童达到3000万,国家花了20亿。...教训应该说是很深刻的,不是一个企业,也不是一个地方,是我们整个民族应该汲取的。”奶粉蛋白质含量检测采用国际通用方法-凯氏定氮法,即含氮量乘以一定系数,推算出蛋白质含量。兑水稀释后的奶源,在加入三聚氰胺后,能够提升蛋白质含量检测值。

通过上述案例,示例生化实验与实际生活生产之间的密切联系,让学生深切感受到所学专业课程内容的社会意义,提升专业认同感、自信心,激发学生学习兴趣、对知识的渴望和主观能动性,对未知世界的探索精神和创新精神。列举其他食品安全问题:地沟油、苏丹红鸭蛋、瘦肉精、甲醇酒激发学生内心的正义感和社会责任感,存敬畏之心,诚信做人,培养正确的职业道德观与法治观,树立正确的人生观和价值观。

2)从蛋白质变性引入中国生化之父-吴宪先生的故事

蛋白质沉淀反应分为可逆沉淀反应和不可逆沉淀反应,不可逆沉淀反应往往伴随着蛋白质变性,由此引出蛋白质变性学说提出者吴宪先生的事迹。吴宪,我国生物化学学科的主要奠基人,在美国哈佛大学不到两年便获得博士学位,1920年,他回到贫穷落后的祖国创建了北京协和医学院生物化学系,至今已有百年历史。他1919年创建“血液系统分析法”,独自完成了血糖定量分析的改进方法(Folin-Wu Methods),大大优于当时常规的Benedict法,奠定了现代临床血液化学分析的基础;1929年提出蛋白质变性学说,于1931年正式发表了关于蛋白质变性理论的论文,是首次在世界上提出蛋白质变性机理。他不仅是中国的生物化学和营养学之父,更是第一位为诺贝尔科学奖提名的中国科学家。他精心育人,培养了一批批济济人才,科研硕果蜚声国际,为我国生物化学学科的发展做出了重要贡献。吴宪先生的座右铭是三真:即真知、真实、真理。求学问要真知,做实验要真实,为人要始终追求真理。沈岩院士回顾吴宪先生经典的蛋白质变性理论的研究过程:先生从1924年到1931年经历了一系列的工作,逐渐地把一些发现、证实深入阐述,最终形成了关于蛋白质变性的理论。他表示“实践是一切成功的基础,实验中需要认真的观察和思考,这才是科学研究应有的工作态度,而论文只是研究的记录、表达与交流手段,是科学研究的一种形式,不是科学研究的目的。”

通过科学家的案例故事,向学生传递具有浓厚家国情怀的爱国主义精神,严谨治学的求实精神,勇攀高峰的创新精神,潜心研究的奉献精神,集智攻关的协同精神等思政元素。学习吴宪教授毕生致力于科学研究以及严谨治学的科学精神,将其传承发扬。培养学生的民族自豪感和自信心,创新意识和创新能力,树立更好地为国民经济发展和全世界人类健康服务的远大目标。

3)从实验规范操作及正确固液废弃物处理加强安全环保教育

实验操作过程中会接触到酸、碱等腐蚀性或易燃易爆有毒害的试剂药品,高温、高转速等电器设备,酒精灯等明火及易碎玻璃器皿,存在众多安全隐患。一方面教师可以示例一些实际发生在实验室的安全事故,如2021年南方科技大学化学实验室火灾,2018年北京交通大学环境工程实验室爆炸事故等,加强安全教育,切实增强学生安全防范意识,杜绝安全事故发生;另一方面制定严格的实验室管理制度,强调操作过程中安全细节,准确示范实验操作,严格监督学生操作过程,使学生养成良好的实验秩序与习惯,培养准确严谨的科研思维与态度。

习近平总书记提出“绿水青山就是金山银山”, 环境就是民生,青山就是美丽,蓝天也是幸福。要像保护眼睛一样保护生态环境,像对待生命一样对待生态环境。对破坏生态环境的行为,不能手软,不能下不为例。” 要实现永续发展,必须抓好生态文明建设,推动绿色发展。生物化学实验课程中会涉及到腐蚀性、有机溶剂、重金属等有毒有害试剂药品的废弃处理,教师应言传身教、以身作则引导学生正确进行固液废弃物处理,回收有机废液、有毒害的无机废液、有害固废及锐器,培养学生养成良好的实验习惯,切实增强环保意识,从个人做起践行生态文明建设,绿色低碳生活。