Enzyme können in einem Lehrbuch unglaublich schwer zu verstehen sein. Um den Schülern zu helfen, das Enzymmodell zu verstehen, verwenden Sie praktische wissenschaftliche Projekte, die es den Schülern ermöglichen, berühren und manipulieren Sie Objekte, die als Repräsentationen für die Teile, Aktionen und Reaktionen von. dienen Enzyme. Verbringen Sie ein paar Unterrichtsstunden damit, diese Projekte zu erklären und zu vervollständigen, geben Sie sie als Take-Home-Projekt an Schüler oder bauen Sie sie für eine Wissenschaftsmesse.
Enzym-Substrat-Modell
Dieses Projekt konzentriert sich auf das Enzym-Substrat-Modell und ist von Access Excellence adaptiert. Für ein Unterrichtsprojekt mit einer Gruppe von 30 Schülern benötigen Sie 500 Pfennige, 10 Tennisbälle, eine Stoppuhr und Abdeckband. Der erste Schritt in diesem Projekt wird als Baseline bezeichnet. Der Lehrer teilt die Schüler in gleich große Teams auf und lässt 500 Pfennige auf den Boden fallen. Jedes Team wählt ein Mitglied aus, das zum Stapel geht, so viele Pfennige wie möglich aufsammelt und sie auf den Kopf stellt. Die Schüler werden dies sechsmal tun, jedes Mal für zehn Sekunden. Der Rest der Teammitglieder zeichnet auf, wie viele Pfennige gesammelt wurden. Verteilen Sie die Pfennige nach sechs Runden auf den Bodenstapel. Ein neues Teammitglied wird versuchen, Pfennige aufzuheben und sie umzudrehen, aber diesmal kleben seine vier Finger, abzüglich des Daumens, zusammen. Diese erhöhte Schwierigkeit veranschaulicht die teilweise Denaturierung eines Enzyms, die bei hohen Temperaturen, in Kontakt mit Säuren, Basen oder Schwermetallionen auftreten kann.
Die dritte Phase wird die Rolle eines Coenzyms veranschaulichen. Ein neues Teammitglied wird Pennys abholen, aber sie wird einen Helfer haben, der sie für sie auf den Kopf stellt, der das Coenzym repräsentiert. Der Schüler hat jetzt die doppelte Zeit, 20 Sekunden, um Pfennige aufzuheben und sie dem Coenzym zu übergeben. Um das Konzept der Hemmstoffe zu veranschaulichen, kleben die Schüler Tennisbälle auf ihre Handflächen und versuchen erneut, Pfennige aufzuheben und sie umzudrehen. Die Tennisbälle werden die Konkurrenz darstellen, die von Inhibitoren auf Enzyme ausgeht.
Enzymkunst
Kunstprojekte sind perfekt, um Enzyme zu verstehen, denn die Teile einer Reaktion (Enzym und Substrat) passen wie ein Puzzle oder Schloss und Schlüssel. Weisen Sie die Schüler zunächst an, dass Enzyme dreidimensional sind und dass sie ihr eigenes einzigartiges dreidimensionales Enzym aus einem Material ihrer Wahl herstellen müssen. Weisen Sie die Schüler an, irgendwo auf dem Enzym eine Furche anzubringen und es als „aktives Zentrum“ zu bezeichnen. Beschriften Sie das Stück, das der Schüler ausschneidet, um die Nut zum "Substrat" zu machen. Weisen Sie dann die Schüler an, 20 bis 30. zu machen andere Substrate ähnlicher Größe, aber keines von genau der gleichen Form wie das aus der Nut des Enzym. Am nächsten Tag sollten die Schüler ihre Enzyme und Substrate zum Unterricht mitbringen. Paaren Sie die Schüler und lassen Sie sie ihre Enzyme und Substrate tauschen. Bringen Sie jedes Paar nacheinander an die Spitze der Klasse und lassen Sie sie rennen, um das richtige Substrat mit dem aktiven Zentrum zu verbinden. Wenn der erste Schüler das richtige Substrat in das aktive Zentrum einfügt, schreit die Klasse „Reaktion!“.
Enzymwirkung
Sobald die Schüler die allgemeine Struktur und Funktion von Enzymen verstanden haben, wird es ihnen helfen, über Enzyme in Aktion nachzudenken. Das folgende Labor versucht, dem Schüler beizubringen, wie Sauerstoff und pH-Wert die Bräunung im Inneren eines Apfels beeinflussen, eine sichtbare enzymatische Reaktion. Sammeln Sie für jeden Schüler einen Apfel-, Zitronen- und Pappteller. Lassen Sie den Schüler ein Ende des Apfels beißen und sofort Zitronensaft darauf reiben. Lassen Sie sie ein Loch auf der anderen Seite des Apfels beißen und nichts tun. In 15 bis 30 Minuten ist der Biss mit der Zitrone immer noch weiß, während die andere Seite immer brauner wird. Erklären Sie den Schülern, dass dies auf ein Enzym namens Katecholase in Äpfeln zurückzuführen ist. Wenn Katechol und Sauerstoff interagieren, führt die enzymatische Reaktion dazu, dass der Apfel braun wird. Der niedrige pH-Wert der Zitrone stoppt diese Reaktion jedoch.