PMC (Italiano)

Per la cooperatività in reverse”, che è in realtà funzionale, piuttosto che strutturale, analogia, io do alcuni studenti di un quattro post-timbro dell’ufficio blocco quadrato, e dire loro che i francobolli rappresentano le quattro molecole di ossigeno legato all’Hb all’interno di un eritrociti nel polmone, (a questo punto, Assicurarsi che capiscono che le molecole di ossigeno nella vita reale legato all’emoglobina subunità, non per altro). Poi faccio finta di intraprendere un viaggio verso i tessuti dove tutto questo ossigeno è necessario., Mentre dico loro di strappare il primo timbro a parte, lo fanno facendo due tagli, uno orizzontale e l’altro verticale. Per rilasciare il secondo timbro è necessario un solo taglio. E con un taglio finale gli ultimi due francobolli sono separati. Poi mi sposto al grafico della curva di dissociazione (Fig., 2) e dico loro che cooperatività significa che il rilascio di ogni ossigeno da Hb in regioni del corpo sempre più lontane dai polmoni, facilita il rilascio di ogni molecola successiva, e con meno energia ogni volta (se 1 taglio = 1 unità arbitraria di energia, quindi per separare il primo, secondo, terzo e quarto ossigeno abbiamo bisogno, rispettivamente, di 2 unità, 1 unità, 1/2 unità e 1/2 unità).,

FRANCOBOLLO ANALOGIA

In ordine al rilascio di francobolli singoli da un blocco di quattro, dobbiamo fare due tagli a rilasciare il primo francobollo, solo un taglio di rilasciare la seconda, e con il taglio finale rilasciare gli ultimi due francobolli, così ogni volta che bisogno di “meno energia” per fare il lavoro. Allo stesso modo, l’ossigeno rimane strettamente legato all’emoglobina (Hb) nei polmoni, ma verrà progressivamente rilasciato quando la pressione parziale dell’ossigeno diminuisce nei diversi tessuti del corpo., Il rilascio di una seconda, e ancora di più la terza molecola di ossigeno, richiede piccole gocce di pressione mentre l’eritrocita che trasporta Hb si sposta più lontano verso i polmoni. Nell’analogia, Hb * 4O2 esiste come “quattro francobolli legati alle 4 subunità Hb”; Hb * 3O2 esiste come “tre francobolli legati + 1 subunità libere” e così via.

Uno sguardo più attento all’asse X rivela che per il rilascio del primo ossigeno, la tensione deve scendere da 100 a 40 mmHg. Tuttavia, per il rilascio del secondo, il calo è più piccolo, da 40 a 26 mmHg (il normale P50 per Hb)., Inoltre, il rilascio di una terza o una quarta molecola di ossigeno richiede solo il più piccolo calo di pressione (tuttavia, nella vita reale Hb non scarica mai completamente il suo contenuto di ossigeno). A questo punto, sottolineo il significato funzionale di” aver bisogno di meno energia ogni volta ” per scaricare l’ossigeno: solo piccole gocce di pressione parziale fanno il trucco nel posto giusto (tessuti) ma non in quello sbagliato (polmoni) dove ne abbiamo bisogno strettamente legato al vettore.,

Questa analogia descrive i passi nel meccanismo dell’interazione Hb/O2 e fornisce un quadro pittorico per entrare nella storia biochimica tradizionale (cioè, passando ora al legame dell’ossigeno: da sinistra a destra nell’asse X di Fig. 1). Il modello è quindi inserito nel contesto generale della cooperatività in quanto la prima molecola legata provoca cambiamenti strutturali che influenzano il legame della molecola successiva., Questa proprietà (insieme all’allosterismo) è una diretta conseguenza della disposizione quaternaria dei 4 polipeptidi in Hb, simile alla “comunicazione molecolare” che manca in altre molecole leganti l’ossigeno, come la mioglobina (Mb). La forma della curva di dissociazione dell’ossigeno di Hb è sigmoidale, mentre quella di Mb non lo è (è iperbolica); solo la curva sigmoidale è caratteristica del processo cooperativo. La natura ha escogitato due disegni molecolari intelligenti per scopi particolarmente distinti nel corpo., Hb traghetta l’ossigeno nel flusso sanguigno da un gradiente estremo di pressione parziale dai polmoni (dove deve rimanere strettamente legato) ai tessuti (dove deve essere facilmente rilasciato), ma, d’altra parte, Hb non sarebbe in grado di fornire tutto l’ossigeno di cui la cellula ha bisogno in una situazione di alta richiesta di ATP (ad esempio, esercizio). Mb, situato nel citoplasma cellulare, rilascia ossigeno alla catena respiratoria del mitocondrio, un organello che utilizza l’ossigeno più velocemente di quanto il gas possa diffondersi in esso., Poiché l’affinità di legame dell’ossigeno alla citocromo ossidasi è ~10 volte superiore a quella per Mb, un rilascio “iperbolico” funziona in questa particolare situazione meglio di un rilascio “cooperativo”.,

tornando alla “cooperatività in reverse”, illustrato da 4 timbro blocco analogia, come descritto prima, ho scoperto che l’apprendimento di un concetto difficile è ulteriormente facilitato dal momento che l’educatore utilizza qui i tre principali modelli di apprendimento, di associazione, di scoperta e di mentoring come segue:

• in Primo luogo, confrontando le molecole di ossigeno all’ufficio postale francobolli possiamo passare dall’astratto al concreto., Evocando immagini nella mente dello studente vicino al regno della vita quotidiana, il processo di associazione viene messo in moto (teoria comportamentale di Pavlov e Skinner). L’insegnante racconta la storia, dipingendo immagini e trasportando gli studenti in scenari di suoni, forme e colori e così facendo, consegna senza soluzione di continuità l’idea da comunicare. Questo è come inviare una e-mail di testo (il concetto) con un file di immagine “allegato” (l’immagine associata).

• In secondo luogo, gli studenti sono impegnati in un po ‘ di attività hands-on., Nel modello di sviluppo e scoperta (basato sulla teoria esperienziale di Piaget), gli studenti sperimentano, toccano, sentono, fanno domande sul mondo esterno e cercano di estrarre le risposte corrette da soli. Poiché lo studente usa i sensi nella ricerca delle risposte giuste, l’educatore serve qui come facilitatore e lo studente li assimila nella sua esperienza o nel suo mondo interiore.,

• In terzo luogo, se l’educatore condivide con la classe come si è sentito quando ha incontrato per la prima volta questo concetto difficile, stabilirà una relazione di mentoring (basata su Bandura), in cui insegnante e studenti condividono esperienze insieme. Questo sarebbe pratico solo se una grande classe è suddivisa in piccoli gruppi, e anche così, alcuni educatori potrebbero sentirsi riluttanti ad abbracciare un approccio che potrebbe essere percepito come “esporre” la debolezza di fronte agli studenti.,

Tuttavia, c’è ancora un’altra possibilità di insegnare un concetto astratto e difficile: guidandoli a scoprire la verità da soli. Il “Metodo socratico” è stato fatto uno contro uno, ha coinvolto l’apprendimento attivo, è stato centrato sullo studente e facilitato dall’insegnante. Domande abili, opportunamente formulate, finalizzate alla conoscenza, alla comprensione e all’applicazione di discipline difficili possono migliorare efficacemente le capacità cognitive degli studenti delle varie professioni sanitarie .,

Nel nostro esempio della curva di dissociazione dell’emoglobina, possiamo immaginare di camminare a fianco del discepolo sul verde del campus universitario. L’insegnante potrebbe porre la domanda: “Diciamo che l’ossigeno è legato all’emoglobina nel polmone-sarà un legame stretto?”Lo studente risponderebbe:” Forse, dal momento che non vogliamo perdere nulla proprio lì”. L’insegnante, quindi:” Ora immaginiamo che l’eritrocita stia viaggiando più lontano dal polmone”;” È ora di rilasciarlo”; ” Sì, ma cosa accadrebbe se venisse rilasciato non appena la pressione dell’ossigeno scende leggermente?,”; “Beh, suppongo che non ci sarà più nulla per i tessuti più nascosti immersi nella CO2”; “Esattamente”; ” Allora immagino che il rilascio dovrebbe essere graduale, ma, aspetta un minuto, dovrebbe esistere un meccanismo per questo!”; “Infatti. Chiamiamo questo meccanismo ‘cooperatività’ per ora”. E così via.

Anche se poco pratico, questo sarebbe il metodo di apprendimento di scelta e l’uso di tutoraggio interattivo online è sempre più vicino a questo obiettivo. Nel frattempo, non vedo l’ora di iniziare un nuovo trimestre e vedere i volti degli studenti brillare quando scoprono i segreti della consegna di ossigeno con l’aiuto di un “dispositivo”4×33 centesimi.,