上海有機(jī)所“魅力有機(jī)化學(xué)”科普拓展課程第六課在南洋中學(xué)順利開展
11月22日下午，中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所“魅力有機(jī)化學(xué)”科普拓展課程第六課在南洋中學(xué)順利開展。此次課程的內(nèi)容是《探索生命物質(zhì)分子骨架的鑰匙》，由來自生命有機(jī)化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室潘李鋒課題組的科普志愿者胡世塵講授。
興趣組的同學(xué)們來到800兆核磁共振譜儀房間，認(rèn)真聽工作人員介紹儀器的組成和構(gòu)造，得知儀器的磁場強(qiáng)度是地球磁場的37萬倍時(shí)，紛紛驚嘆不已。同學(xué)們又了解到醫(yī)院里也有核磁共振儀，但不是用來測定分子結(jié)構(gòu)，而是用來檢查病人的大腦，能夠看到很細(xì)微的變化，而且沒有任何副作用，在醫(yī)療診斷中有著舉足輕重的地位。接下來工作人員給同學(xué)們展示了乙醇、葡萄糖、維生素B2和蛋白質(zhì)分子的一維氫譜，了解這一技術(shù)可以辨別分子內(nèi)同一中元素的不同原子；正是這一靈敏的強(qiáng)大功能，幫助科學(xué)家們解析出復(fù)雜分子的結(jié)構(gòu)。有了這種直觀的感同學(xué)們又近一步了解了運(yùn)用核磁共振技術(shù)解析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)思路：核磁共振測出分子內(nèi)氫原子間的距離，結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件模擬，得到符合實(shí)驗(yàn)觀測數(shù)據(jù)的分子構(gòu)象。雖然核磁共振技術(shù)很抽象，短短的一節(jié)課無法深入的了解，但還是激發(fā)了不少同學(xué)的興趣，提出了一些有趣的問題，比如我們的儀器平時(shí)會(huì)關(guān)機(jī)嗎，可以使用多少年，是不是每時(shí)每刻都要工作人員在場？工作人員為他們一一解答：儀器是高度自動(dòng)化，只需要很少的人力維護(hù)，常年連續(xù)工作，甚至可以使用幾十年。聽到儀器如此方便，對(duì)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展贊嘆不已。
核磁共振和晶體X衍射之后得到的數(shù)據(jù)最終需要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，使用相應(yīng)的電腦軟件可以將它們的空間結(jié)構(gòu)模型搭建出來。因此我們?cè)陔娔X中展示了乙醇，葡糖糖，維生素B2，維生素B2合成酶N端結(jié)構(gòu)蛋白與維生素B2的復(fù)合物的立體結(jié)構(gòu),以及核糖體的晶體結(jié)構(gòu)。由簡單到復(fù)雜,由小分子到大分子甚至超大分子結(jié)構(gòu)向同學(xué)們展示了結(jié)構(gòu)生物學(xué)的一個(gè)精彩世界。結(jié)構(gòu)中能夠很直觀的看到分子中的每一個(gè)原子的空間分布,分子相互作用時(shí)，原子之間的距離在0.4納米尺度之內(nèi).可以看到疏水相互作用,鹽橋相互作用,以及氫鍵.說明了結(jié)構(gòu)生物學(xué)的意義.另外還向同學(xué)們介紹了試驗(yàn)室的主演儀器設(shè)備,大致講解了純化蛋白的步驟和方法.有擴(kuò)增DNA的PCR儀；進(jìn)行分子克隆用的超凈臺(tái),培養(yǎng)箱,搖床;蛋白純化的柱子，akta蛋白純化儀，蛋白電泳儀等。
志愿者們用pymol 軟件向大家直觀地展示了小到乙醇分子大到核糖體復(fù)合物蛋白的晶體結(jié)構(gòu)，由淺入深地通過三維結(jié)構(gòu)模型揭示生命的小分子和大分子行使功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，通過生動(dòng)易懂的方式向大家講解解析蛋白結(jié)構(gòu)的作用以及解出一個(gè)蛋白結(jié)構(gòu)的方式流程，并讓同學(xué)們自己動(dòng)手操作，感受蛋白三維結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，對(duì)功能蛋白有初步的認(rèn)識(shí)。同學(xué)們反應(yīng)很好，覺得學(xué)到了新的知識(shí)，更加直觀的了解了科研.同學(xué)們反響熱烈, 覺得學(xué)到了新的知識(shí),更加直觀的了解了科研. 有師生提議希望在今后的學(xué)習(xí)交流中有讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的部分。
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