Conţinut
Enzimele pot fi incredibil de greu de înțeles într-o carte. Pentru a ajuta elevii să înțeleagă modelul enzimatic, folosiți proiecte științifice hands-on care permit studenților să atingă și să manipuleze obiecte care servesc ca reprezentări pentru părțile, acțiunile și reacțiile enzimelor. Petreceți câteva perioade de curs explicând și completând aceste proiecte, atribuiți-le studenților ca proiecte de acasă sau construiți-le pentru un târg științific.
Model de enzimă-substrat
Acest proiect se concentrează pe modelul de substrat enzimă și este adaptat din Access Excellence. Pentru un proiect în clasă cu un grup de 30 de studenți, veți avea nevoie de 500 de bănuți, 10 mingi de tenis, un cronometru și o bandă de mascare. Primul pas în acest proiect se numește linie de bază. Profesorul va împărți elevii în echipe egale și va arunca 500 de penny pe podea. Fiecare echipă va alege un membru care va trece la grămadă, va ridica cât mai mulți bănuți și îi va întoarce cu capul. Studenții vor face acest lucru de șase ori, timp de zece secunde, de fiecare dată. Restul membrilor echipei înregistrează câți bănuți au fost ridicați. După șase runde, redistribuiți banii către grămada de podea. Un nou membru al echipei va încerca să ridice bănuți și să-i întoarcă cu capul în sus, dar de data aceasta, leagă cele patru degete, minus degetul mare, împreună. Această dificultate crescută ilustrează denaturarea parțială a unei enzime, care poate apărea la temperaturi ridicate, în contact cu acizi, baze sau ioni de metale grele.
A treia fază va ilustra rolul unei coenzime. Un nou membru al echipei va ridica bănuți, dar va avea un ajutor pentru a-i întoarce cu capul, reprezentând coenzima. Studentul va avea acum de două ori timpul, 20 de secunde, pentru a ridica bănuți și a-i înmâna coenzimei. Pentru a ilustra conceptul de inhibitori, studenții vor ține mingi de tenis pe palmele mâinilor și vor încerca din nou să ridice penny și să le întoarcă cu capul în sus. Mingile de tenis vor reprezenta competiția prezentată de inhibitori pe enzime.
Art. Enzimelor
Proiectele de artă sunt perfecte pentru înțelegerea enzimelor, deoarece părțile unei reacții (enzimă și substrat) se potrivesc ca un puzzle, sau blocare și cheie. În primul rând, instruiți-i pe elevi că enzimele sunt tridimensionale și că trebuie să-și creeze propria enzimă tridimensională unică dintr-un material ales. Instruiți-i pe elevi să pună o canelură undeva pe enzimă și să o eticheteze „site activ”. Etichetați bucata pe care elevul o decupează pentru a face canelura „substratul”. Apoi, instruiți-i pe elevi să realizeze 20 până la 30 de alte substraturi de dimensiuni similare, dar niciuna cu aceeași formă exactă cu cea decupată din canalul enzimei. A doua zi, elevii ar trebui să-și aducă enzimele și substraturile la clasă. Împerechează elevii și obligă-i să-și schimbe enzimele și substraturile. Aduceți fiecare pereche în fața clasei una câteodată și faceți-le în cursă pentru a conecta substratul corect la site-ul activ. Când primul student încadrează substratul corect pe site-ul activ, clasa strigă „Reacție!”
Acțiune enzimatică
Odată ce elevii înțeleg structura generală și funcția enzimelor, îi va ajuta să se gândească la enzime în acțiune. Următoarele laboratoare încearcă să-i învețe elevului cum oxigenul și pH-ul afectează maronierea pe interiorul unui măr, o reacție enzimatică vizibilă. Adună câte un măr, lămâie și farfurie de hârtie pentru fiecare student. Solicitați elevului să muște un capăt al mărului și frecați imediat sucul de lămâie pe el. Spune-i să muște o gaură în cealaltă parte a mărului și nu face nimic. În 15 până la 30 de minute, mușcătura cu lămâia va fi în continuare albă, în timp ce cealaltă parte devine constant mai brună. Explicați-le studenților că acest lucru apare din cauza unei enzime prezente în mere numită catecolază. Când catecolul și oxigenul interacționează, reacția enzimatică face ca mărul să se rumenească. Cu toate acestea, pH-ul scăzut al lămâii oprește această reacție.