Obsah
Enzýmy môžu byť v knihe neuveriteľne ťažké pochopiť. Ak chcete študentom pomôcť pochopiť enzýmový model, použite praktické vedecké projekty, ktoré umožňujú študentom dotýkať sa a manipulovať s objektmi, ktoré slúžia ako znázornenie častí, akcií a reakcií enzýmov. Strávte niekoľko vyučovacích období, ktoré vysvetľujú a dokončujú tieto projekty, prideľujú ich študentom ako projekty, ktoré si berú domov alebo ich stavajú na vedecký veľtrh.
Enzýmový substrátový model
Tento projekt je zameraný na model enzým-substrát a je adaptovaný z programu Access Excellence. Pre projekt v triede so skupinou 30 študentov budete potrebovať 500 halierov, 10 tenisových loptičiek, stopky a maskovaciu pásku. Prvý krok v tomto projekte sa nazýva základná línia. Učiteľ rozdelí študentov do rovnakých tímov a hodí 500 halierov na zem. Každý tím si vyberie jedného člena, ktorý pôjde na hromadu, vyzdvihne toľko halierov, koľko je to možné a otočí ich hlavou hore. Študenti to urobia šesťkrát, vždy po 10 sekundových prírastkoch. Zvyšok členov tímu zaznamená, koľko halierov bolo vyzdvihnutých. Po šiestich kolách rozdeľte haliere na podlahu. Nový člen tímu sa pokúsi vyzdvihnúť haliere a otočiť ich hlavy, ale tentokrát si zafixujte svoje štyri prsty mínus palec spolu. Tento zvýšený problém ilustruje čiastočnú denaturáciu enzýmu, ktorá sa môže vyskytovať pri vysokých teplotách, pri kontakte s kyselinami, zásadami alebo iónmi ťažkých kovov.
Tretia fáza bude ilustrovať úlohu koenzýmu. Nová členka tímu vyzdvihne haliere, ale bude mať pomocníka, ktorý im dá hlavu, ktorá bude zastupovať koenzým. Študent teraz bude mať dvojnásobok, 20 sekúnd, vyzdvihnúť haliere a odovzdať ich koenzýmu. Na ilustráciu pojmu inhibítory si študenti pripnú tenisové loptičky k dlaniam a znova sa pokúsia zdvihnúť haliere a otočiť ich hlavou hore. Tenisové lopty budú predstavovať konkurenciu, ktorú predstavujú inhibítory enzýmov.
Enzým Art
Umelecké projekty sú ideálne na pochopenie enzýmov, pretože časti reakcie (enzým a substrát) sa hodia ako puzzle alebo zámok a kľúč. Po prvé, poučte študentov, že enzýmy sú trojrozmerné a že si musia vytvoriť svoj vlastný jedinečný trojrozmerný enzým z materiálu podľa vlastného výberu. Poučte študentov, aby niekde umiestnili drážku na enzým a označili ju ako „aktívne miesto“. Označte kus, ktorý študent vystrihne, aby drážka bola „substrátom“. Potom inštruujte študentov, aby vyrobili 20 až 30 ďalších substrátov podobnej veľkosti, ale žiadny z tých istých tvarov ako ten, ktorý je vyrezaný z drážky enzýmu. Nasledujúci deň by mali študenti zaradiť svoje enzýmy a substráty do triedy. Spárujte študentov a dajte im obchodovať s ich enzýmami a substrátmi. Každú dvojicu priveďte na prednú časť triedy a nechajte ich pretekať o pripojenie správneho substrátu k aktívnemu miestu. Keď prvý študent vloží správny substrát na aktívne miesto, trieda kričí „Reakcia!“
Enzymatická akcia
Keď študenti pochopia všeobecnú štruktúru a funkciu enzýmov, pomôže im premýšľať o enzýmoch v akcii. Nasledujúce laboratórium sa pokúša naučiť študenta, ako kyslík a pH ovplyvňujú zhnednutie vo vnútri jablka, čo je viditeľná enzymatická reakcia. Zhromaždite jablko, citrón a papierový tanier pre každého študenta. Nechajte si hrýzť jeden koniec jablka a okamžite naň natrite citrónovú šťavu. Nechajte ich uhryznúť dieru na druhej strane jablka a nerobte nič. Po 15 až 30 minútach bude sústo s citrónom stále biele, zatiaľ čo druhá strana bude stále hnedšia. Vysvetlite študentom, že k tomu dôjde v dôsledku enzýmu prítomného v jablkách nazývaných katecholaza. Keď katechol a kyslík interagujú, enzymatická reakcia spôsobí, že jablko zhnedne. Nízke pH citróna však túto reakciu zastavuje.